“這是碳基生物能想出來的嗎？”這句話是對天馬行空想象力的誇贊，裡面提到的碳基生物，就是包括你我在内的一切地球有機生命體。

豐富美麗的碳基生命世界

人類無法解釋，到底是生命選擇了碳元素，還是碳元素選擇了生命。

因為沒有碳，不要說生命了，就連有機物都沒辦法誕生。

一切有機物都是以碳鍊為主體，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，繼而形成了我們今天的地球生态。

為什麼偏偏是碳？和碳元素同一主族的矽為什麼不行？矽基生命真的存在嗎？還有哪些生命形态？

有機物的結構

地球為什麼選擇了碳基生命，而不是矽基生命？矽基生命長什麼樣？

為什麼地球上的生命都是以碳鍊作為基礎，而不是其他元素？

如果我們仔細觀看元素周期表各個元素的特性，也許就會知道原因了。

元素周期表

首先，碳原子是宇宙中數量比較多的元素，它的原子序号是6。

也就是說，它是宇宙中第6個誕生的元素，來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就是以氫原子開始，越往後就越難形成，因為聚變反應難進行，反應條件越來越苛刻。

從這一點上，碳就領先了很多元素。

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，它們會受到外界的幹擾，從而讓原子失去電子或者被硬塞電子。

最外層要8個電子才會最穩定，别人搶不走，其他電子也沒辦法擠進來。

原子的結構

一般來說，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。

那麼最外層電子剛好4個呢？那麼就看元素下菜，要麼它主動失去電子，要麼它得到電子，或者，和其它元素共享電子。

碳就是這樣一個元素，憑借着“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，空出來的位置其它原子都可以參加。

它們不是來拆散這個家的，而是來加入這個家的，家的名字叫做有機物，而碳原子的手也越拉越長，碳鍊上的位子也越來越多，家也在不斷擴大。

碳鍊結構

最後，有機物們組合起來，開始明确分工，地球上誕生了第一個生命——露卡。

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

人體内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，沒有碳元素就沒有細胞。

然而，碳不是元素周期表中唯一的“圓滑”元素，和它同一主族的矽元素，同樣秉承了這一套，而且矽還是地球含量第二多的元素，占據26.3%，為何它無法成為生命的“地基”？

矽原子的結構

科學家曾經試圖用矽元素合成烴烷類物質，但是卻發現，矽原子的連接能力很差，它的極限隻能到8個，比起碳原子的成百上千，遜色的不是一星半點。

并且矽-矽鍵和矽-氫鍵還特别容易在水中被破壞，要知道生命起源自水，怕水這一點矽元素就敗了。

矽氫鍵

為何一個主族的元素，矽和碳的差距這麼遠？因為矽比碳多了一層電子，它有三層電子層，而碳隻有兩層。

這導緻，矽的原子核對于最外層電子的控制比碳弱，因此矽也很“圓滑”，但是沒有碳原子那麼靈活地“圓滑”。

此外，碳基生命呼吸的時候會産生二氧化碳，同時依靠食物保持體内的碳平衡。

矽基生物如果也要呼吸，産物就會是二氧化矽，這是一種固體，可能會直接阻塞呼吸道。

就算以其他方式排出了體外，那麼如何補充矽原子呢？

早期的地球生命可以利用大氣中的甲烷等物質，那麼矽基生命就隻能吃地球的沙子和岩石了。

含有矽酸鹽的石頭

比較一下是吃甲烷更容易，還是吃沙石更容易？

這樣看來，就算地球上曾經存在過矽基生命，它也競争不過碳基生命這樣高效的新陳代謝速度。

在地球這樣的行星上矽基生命不可能存在。

可是在浩瀚的宇宙，一切皆有可能，矽基生命也許是存在的。

宇宙中可能存在矽基生命

科學家們認為，他們使用矽原子合成矽烴或者矽烷，所處的環境依然是在地球上，無法成功隻能說明矽基有機物不适合在地球上存在。

可是宇宙中的行星數量是上億的，不能否認也許有的星球，矽基生命就十分适應它的環境。

那麼矽基生物會長成什麼樣呢？首先肯定是和碳基生物長得不一樣的，因為它的生活方式也不可能與碳基生物相同。

矽基生物的新陳代謝會比碳基生物慢，因此它們的移動速度是很慢的，可能是外表有矽晶體的硬物。

人們想象的矽基生命

其次，矽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，它們可以生活在環境比較惡劣的星球，比如溫度非常高的地方，高到二氧化矽成為了氣體，這樣矽基生物就能順利呼吸。

最後，矽基生命可能更适合地下生活，尤其是一個星球的地殼之下的地幔，因為那裡的矽元素更容易被獲得，且很有可能是熔融态，方便生物吸取矽元素。

并且矽基生命的身體偏向于結晶，能承受碳基生命無法承受的高壓。

生活在外星的矽基生命

如果非要說地球上哪個地方滿足上面的條件，那麼可能是地核，也就是地心，那裡的溫度達到了4000到6000攝氏度，壓強更是高達200多萬個大氣壓。

難怪有人懷疑地核生活着另一種人類，有可能是傳說中的“矽基人”。

近些年，随着人工智能興起，它們被稱呼為新的“矽基生命”，因為各種電子元器件的主要原料就是矽元素。

然而，這個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有，它頂多隻能算以矽為主的産品。

人工智能不能算作矽基生命

那麼除了矽基生命，還有哪些我們意想不到的生命形态呢？

元素表中，碳已經形成了今天的碳基生物，矽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态。

宇宙中可能存在多種生命形式

有科學家提到了硼基生命，它們生活的環境沒有水，于是氨、氟化氫或硫化氫等物質，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物質，穩定性高于碳基生命。

科學家猜測可能存在硼基生命

不管是碳、矽還是硼，都是非金屬元素，而金屬也是有可能形成生命形态的。

科學家已經在實驗室合成了一種“金屬細胞”，是以金屬鎢的雜多酸陰離子。

從生物上說，這個“細胞”沒有遺傳物質，甚至都沒有生命特征；從化學上說，金屬形成的物質屬于無機物，與有機物千差萬别。

可誰又能知道宇宙中的情況呢？哪個星球上就有“金屬人”也說不定。

可能存在金屬細胞

或許人類學習的生命化學知識，隻不過是宇宙生命體的一小部分。說不定在宇宙中，任何一種元素都能作為生命的基礎，隻不過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着碳基生命

隻能說大千宇宙，無奇不有！

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