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硅基生命存在吗 纯硅基生命才是文明的未来吗

时间:2020-05-11 13:57:25  

  纯硅基生命在很多方面都优于碳基生命,一旦硅基生命诞生,人类的文明可能会走下舞台。

  在元素周期表里,碳和硅在同一个主族,这意味着它俩的性质有很多接近的地方。比如,碳可以和氢生成甲烷,硅也可以和氢生成硅烷;碳酸盐和硅酸盐很类似;碳元素自己就可以形成长碳链,而硅元素可以跟氧联姻,形成更灵活更柔软的硅氧链。那么有没有可能存在这样的生物:用以硅氧链为骨架的化学物质组成了身体各成分,与碳基生物对应,这种幻想中的生物被称为“硅基生命”。

  【幻想中的硅基世界,其中有硅基生命。】

  【一个误区:硅藻不算“硅基生物”二氧化硅只是硅藻的外壳,内部仍然由DNA和蛋白质组成。】

  早在1891年,波茨坦大学的天体物理学家儒略*申纳尔(JuliusSheiner)就探讨过以硅为基础的生命存在的可能性,他大概是提及硅基生命的第一个人。

  这个概念被英国化学家詹姆士*雷诺兹(JamesEmersonReynolds)所接受,1893年,他在英国科学促进协会的一次演讲中指出,硅化合物的热稳定性使以其为基础的生命在高温下可生存。

  英国遗传学家约翰·波顿·桑德森·霍尔丹(JohnBurdonSandersonHaldane)提出在一个行星深处可能发现基于半融化状态硅酸盐的生命,而铁元素的氧化作用则向它们提供能量。

  【想象中的硅基生命正在觅食。】

  科幻作家永远是走在科学边界的最前沿的,斯坦利·维斯鲍姆(StanleyWeisbaum)的《火星奥德赛》(AMartianOdyssey)描述了一种硅基生命:该生命体有一百万岁,每十分钟会沉淀下一块砖石:二氧化硅。

  你看多么有趣,我们人吸收进氧气,呼出二氧化碳,而硅基生命排出的竟然是二氧化硅。它们的寿命也比我们碳基生命要长得多,从另一面来说,它们的反应速度超级慢,一定慢过树懒Flash。

  【《火星奥德赛》的封面图。】

  科幻、科普泰斗阿西莫夫先生在一篇文章《并非我们所认识的——论生命的化学性质》中指出宇宙中可能有的六种生物形态:

  1、以氟化硅酮为介质的氟化硅酮生物;

  2、以硫为介质的碳氟化合物生物;

  3、以液态水为介质的核酸/蛋白质(以氧为基础的)生物;

  4、以液氨为介质的核酸/蛋白质(以氮为基础的)生物;

  5、以液态甲烷为介质的类脂化合物生物;

  6、以液氢为介质的类脂化合物生物。

  【科幻巨佬:阿西莫夫】

  这其中,只有第三种是我们熟知的碳基生物。值得注意的是,阿西莫夫将硅基生物放在第一位,其原因有三:

  1、硅元素在宇宙中相对丰富,尤其在类地行星上,硅元素和碳元素的质量比为925:1。碳元素都跟着甲烷散逸掉了,硅元素则会跟它的亲密爱人:氧牢牢结合在一起。

  2、硅元素可以通过硅氧链结合成多变的、稳定的、不活泼的有机硅,在浩瀚的宇宙中,可能性意味着必然性。

  3、阿西莫夫还特地指出,硅基生物更可能与氟元素结合而获得诞生生命的机会。因为含氟的硅化合物可以是液态的,这无疑比熔点高的二氧化硅、硅酸盐要好得多。你可以将硅氧链比作碳链,而将氟类比碳基生命中的氧或者氢,这样的生命形态真是难以想象。

  在刘慈欣作品《山》中,主角冯帆遇到的外星文明这样自我介绍:

  “我们是机械生命,肌肉和骨骼由金属构成,大脑是超高集成度的芯片,电流和磁场就是我们的血液.我们以地核中的放射性岩块为食物,靠它提供的能量生存。没有谁制造我们,这一切都是自然进化而来,由最简单的单细胞机械,由放射性作用下的岩石上偶然形成的PN结进化而来。我们的原始祖先首先发现和使用的是电磁能,至于你们意义上的火,从来就没有发现过。”

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