為什麼說硅基生命比碳基生命更難出現?尋找外星人還是以尋找碳基生命為主嗎?

蒲公英的約定數


碳是所有已知生物大分子的骨架,地球上的生命是以碳為基礎的,因為每個碳原子可以同時與其他四個原子形成化學鍵,這種特性使得碳非常適合形成長鏈分子如生命的基礎分子蛋白質和DNA。

科學家長期以來一直推測,外星生命可能與地球生命有著完全不同的化學基礎。例如,外星人可能依賴於氨或甲烷而不是依賴水作為生物分子的溶劑,又或者外星人可以用硅來代替碳來創造生命分子,下圖為《星際迷航》中史波克研究硅基生命。

硅原子作為替代生物化學系統的基礎被廣泛討論,因為硅有許多與碳相似的化學性質,並且在元素週期表的同一列中。地球上的部分生物也能夠操縱利用硅,例如,在一些植物中可以找到二氧化硅微粒,硅藻可將二氧化硅整合到細胞壁中。

然而,在作為生命物質骨架上,硅作為碳的替代品有幾個缺點

硅反應比碳反應慢得多。即使是最低等的單細胞生物中,隨時隨刻都在發生在千千萬萬個生物化學反應。與碳不同,硅缺乏與不同類型原子形成化學鍵的能力,而這正是新陳代謝所需的化學多樣性所必需的。

硅原子要比碳原子大得多。硅有更大的質量和原子半徑,使得兩個硅原子無法靠得足夠近,因此很難形成雙鍵,一般來說,硅在常溫常壓下幾乎沒有形成雙鍵或三鍵的趨勢。

與碳碳鍵不同的是,硅硅鍵Si-Si和Si-H鍵都非常不穩定,與水反應強烈,長鏈硅烷會自發分解。Si-O鍵非常穩定, Si和O的交替鏈要穩定得多。

因此,硅基生命至少不太可能存在於與地球環境相似的行星中。然而,這並不意味著硅基生命形式在其它行星環境下是不可能存在的。從理論上講,硅鍵在高溫下比碳鍵穩定得多,也許硅基生命可能出現在其它高溫星球上。


科學閏土


難於發現碳基外的生命是因為我們走的不夠遠。

我的石隕石上卻發現了生命。至於屬啥基我不敢妄下結論,通過圖片我相信對地球生命較有研究的都不會認為它們是碳基。拋開隕石是否,只看生命:它們在石裡N年不枯、不萎、沒腐爛,就算需要放大近200倍才能看到的子宮中粒粒可數的胚胎和其它的腸、管也都鮮潤無比卻感覺不到溼,,,這足夠證明它們不是碳水化合物了。我沒能力再更進一步,也不能說它們的星球適不適合人類,我只覺得它們卻是人類的財富,瞭解它們就會知道我們,,,以及我們能走多遠,,,,,,請看到這裡的每一個朋友努力推介,讓咱國太空生命計劃領先世界,謝謝











迷徑尋蹤


許多人都在質疑著這個問題,就是說為什麼尋找外星文明總是以地球為標準?我想,很多人都有類似的疑問,並提出自己的想法,認為宇宙之大,無奇不有,什麼樣的生命都有可能存在。

但事實真的是這樣嗎?

首先太陽上不可能存在生命,太陽以及其它所有的恆星都是一個大號的等離子球,高溫、高重力,所以如果在太陽上存在生命,那一定是無機生命而絕不可能是有機生命,因為高溫環境下有機質無法形成。

太陽是等離子態,什麼是等離子態,就是溫度過高,電子逃了出來,原子變成了離子,但總體來說電荷數是相等守恆的,你說這樣的蹦蹦跳跳的離子能夠結合成生命嗎?顯然不能,太陽上基本都是氫與氦元素,巧婦難為無米之炊啊。

所以那些說太陽上也可能有生命的可以歇歇了。

黑洞、中子星、白矮星等宇宙中奇異的天體也不會有生命,情形與太陽等恆星相似,溫度高、物質單一化,無論是有機生命還是無機生命都無法形成。

我這樣說,很多人會認為你怎麼知道,你怎麼能確定那裡不會誕生生命呢?

以人類的標準來看,何為生命?

生命:由單個或多個細胞構成,且每個細胞構成無比複雜,含有多種元素,存在新陳代謝、能夠生長、對外界的刺激做出反應。

那有的人還會有疑問,這樣的標準只是在地球上,顯然,應該將這個標準放寬一些,所以科學家在尋找外星生物時,比我們想到的還要多,構建了很多種生物化學模型,比如說氨基生命、硼基生命等等。

比方說氨基生命存在的星球,這樣的生命不會存在在像地球這樣的星球上,氨基生命最有可能生活在高壓的環境中,以液氨為生命溶劑,為什麼要在高壓的星球上呢?

