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  • 1 # 原黃烈平

    生命是宇宙進化過程中的高境界,有機原子到化合物、單細胞是一個極特殊的脫變,氫,氧,氮,鐵,鈣,鋅,硫等皆有化學性活潑,地球磁場引導規律排列才有化合物,加上特殊的行星位置,環境才造就了生命形式,故矽基生命是否成立難說。

  • 2 # 科普大世界

    地球上有著千千萬萬的生命物種,但是目前來看地球上所有的生命物種都屬於碳基生物,那麼宇宙中就只有碳基生物這一種生命嗎?其實雖然我們還沒有發現其他種類的生命形式,不過科學家們認為宇宙中很可能還有著諸如矽基生命,氨基生命、硫基生命,砷基生命等,其中以存在矽基生命的說法最為常見。

    矽基生命的概念早在19世紀就出現了,最早的提出者應該是波茨坦大學的天體物理學家儒略.申納爾,他於1891年在一篇文章中探討了以矽為基礎的生命存在的可能性,認為矽化合物的熱穩定性使得以其為基礎的生命可以在高溫下生存。

    之後就有很多科學家對這種生命體進行了分析展望,認為矽元素在宇宙中分佈廣泛,它和碳元素的許多基本性質都相似,比如兩種元素都能組成分子長鏈或聚合物,它們都可以同氧交替排列,如碳-氧鍊形成聚縮醛,它經常用於合成纖維,而用矽和氧搭成骨架則產生聚合矽酮;碳能和四個氫原子化合形成甲烷,矽也能同樣地形成矽烷。而且矽酸鹽是碳酸鹽的類似物,三氯矽烷是三氯甲烷的類似物,如此種種。

    這樣看來,矽的確是一種作為碳替代物構成生命體的很有前途的元素,有科學家認為在特定的環境下有可能出現一些以矽酮為主要機體的生命形態,這種生命體就可以成為矽基生命,其形態看上去象是些活動的晶體,就好像一堆水晶製品卻會自行活動一樣。

    那麼為什麼我們的地球這麼大?上面有著千千萬萬種生命物種,卻沒有發現一種矽基生物呢?這裡就不得不說一下矽基生命的缺陷了:有一定的化學知識的朋友都知道,當碳在我們的呼吸過程中被氧化時,會形成二氧化碳氣體,因為是遊離狀態的氣體,所以很容易從體內排出,但是矽的氧化卻是形成固體,因為矽的氧化會形成二氧化矽等,就像水晶一樣,形成就是晶格,如果在生物體內形成的話,是很不好排出的,不排除的話就會讓生物體越來越大變得難以活動,所以僅此一項就足以給矽基生命帶來極大的生存挑戰。

    (上圖為科幻片中的矽基生命)

    但是我們又不能僅僅因為這一點就排除矽基生命的存在,它們或者會利用我們想象不到的能量收集和交換方式,即便沒有其他的方法,它們也可以用排出水晶等矽石的方式延續生命,或者用其它的化合物將矽石溶解掉作為液體或氣體排出。

    地球上沒有矽基生命,不代表宇宙中其他星球的環境中也沒有這種生物,科學家以及一些科幻作家都曾對矽基生命進行過展望,英國遺傳學家約翰·波頓·桑德森·霍爾丹提出有可能在行星的深處發現基於半融化狀態矽酸鹽的生命,鐵元素的氧化作用可以向它們提供能量,還有的科學家認為別的星球上或者有石山、石人式的矽基生命,那會排出類似水晶的矽石,壽命可長達百萬年。

    但是也有科學家認為其實我們人類正在製造矽基生命的過程中,這也就是說的我們以半導體矽為材料的人工智慧產品了,雖然現在的人工智慧產品還都沒有生命,但是總有一天也許我們人類科學家會賦予它們以自我意識和思考的能力,那麼當一個機器人有了自我意識和思考能力的時候,我們還能說它不是生命嗎?

  • 3 # 荷村公

    氫基生命不就是核與火了嗎?

