导语:在探索地球的几十年来,科学家发现了地球上生物的共同特点,那就是绝大多数生物都是碳基生物,也就是说我们体内的细胞大都以碳元素为基本元素参与构成。有科学家提出了一个疑问,那就是与碳元素非常类似的硅元素是否可以充当构成生命的基本元素?如果真的有硅基生物,他们的生活会是怎么样的?

尽管这个“脑洞”有点大,但是也许硅基生命是宇宙的主流,而我们的碳基生命则是非主流形式,只不过地球上的环境更加适合碳基罢了。

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碳是所有生命的基础,但它不是地球上最丰富的元素。地壳中的元素含量中氧占48.6%,硅占26.3%,构成生命的碳只占地壳的0.027%罢了。说到碳,自然环境中主要是二氧化碳、有机物、碳酸盐等等。我们体内的大多数结构都是通过碳链构成的,碳链能够与其他元素连接在一起,从而形成各种化学物质。

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一般来说,碳基生命太过脆弱,无法适应较为极端的环境,一旦温度和压力稍微发生偏离,碳基生物就会受到非常大的打击,因此碳基生物只能在我们所看到的环境中生存。也正是因为这个原因,有的科学家认为碳基存在方式可能是我们这颗星球所独有的,而不是全宇宙都存在的方式。

硅和碳在周期表上非常接近,两者在各种性质上有一定的相同之处。二者的化学性质偏向“中性”,这意味着它们不容易失去或者得到最外层的电子。因此,对于这两种元素来说,获得或失去电子取决于与什么元素进行反应。研究发现,它们很容易与氢、氧等非常常见的元素结合,形成生命所需的物质。

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然而,二者仍然存在不同的地方,从结构上来讲,硅比碳的原子结构多了一层电子,这使得硅可以承受的温度范围更加宽泛。而且,硅没有类似于二氧化碳一类的与氧原子结合生成的气体形式化合物,所以硅基生命的新陈代谢或许与我们常见的方式并不一样。

这意味着,硅基生命不需要氧气,甚至氧气对它们来说是有害气体,因为氧气有能力直接破坏它们体内的的硅链。因此,硅基生命可以适应更恶劣的环境。硅链怕水,这也让它们难以生存在地表环境中,因为地壳中含有大量的水分。根据科学家的观测,宇宙中的大多数天体都没有液态水,温差巨大,不适合碳基生命,却非常适合硅基生命。

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大多数岩石行星所蕴含的硅元素较多,这是因为陆地上面的岩石主要成分是硅酸盐 。科学家认为,如果硅基生命真的存在,那么它们主要就依靠这些硅酸盐形成的。有些特殊环境,譬如火山口附近,往往存在着丰富硅酸盐物质,这种极端的条件之中完全可以诞生硅链。

自然而然,这种生命的食物就会以硅酸盐、氧化铁等物质为主。就像我们不能吃二氧化硅一样,它们不能够进食碳基生物的肉类等产品。