看过电影《变形金刚》的都知道,其中的汽车人天火曾发牢骚,自己老去的过程,就是看着自己的躯体被一点点氧化。

作为来自地球外部的机械生命体,汽车人的生命形态,属于硅基生命的一种。当然,从不同的科幻作品来看,有些硅基生命的躯体性能更加稳固。

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躯体以聚合物的形态出现,不但能够耐受高温、冷冻等恶劣环境,还能在茫茫宇宙中存活几十万乃至数百万年。

相比于人类柔弱的躯体,这真的可称的上是不朽了。承载人类的生命形态太过于脆弱,这种不稳定的分子构造,不要说耐受宇宙射线的照射,稍微的温度变化和外部异物入侵,就能轻松让人把命丢掉。

而且不光人类是如此,地球上所有的生命体都是如此。因为大家都属于同一种生命形态——碳基。

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碳的转化

碳的转化

构造人体基础骨架的是碳原子。现代社会极其依赖的煤炭、石油、天然气等所有化石燃料,它的本质特征,还是通过碳的一系列转化,为人类提供能量。

除此之外,以碳基为起点的塑料、合成纤维等各种工业聚合物形态万千,但无论如何改变形态,它的本质还是碳基材料。

若是再回到人类身体的内部,我们每天活着的基础,就是碳水化合物。人类吃的任何食物,不管是肉类还是植物类,全程都有碳的转化参与。

食物当中,碳水化合物中具有基础的碳原子。在人体内,碳原子由酶来控制,经过一系列的氧化反应之后,能量被人体吸收。产生的二氧化碳和水,再以废物的形式排泄出去。

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二氧化碳则再次参与到地球的循环反应中,开启下一次的能量转化循环。不光人类获取食物的过程是碳的能量转化,地球上其他生命体都是这样参与反应的。

从生命的构造来看,形成地球生命的四大元素就是碳、氧、氢、氦。碳的作用类似于聚合串联,它能将原子以链条状的形态稳固在一起,而且它们的排列依照不同的规律而存在,这些碳链最终以有机物的形态,构成了各种不同的生命。

这便是我们生活的这颗星球的本质,甚至科学家认为,就连地球自身,都像是一个巨大的碳基生命。毕竟所有的循环和转化,都是地球以自己独特的方式在推动着。

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2008年的时候,美国的几个科学家,在全球发起了深碳观测计划。经过十多年的探究,参与这项研究的科学家已经超过了1200名,他们来自于世界各地的多种学科领域。

在科学家眼里,碳在地球上无孔不入,我们的一切活动都跟碳有关。哪怕是现在一再提到的全球气候变暖,罪魁祸首还是二氧化碳等以碳为基础的温室气体。

从亿万年前地球上开始有生命的演化开始,碳就出现在细菌和真核生物的体内。此后从原生生物到植物,从真菌再到基本动物的构成,碳的转化形式逐步复杂起来。但万变不离其宗,任何地球生命体的本质,还是碳。

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所有的碳基生命体,由身体内部的酶参与各种反应,由此形成循环往复的新陈代谢过程。这就是人类身体的结构,虽然复杂高级,然而构成的分子结构却很脆弱。

包括人类在内,地球上的生命体,不耐高温和低温,异菌等侵入本体内,就会对生命构成威胁。更不要说一旦脱离地球的大气层,紫外线和各类宇宙射线的照射,也能让体内以碳原子为基础构成的生命链体迅速土崩瓦解。

这就是碳基生命,在科学家以及科幻作家看来,这种生命体太过于脆弱。于是,人类想象中的硅基生命,就成为了另外的生命体。

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地球上的硅元素比碳还多

地球上的硅元素比碳还多

有关硅基生命的概念,最早在1891年的时候就由科学家提出了。那是一位天体物理学家,在一篇论文中首次提到硅基生命的。

随后在1893年,另外一位化学家则逐步丰富了这一概念。硅基生命能够在温度高的环境中生存,他们的能量来源也必须是含有硅的食物才行。

正是在这个基础上,围绕硅基生命才出现了大量的假说和科幻作品。在刘慈欣某些科幻作品的阐述中,硅基生命的形态和碳基生命类似,只不过组成生命的结构和能量转化不同了。

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比如,构成硅基生命的基础骨架是金属,它们的血液实际上是电流和磁场的运动。最为关键的是,含有硅的石头就是它们的食物,哪怕某些岩石具有放射性,也不会对它们的身体造成任何伤害。

