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作为碳基生命的人类如此脆弱,那硅基生命才是超级文明的未来吗?

地球上的人和其它生命都是由核糖核酸、蛋白质等有机物构成的,而有机物的基础就是碳,所以地球上的生命也被叫做碳基生命。

地球上的人和其它生命都是由核糖核酸、蛋白质等有机物构成的,而有机物的基础就是碳,所以地球上的生命也被叫做碳基生命。之所以叫碳基生命,是因为碳元素是构筑生命体基本零件时最基础的材料。其实,碳基生命的机体中的碳元素含量并不是最高的。

俄国化学家门捷列夫发明元素周期表之后,据此预见了一些新的元素,大大加快了人类寻找化学元素的脚步。目前人类已经发现了118种元素。根据元素周期律,元素周期表上相邻的元素往往具有相似的性质。

碳元素是元素周期表上第六号元素,而硅元素与碳属于同族元素,并且是同族之间最相邻的,与碳元素具有某些相似的化学性质。比如,氢和碳能够生成甲烷(甲烷是一种最简单的有机化合物),而氢和硅能够生成硅烷;此外,碳酸盐和硅酸盐的性质也十分相似。

科学家们据此猜想,既然宇宙中能够诞生碳基生命,那么宇宙中同样有可能诞生硅基生命。著名科普作家、科幻小说家阿西莫夫就提出了六种可能的生命形态,其中便有硅基生命。这个概念最早诞生于1896年,是德国科学家儒略申纳提出的。

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上图为硅基生命想象图。

事实上,并非所有元素都能够充当化合物的基础框架。据统计,碳是自然界中化合物质种类最多的一种元素,特别是含碳的有机化合物,它们的种类高达上千万种,比自然界中的无机物以及其它化合物的数量要高上许多。

有机化合物的数量之所以这么多,是因为碳原子的结合能力非常强,碳原子们可以相互结合成碳链或者碳环。你可以把碳原子看作其它原子的粘合剂,它能够把氧、氢、氮、磷、硫等元素粘合起来,形成结构极其复杂的化合物,正是这种复杂性在偶然间创造了生命。

从宇宙中元素丰度分布的整体趋势来看,原子序数越高,元素在宇宙中的丰度就越少。自然界中的生命主要就是由元素周期表最前面的20多种元素构成的。硅元素在宇宙中的丰度也比较高,地球上满地的沙子主要就是硅的化合物——二氧化硅。那么,宇宙中诞生硅基生命还是有希望的。

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上图为电影《星际迷航》中想象的硅基生命可能的形态。

硅原子虽然不能像碳原子那样直接形成碳链或者碳环,但是硅原子和氧原子相结合,能够形成硅氧链,然后再与其它原子结合,便能形成较复杂的化合物。不过,硅原子的连接能力远没有碳原子那么强大。

生命的基本特征就是能够进行自我复制以及新陈代谢。在地球这种压强和温度环境下,二氧化硅是固态的。如果宇宙中真的存在硅机生命,那么它不会像碳基生命那样,吸收氧气,并释放出二氧化碳。硅基生命在新陈代谢过程中可能排放的并不是二氧化硅,硅基生命可能并不需要氧气。如果这种新陈代谢的过程极其缓慢,那么硅基生命的运动速度必然很慢。

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一些硅基化合物具有很高的热稳定性,这意味着,如果宇宙中真的存在硅基生命,那么它将能够生活在数百摄氏度的高温环境中。这样的环境对于碳基生命来说是极其恶劣的,完全不能生存。

众所周知,生命离不开水,那是因为,对于碳基化合物来说,液态水是很好的介质。要想诞生硅基生命,可能也需要液态介质,比如氟化硅酮。说不定在宇宙的某个角落里,某颗星球上拥有氟化硅酮构成的海洋,硅基生命已经在那儿生根发芽。硅基生命实际上并不需要水,在耐寒性方面应该比碳基要强一些。

作为碳基生命的人类如此脆弱,那硅基生命才是超级文明的未来吗?

只要拥有足够高的复杂度,就有可能在长时间的运动变化过程中碰撞出生命的火花。宇宙中是否存在硅基生命,目前不得而知。不过,也许可以通过另一种方式创造硅基生命。

你知道吗?沙子就是制造cpu的主要原材料之一。目前半导体芯片普遍采用硅基材料,而这些半导体芯片组合起来便能构成极奇复杂的电路,继而创造出智能机器人。当机器人的智力高到一定程度,拥有了自由意志,便可以将其视作生命。从某种角度来说,这就是硅基生命。

不过,生命体的零件都是从原子级别开始组装的。当科技发展到一定程度,未来也许可以从原子层面制造智能机器人。

作为碳基生命的人类如此脆弱,那硅基生命才是超级文明的未来吗?

综上所述,从理论上来说,硅基生命确实比碳基生命更优秀,能够适应极其恶劣的自然环境。不过,由于硅原子的化学性质没有碳原子活泼,在自然界中诞生硅机生命所需要的条件必然比诞生碳基生命所需要的条件更为苛刻,存在的可能性极低。而且硅基化合物远没有碳基化合物丰富,宇宙中即使存在硅基生命,可能也很难进化出高级文明。

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