因為液氨的存在條件是,在一個大氣壓環境下,液氨存在的條件是-33.42℃以下,不過到了-77℃以下時,液氨就要變成固體,液氨維持液態的條件非常苛刻,所以對這樣的星球也非常苛刻,如果是高壓環境的話,液氨的液態溫區就會增加,對星球的條件就不會那麼苛刻了。

這麼來想,地球生命,地球上的碳基生命簡直是宇宙的傑作,碳基生物以液態水為溶劑,液態水的液態溫區達到了100度這麼大的空間,水由氫原子與氧原子構成,氫在宇宙中含量非常豐富,氧也是在宇宙中含量排前列的。

相比較碳基生命之外的其它假想的生命形態,碳基生命更容易在宇宙中誕生,而且,人類到目前為止,也只發現了碳基生物而已,尋找外星生命,總得需要定一個標準,那麼以地球生命為標準是再好不過的了。

你們認為呢?


科幻船塢


目前人類對地外生命的尋找,還在人類已知的物理化學和生物知識的基礎上。當然很多人會講,也許外星人不用水,是硅基甚至鐵基的,但這更多是科幻的想法。迄今為止地球是人類所知唯一存在生命的星球,對於外星生命的探討肯定要依賴於對地球上生命的認識。

人類搜尋外星生命,目前首先關注的是地外行星上有沒有液態水和有機分子的存在。科學家首先認為,液態水是整個宇宙中生命存在的關鍵,在水中很多特殊的複雜的化學反應和生理現象可以進行,除了地球,目前人類在火星以及木衛二上都發現有液態水的存在。

很多科幻小說都描述了異形等地外生命,它們具有硅基的外骨骼和強酸性的血液。但那麼硅基生物是否會普遍純在呢?

對於碳基生命的各種分子,可以不需要很多能量就能變化分子結構,而硅的化學性質,使得硅不易於形成複雜的硅基分子,而且硅在有氧存在的時候,就變成了二氧化硅,也就是沙子的主要成分。

所以硅基生物很難自發形成,在未來,碳基生物的基礎上,我們體內會越來越多的生物芯片,人類也也會變成碳基/硅基複合的生物。


量子實驗室


為什麼說硅基生命比碳基生命更難出現?尋找外星人還是以尋找碳基生命為主嗎?

人類的想象力並不拒絕多種生命形式,但唯有在付諸實施的時候會選擇最有可能的生命方向,畢竟這都是真金白銀投資的設備,假如用來尋找虛無縹緲、想象中的生命,那不是暴殄天物嘛!那麼其他形式的生命為何難以出現呢?不妨來簡單瞭解下!

科學家在想象有多少種外星生命時是徹底放飛自我的,甚至普通人都覺得這是不是有點過分了,證明可能會存在這種類型的生命呢?那麼他們到底想象了多少種類型呢?

一、有機體方式存在的生命,比如蛋白質組成的碳基水基,或者碳基氨基甚至碳基硼基等匪夷所思的生命類型!當然還有硅基生命,不過淡定點,下面還有更驚掉下巴的呢!

二、能量形式存在的生命,開始不負責任的腦洞了

三、電磁波形式存在的生命;

四、信息方式存在的生命;

對於第一種,後面那幾種實在是不負責任的想象,甚至沒有任何理論支持這種形式,當然想象歸想象而等到實施的時候又是另一回事!

那麼我們來了解下硅基生命又是如何難以存在呢?我們都知道,構成生命的幾個要素氨基酸、核苷酸、葡萄糖等等都是以碳為基礎,因此我們將地球上的一切生物都成為碳基生命!跟碳能和四個氫原子形成甲烷一樣,硅也能形成類似的硅烷,比如三氯硅烷!正如碳-氧鍊形成聚縮醛用於合成纖維,用硅和氧則能產生聚合硅酮!似乎硅基生命已經呼之欲出了,那麼事實是這樣嗎?

但很可惜硅和碳不一樣,碳是生命的萬能膠,但硅的連接能力極差,硅烷的硅原子數目也只能達到8,穩定性比較差,另外一個在硅基生命要求的高溫下,硅烷以及衍生物的穩定性是相當差的,甚至可以用不堪使用來形容!

當然科學家不可能不知道這種詬病,放飛自我的想象是一回事,但真正實操卻是另一回事!最富想象力的是科學家,但是最實在的也是科學家,因為我們能提供的經費非常有限,只能將搜尋方向定位最有可能出現生命的方向上!

那麼哪個才是我們所要搜尋的方向呢?我們人類誕生的地球即可,因為這是唯一肯定存在生命的條件,搜尋類地行星成了這些條件中中庸之道卻又眾望所歸的唯一方向!

這就是是我們搜尋類地行星的全家福,也許有的還沒上天,但未來總有可期,不過找到再多的類地行星都沒有用,因為我們也只能”看得見“卻摸不著,其實也看不見,都是計算出來的哦!