    不過:

    還有糞基生命等著你去硏發;

    別棄壘啊!

  • 4 # 純野生科學家

    首先,“氫基”生物咱就別想了,氫只有一個電子,沒法以它為“基”製造長分子鏈。“矽基”生物相對還靠點兒譜。

    地球上的一切已知生命都是“碳基”生物,地球孕育出生命時,為什麼不用比碳更豐富的矽元素構建生命呢?碳就那麼好用嗎?以下我儘量說大白話,咱聊聊。

    以碳為基好在哪裡

    因為咱們的氨基酸分子內部由碳連線,所以咱們是碳基生物。簡單來說,碳元素非常適合於構建大分子鏈的“骨架”。碳鏈的長度可以達到上千個原子,在這條鏈上面安上其它原子後,就可以形成非常複雜的高分子有機物了(比如DNA)。

    任何生物都需要利用能量。我們靠糖來完成能量的儲存與利用,糖的“學名”叫什麼?碳水化合物!又是碳。當糖被氧化,釋放能量後會變成水和二氧化碳,在地球的溫度範圍內,它們一個是液態一個是氣態,都很容易排出體外,方便得很。

    以矽為基會如何

    我認為TA們應該非常聰明,極為長壽,但動作卻令人抓狂的遲緩。

    與碳化合物相比,以矽原子為骨架的化合物極不穩定,很難形成長鏈,這注定了矽基生物的結構不會太複雜。咱不管這個,反正人家真就進化成文明生物了。

    每餐,TA們吃下含“矽基糖”的食物,透過消化獲得能量後排出二氧化矽和水。二氧化矽常溫下是晶體,所以TA們跟你說話時,應該是滿嘴噴沙子的。

    更要命的是水會破壞矽基大分子的連結,把TA們的身體融掉,對矽基生物來說,水是劇毒的。要解決排放固體和毒水的問題,除非把矽基生物的生活溫度提高到四百度左右,這樣二氧化矽和水就都是氣體了。

    另一個問題是,矽化物的化學反應速度比碳化物慢多了。這使得矽基生物的新陳代謝、情緒反應和動作也要比咱慢得多。不過,TA們的壽命也會因此而遠遠長於我們,而且矽良好的半導體特性可能讓TA們非常善於思考。

    如果你有位聰明的矽基生物朋友,你向TA請教一個高等數學問題,TA可能半秒就算出來了。但要讓TA把答案說完,沒準得等一個星期以後了……要怎麼忍住一口雪碧噴死TA的衝動呢?

    所以說……

    縮上,矽基生物是有可能存在的,畢竟宇宙那麼大。不過想讓TA們發展出高等文明,嗯……得等等。

  • 5 # 寒蕭99

    無論是碳基還是矽基,任何生命的生存不是想象的那麼簡單,一種生命的存在是需要與周邊物質進行互動的,而生命本身也要有新陳代謝和後代的繁衍,所以說生命的出現不是隻受表面環境的影響,而是受根本上的一些物理定律的約束。

    為什麼碳基會形成生命,這是由碳元素的自身性質決定的。碳是種較為活躍的元素,可以與多種元素結合,但又不會太活躍,從而造成不穩定狀態。

    這樣看來,只有碳元素是最合適的,碳元素具有很好的結合力,又具有一定的穩定性,因此可以形成生命的基本構架。

    而與碳元素最接近的矽元素,相比來說還是沒有優勢的,首先矽元素的連線能力很差,無法形成穩定的聚合物。其次,矽烷及其衍生物熱穩定性差。這是最致命的,因為矽基生命即要在高溫中形成,但同時溫度一高就變得不穩定了。這種矛盾的特性就使得生命難以出現。

    因此,在宇宙中,只要物理規則不變,化學特性不變,那麼就很難出現矽基生物,而比矽基更難出現的其他生命那就更不要想了。

    雖然宇宙非常大,天體數量也非常多,但從基本規律上看,都是相差不多的。

    當然,這是說自然環境中形成的生命,如果有其他智慧生命透過科技手段製造出來那就是另外一回事了。

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