在地球上,硅元素的分布要比碳元素广。这样的特点,在宇宙的其他地方也是如此。在有些行星上,几乎全都是硅元素的世界,碳的分布可以忽略不计。

这些特点在一些科幻作家看来,就是硅基生命应该比碳基生命多,乃至比碳基生命更强大的主要因素。

不过在相对严肃的科学家看来,生命既然是能够自我繁衍生长,并且产生了意识的现象,那么硅基生命这个词语本身,就不符合生命的基本定义。

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换句话说,这只是一个粗泛的概念,若是宇宙中真有以硅元素为基础的生命体,它的构成以及能量转化的形式,或许比人类想象的还要复杂。

现在人类理解的硅基生命之所以不会出现,主要有两个原因。一个原因是,硅原子相比于碳原子,由于其控制核外的电子能力不稳定,一旦硅原子也形成与碳原子一样的化合物,它的形态并不稳定很容易断裂。

以碳原子为基础的有机化合物链条,可以达到成百上千个,然而硅原子的组合只有区区的8个,这根本难以形成更复杂的组合形态。

除此之外,地球的环境并不适合以硅原子而构成的生命体。氧气能够让硅元素变成二氧化硅,也就是我们都见过的石头和沙子。

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即便不被氧化,硅化合物又会溶于水,所以硅基生命面对地球上的水,也会被溶解。因此从人类对硅的了解来看,这颗星球对硅基生命来说就像是地狱。

虽然有些观点对硅基生命持否定态度,但也有观点认为硅基生命会存在。

硅基生命“长”出来了

硅基生命“长”出来了

2016年,加州理工学院的一群科学家,培养出了一种能够生成含硅碳氢化合物的细菌。

科研人员表示,这种细菌原本在天然环境中就存在。因为喜欢高温,所以经常活跃在温泉等地方。细菌有时候会把硅元素融入到碳氢化合物中,这样构成自身的碳原子,有些就被硅原子取代了。

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这种转化形式是在自然界中形成的,研究人员觉得出现的概率不高。通过人为的干预,在实验中科学家将这一转化的几率提高了2000倍。

简单理解就是,这种细菌生命体的构成,能够吸纳融入硅元素,而且是以自然生成和转化的形式完成的。

关于这样的发现,有些科学家却觉得并不奇怪,因为人类在工业领域,也已经通过合成的方式,制造出了含有硅的碳氢化合物。

这种东西就是有机硅,它们主要用于黏合剂和防漏剂的生产和使用。相比于传统认知中,硅元素构成的分子链很短,有机硅却能够生成更长的分子链,形态也更加的稳定。

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因此在一些科学家看来,只要将有机硅和上述细菌的研究融合在一起,即便不会构成生命体,让这类细菌参与硅元素的转化和反应,也能降低有机硅的生产成本。

还有一些科学家认为,通过这样的构造形式,或许真就能开辟出硅基生命的构成道路。但持有反对意见的人也不少,他们并不认为硅基生命能够存在。

很显然,马斯克是支持硅基生命存在这一观点的。哪怕不存在,人类也能制造出硅基生命的躯壳,而后或者是生成人工智能,或者是将人的意识赋予到硅基生命的躯壳内,一个全新的生命形态不就构成了嘛。

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意识的生成和转移

意识的生成和转移

根据马斯克的观点,碳基生命也就是人类,更像是一种引导程序,最终可以引导生成出硅基生命。

近年来,马斯克旗下公司关于脑机接口技术的研究,最终的目标,就是希望能够将人的意识转移或上传到其他的躯壳。

即便这一目标在未来完不成,人工智能的进一步研究,或许能形成有自我意识的生命体。假使将这一生命体和机械躯壳结合在一起,那是不是就意味着硅基生命出现了。

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现在的想法确实很科幻,至少在科学家看来,这些都还算不上真正意义的硅基生命形态。因为不管是传送意识,还是让人工智能产生自我意识,这些都是在人的推动下形成的,并非生命体的自我演化而实现的。

简单来说就是,碳基生命的形成,是自然界亿万年演化的结果,直到人类形成并产生更高等的意识,这些似乎是没有任何外力主导的。

而人类想复刻出硅基生命形态,或许能够完成意识的上传,或许未来人工智能也能产生意识。但最关键的一点是,这种硅基生命的载体该如何传承和繁衍?

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碳基生命的传承靠的是生育繁衍,人类目前想要研究的硅基生命,至少还没有找到自我繁衍的方式。

或许在一些观点看来,硅基生命已经不在乎生命的载体究竟是什么了,未来只要人类以外的智能意识足够强大,可以批量制造机械躯体,而后再将意识注入其中,这样硅基生命形态的繁衍和传承也就具备了。

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至少在马斯克的畅想中,未来人类掌握了意识的转移和上传后,这一切都能轻松实现。

当然,时下更严肃的科研工作者并不这样认为。至少在一部分科学家看来,人类目前对大脑的研究,还仅限于对生物信号反应的研究,更复杂的意识是如何生成的统统不清楚。

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但无论如何,有畅想才能有更多的可能。