這是碳基生物能想出來(lái)的嗎？這句話(huà)是對天馬行空想象力的夸贊，里面提到的碳基生物，就是包括你我在內的一切地球有機生命體。

豐富美麗的碳基生命世界

人類(lèi)無(wú)法解釋?zhuān)降资?strong style="color: black;">生命選擇了碳元素，還是碳元素選擇了生命。

因為沒(méi)有碳，不要說(shuō)生命了，就連有機物都沒(méi)辦法誕生。

一切有機物都是以碳鏈為主體，其他原子與之結合，這樣的排列組合，形成了豐富的有機化學(xué)，繼而形成了我們今天的地球生態(tài)。

為什么偏偏是碳？和碳元素同一主族的硅為什么不行？硅基生命真的存在嗎？還有哪些生命形態(tài)？

有機物的結構

地球為什么選擇了碳基生命，而不是硅基生命？硅基生命長(cháng)什么樣？

碳的圓滑之道

為什么地球上的生命都是以碳鏈作為基礎，而不是其他元素？

如果我們仔細觀(guān)看元素周期表各個(gè)元素的特性，也許就會(huì )知道原因了。

元素周期表

首先，碳原子是宇宙中數量比較多的元素，它的原子序號是6。

也就是說(shuō)，它是宇宙中第6個(gè)誕生的元素，來(lái)源于比它更小的原子的核聚變。

我們都知道，整張元素周期表其實(shí)就是以氫原子開(kāi)始，越往后就越難形成，因為聚變反應難進(jìn)行，反應條件越來(lái)越苛刻。

從這一點(diǎn)上，碳就領(lǐng)先了很多元素。

碳原子結構

其次，原子是由原子核和核外電子構成，除了第一周期的兩個(gè)元素，其他元素都是有兩層及其以上數目的電子層。

電子不一定全部屬于原子核，它們會(huì )受到外界的干擾，從而讓原子失去電子或者被硬塞電子。

最外層要8個(gè)電子才會(huì )最穩定，別人搶不走，其他電子也沒(méi)辦法擠進(jìn)來(lái)。

原子的結構

一般來(lái)說(shuō)，最外層電子數小于4的，更偏向于失去電子，而最層電子大于4的，更傾向于得到電子。

那么最外層電子剛好4個(gè)呢？那么就看元素下菜，要么它主動(dòng)失去電子，要么它得到電子，或者，和其它元素共享電子。

碳就是這樣一個(gè)元素，憑借著(zhù)圓滑的處世之道，它不僅可以和其它元素組成化合物。

且還能和其它碳原子手拉手，空出來(lái)的位置其它原子都可以參加。

它們不是來(lái)拆散這個(gè)家的，而是來(lái)加入這個(gè)家的，家的名字叫做有機物，而碳原子的手也越拉越長(cháng)，碳鏈上的位子也越來(lái)越多，家也在不斷擴大。

碳鏈結構

最后，有機物們組合起來(lái)，開(kāi)始明確分工，地球上誕生了第一個(gè)生命——露卡。

今天地球上的所有生物，都是露卡的后代，正是它為生命奠定了以碳為主體的生命結構。

人體內含量最多的元素是氧，但是單看細胞，含量最多的元素是碳，我們可以說(shuō)，沒(méi)有碳元素就沒(méi)有細胞。

然而，碳不是元素周期表中唯一的圓滑元素，和它同一主族的硅元素，同樣秉承了這一套，而且硅還是地球含量第二多的元素，占據26.3%，為何它無(wú)法成為生命的地基？

硅原子的結構

硅輸在了哪里？

科學(xué)家曾經(jīng)試圖用硅元素合成烴烷類(lèi)物質(zhì)，但是卻發(fā)現，硅原子的連接能力很差，它的極限只能到8個(gè)，比起碳原子的成百上千，遜色的不是一星半點(diǎn)。