星辰大海路上的種花家


不管是在主流科學,還是在一些科幻作品中都或多或少提過硅基生命體,其實這個概念很早就有人提出來,但是一直被認為是可能性很小的。因為硅鏈不穩定,在水中容易分解,這就導致瞭如果真的有硅基生命體的存在,則必然是排斥水系星球的。還有一個就是硅很難形成穩定的雙鍵和三鍵,而不像碳可以形成比較穩定的三鍵和雙鍵,這個也就導致,如果真的是有硅基生命那麼其可以利用的有機物的數量將遠遠不如碳基生命體(目前已知的除了硅烷只有少數幾種)。另外一個,任何形式的生命體都必要轉化和利用能源,而硅基生命體最後產生的副產物絕大部分是固態的二氧化硅,而不像碳基生命體是氣態的二氧化碳,所以硅基生命體存在的星球上可能排放出大量的二氧化硅,而這些生命活動產生的二氧化硅難以進行物質循環,所以以上的種種困難,給硅基生命體是否存在打上了一個大大的問號。同樣的,硼,磷和砷亦如此。

當然,這些都只是站在碳基生命體的角度上去看待一些我們未知的生命體,也有可能在宇宙的某個角落,有著一些不知名的生命體,通過一個我們無法理解的過程,進行著有序的生活和繁殖。


禰正平噴不過我


硅基生命體與碳基生命體出現概率差不多,在大多數恆星系都有碳基生命體的宜居帶,也都有硅基生命體的宜居帶,因為我們是碳基生命體,對於碳基生命體來說,使用的工具、材料、相關的理論體系基本上都是碳基生命體的生存溫度相適應的種類,也因此才更有可能建立聯繫方式。硅基生命體如果存在,一定需要一種流體材料作為能量傳遞的媒介,還需要一種可塑性較強的材料作為生命體的主要材料,一般還需要一種剛度較大的材料做骨架或外殼,從這個角度來說,硅基生命體應該是適宜在溫度較高的環境中出現,如果這個行星氣壓與地球差不多的話,該星球應該處於我們這玻璃的可塑性溫度,也就是在600℃到1100℃之間,即該行星如果在太陽系內存在,一定比地球更靠近太陽,同理,如果存在氮基生命體,那一定是在靠近太陽系邊緣的冰凍星球上。


buxz


我們先來說說什麼叫生命吧。在我看來,生命起碼有3大特徵:1、應激性。可以根據環境的刺激主動調節自身活動。2、複製性。可以產生與自己幾乎一模一樣的個體,保證種群延續。3、變異性。會產生變異,這些變異不一定是有利於物種發展的。這些對生命特徵的歸納是人類幾十萬年來浸泡在生命的海洋中總結得出的,是人類對生命認知的侷限性,所以要尋找地外生命體,肯定是從符合這些特徵的東西找起。當然你要說火星上岩石是另一種生命,只是我們不能認知這一點,那我也無話可說,你高興就好。但是以人類對生命的理解和尋找方向,我們只會找到我們認知範圍內的生命。


zous2000


以我目前的知識來看,其實就是化學反應,比如有些動物通過進食其它動物或植物來維持生命或生存,簡單說,比如人類要進食其它動物和植物來,然後在腸胃化為碳水化合物,當然還有其它元素,結合呼吸氧氣,然後通過血液輸送到細胞,等等。好複雜,知識有限。生物圈是一個奇妙的系統。

那麼硅基也是有可能的,只要條件合適,不一定是硅水化合物了,或者是其它液體,打個比方,四氟化硅SiF4,HF。在特定條件下它們也可以有類似碳基的各種狀態。因為人類的生存溫度很窄,也正好是水是液態。


蒂莎服飾2


有現成的生命藍圖不去尋找,非要去尋找從未見過的生命模式,我想大家應該知道選擇那種方式更為容易找到外星生命吧。



人類以自己為藍本尋找外星文明是有一定基礎的,作為碳基生命,地球上面已經存在了數不盡的碳基生命。那麼以此類推,試想廣袤的宇宙中會不會存在和地球類似的星球,上面也存在了碳基生命呢?我想這很有可能,既然碳基生命出現了一次,只要宇宙足夠大,肯定還會出現第二次。而其它基生命,比如硅基生命,完全就是人們想象中的一種生命存在形式。硅基生命是否可以存在,生理上面是否支持硅基生命的存在,都是懸而未決的問題。到現在人們也沒見過硅基生命,只是看遍周邊硅組成的全是岩石,何難想象岩石形式的生命如何存活。



所以,碳基生命在宇宙中出現的概率勢必比硅基生命大,可能性高。尋找碳基生命無疑是尋找外星生命的最佳標準,當然,如果非要尋找我們連見都沒見過的硅基生命,那隻能說大概率是什麼也找不到。


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