并且硅-硅鍵和硅-氫鍵還特別容易在水中被破壞，要知道生命起源自水，怕水這一點(diǎn)硅元素就敗了。

硅氫鍵

為何一個(gè)主族的元素，硅和碳的差距這么遠？因為硅比碳多了一層電子，它有三層電子層，而碳只有兩層。

這導致，硅的原子核對于最外層電子的控制比碳弱，因此硅也很圓滑，但是沒(méi)有碳原子那么靈活地圓滑。

此外，碳基生命呼吸的時(shí)候會(huì )產(chǎn)生二氧化碳，同時(shí)依靠食物保持體內的碳平衡。

硅基生物如果也要呼吸，產(chǎn)物就會(huì )是二氧化硅，這是一種固體，可能會(huì )直接阻塞呼吸道。

就算以其他方式排出了體外，那么如何補充硅原子呢？

早期的地球生命可以利用大氣中的甲烷等物質(zhì)，那么硅基生命就只能吃地球的沙子和巖石了。

含有硅酸鹽的石頭

比較一下是吃甲烷更容易，還是吃沙石更容易？

這樣看來(lái)，就算地球上曾經(jīng)存在過(guò)硅基生命，它也競爭不過(guò)碳基生命這樣高效的新陳代謝速度。

在地球這樣的行星上硅基生命不可能存在。

可是在浩瀚的宇宙，一切皆有可能，硅基生命也許是存在的。

宇宙中可能存在硅基生命

硅基生命真的存在嗎？

科學(xué)家們認為，他們使用硅原子合成硅烴或者硅烷，所處的環(huán)境依然是在地球上，無(wú)法成功只能說(shuō)明硅基有機物不適合在地球上存在。

可是宇宙中的行星數量是上億的，不能否認也許有的星球，硅基生命就十分適應它的環(huán)境。

那么硅基生物會(huì )長(cháng)成什么樣呢？首先肯定是和碳基生物長(cháng)得不一樣的，因為它的生活方式也不可能與碳基生物相同。

硅基生物的新陳代謝會(huì )比碳基生物慢，因此它們的移動(dòng)速度是很慢的，可能是外表有硅晶體的硬物。

人們想象的硅基生命

其次，硅基生命可以不呼吸氧氣，它們能以二氧化碳和二氧化硫這樣的有害氣體作為呼吸作用的氣體。

因此，它們可以生活在環(huán)境比較惡劣的星球，比如溫度非常高的地方，高到二氧化硅成為了氣體，這樣硅基生物就能順利呼吸。

最后，硅基生命可能更適合地下生活，尤其是一個(gè)星球的地殼之下的地幔，因為那里的硅元素更容易被獲得，且很有可能是熔融態(tài)，方便生物吸取硅元素。

并且硅基生命的身體偏向于結晶，能承受碳基生命無(wú)法承受的高壓。

生活在外星的硅基生命

如果非要說(shuō)地球上哪個(gè)地方滿(mǎn)足上面的條件，那么可能是地核，也就是地心，那里的溫度達到了4000到6000攝氏度，壓強更是高達200多萬(wàn)個(gè)大氣壓。

難怪有人懷疑地核生活著(zhù)另一種人類(lèi)，有可能是傳說(shuō)中的硅基人。

近些年，隨著(zhù)人工智能興起，它們被稱(chēng)呼為新的硅基生命，因為各種電子元器件的主要原料就是硅元素。

然而，這個(gè)想法受到了很多人的反對，以為人工智能不能算作生命，因為它連細胞結果都沒(méi)有，它頂多只能算以硅為主的產(chǎn)品。

人工智能不能算作硅基生命

那么除了硅基生命，還有哪些我們意想不到的生命形態(tài)呢？

其他生命形態(tài)

元素表中，碳已經(jīng)形成了今天的碳基生物，硅有可能在其他星球形成生命，除此之外，還有以硼元素為基礎的硼基生命，甚至還有以金屬為基礎的生命形態(tài)。

宇宙中可能存在多種生命形式

有科學(xué)家提到了硼基生命，它們生活的環(huán)境沒(méi)有水，于是氨、氟化氫或硫化氫等物質(zhì)，代替水的功能。

它們也不以氧氣呼氣，而是呼吸二氧化硫，或者直接沒(méi)有呼吸作用。

原本應該是氧原子的位置，全部換成了硫原子。此外，以硼為中心的烴烷類(lèi)物質(zhì)，穩定性高于碳基生命。

科學(xué)家猜測可能存在硼基生命

不管是碳、硅還是硼，都是非金屬元素，而金屬也是有可能形成生命形態(tài)的。

科學(xué)家已經(jīng)在實(shí)驗室合成了一種金屬細胞，是以金屬鎢的雜多酸陰離子。

從生物上說(shuō)，這個(gè)細胞沒(méi)有遺傳物質(zhì)，甚至都沒(méi)有生命特征；從化學(xué)上說(shuō)，金屬形成的物質(zhì)屬于無(wú)機物，與有機物千差萬(wàn)別。

可誰(shuí)又能知道宇宙中的情況呢？哪個(gè)星球上就有金屬人也說(shuō)不定。

可能存在金屬細胞

或許人類(lèi)學(xué)習的生命化學(xué)知識，只不過(guò)是宇宙生命體的一小部分。說(shuō)不定在宇宙中，任何一種元素都能作為生命的基礎，只不過(guò)恰好出現在地球上的是碳基生物罷了。

我們的地球也許恰好生活著(zhù)碳基生命

只能說(shuō)大千宇宙，無(wú)奇不有！