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


硅元素是地球地殼中僅次於氧元素含量第二多的元素。地球上的硅大多以硅酸鹽和二氧化硅的形式存在著。二氧化硅就是我們建造高樓大廈時用到的沙子的主要成分。然而生命的基石卻沒有選擇硅元素而是選擇了碳元素。這其中的原因就是硅基生命要比碳基生命更難出現。

圖示:想象中的硅基生命

地球上的生命組成元素有很多,主要是碳氫氧氮硫磷等元素,但是組成生命的基石蛋白質和作為遺傳物質的嘌呤和嘧啶等物質都是碳氫化合物的衍生物。因此,地球上的生命都是碳基生命。而硅元素在宇宙中分佈是十分廣泛的,並且在元素週期表中硅元素就在碳元素的下方。所以硅元素的許多性質和碳元素很相似。因此一些科學家認為硅在生命組成中是否可以起到和碳素元素同樣的作用呢?也就是所謂的硅基生命。

圖示:想象中的硅基生命

科學家研究表明,硅元素並非想象的那樣可以替代碳元素成為生命的核心元素的。硅的鏈接能力相當的差,不會像碳元素那樣形成原子數很高的烴類物質。因此硅無法形成組成生命的那些更為複雜的分子。科學家在一些彗星上都發現了碳基組成的氨基酸分子,但是連最為簡單的硅烷都沒有發現。雖然不能斷言硅基生命不存在,但是硅基生命的確是比碳基生命更難發現。

現在科學家在宇宙中發現了不少太陽系外的行星。如果這些行星和地球環境類似,那麼在地球上能夠出現的生命形式在這顆星球上也是有可能會出現的。地球上出現的是碳基生命的形式,那麼這些和地球類似環境的星球上出現也應該是碳基生命。

圖示:地球上的生命形式是碳基生命

因此我們如果要在宇宙中尋找外星人,那就還是以尋找碳基生命為主。目前來看即便是碳基生命在宇宙中也是鳳毛麟角,能夠發現也很不容易,何況是或許根本就不存在的硅基生命呢?大家說是這樣吧?


兔斯基聊科學


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


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?


科學船塢


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


(個人原創)相對於硅基,碳基的穩定性更好,可變化選項也更多樣性。

一、碳基生命:

(圖2)因為地球生命的基本單元氨基酸、核苷酸是以碳元素做骨架變化而來的。先是一節碳鏈一節碳鏈地接長,演變成為蛋白質和核酸;然後演化出原始的單細胞,又演化出蟲、魚、鳥、獸、猴子、猩猩、直至人類。這三四十億年的生命交響樂,它的主旋律是碳的化學演變。可以說,沒有碳,就沒有地球生命。所以地球上的生命屬於碳基生命。但是,地球上的碳原子(元素)少得可憐。人體是碳基生命體,可是人類不幸地出現在一顆硅基星球上生存,生命短暫,轉瞬即逝。這對於人類的星際探索及生命科學和養生延壽是一個致命挑戰!

目前很多科學家已經在一些碳質隕石中發現生命元素,所以大家堅信生命可以在宇宙中通過隕石傳播。這也是未來人類在宇宙中尋找其他碳基生命的動力和方向。

二,硅基生命

那麼,有沒有屬於硅基的生命?如果有,那麼他們的壽命將會很長!可以是碳基生命的千百倍!

中華民族祖先之一~啟,他即是有廣泛記錄的中國第一個朝代夏朝的開創者。而啟的母親更具傳奇,她的名字叫塗山氏,她生下啟的時候其實她已經還原成石頭人了,她就是硅基生命體。

除了啟,中華先祖之一~黃帝的出生也和硅基生命有關,黃帝是沒有人類父親的,他的母親是和流星石頭生下他的。而流星石頭很大的可能就是硅基生命。

大家熟悉的孫悟空也和石頭有關係,可能硅碳雙基生命;賈寶玉和石頭關係也大!很多人不知道紅樓夢原稱石頭記!寶玉即來自硅基寶玉,

實實在在的硅基生命。不過,寶玉應該是回到他屬於自已的硅基生命世界去了。他也許就在某個外星球上思考:我是不是還迷戀人間(我指碳基生命的地球)。

其實《石頭記》這部小說能成為全人類無可爭議的顛峰作品,西方人也把它稱為“宇宙性的傑作”,通過硅基生命(賈寶玉)與眾多碳基生命(人類)的情感交織,抒發出生命體的心靈深處對於生命世界的感慨:即依戀又悲傷同時更多的是迷茫!

如果硅基也有生命體,那麼肯定也是有感情的,這點是和碳基生命有共通之處。只不過,硅基生命的情感更豐富,同時也更易迷茫(如寶玉)。所以,大家不會有賈寶玉的更多消息了。但是,現實中硅基長鍵很難生成如上面一的生命碳長鍵,當然更多的是目前人類無法做到硅長鍵的穩定實驗,所以科學家放棄尋找硅基生命。

三,光基生命!

可能存在的生命最高級別——光基生命!我下面用我收藏的實物來論證吧!

(實物圖3~9),它的表現更象是具有黑洞特徵(時空隧道特徵),可吞噬或拋出光線及各種不明光子,但是每一次的視覺結果即有區別又具有相似性:粒子可以不同,但同一種粒子的出現會具糾纏性。

特別是第8~9圖,來自黑洞遺核(時空隧道遺核)的光子象不象“象形字”?可惜人類世界並不存在這些字。

它們是未知粒子?還是光生命體的聯繫文字?抑式是光生命體本身?這在現在還是以後都是未解之謎。大家可以各抒己見!

說明:(3-9圖)實圖展示均是同一物體的同一面!

三項對比,人類肯定是以尋找碳基生命為方向。










創始元靈星光有約


Q: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?

碳和硅在元素週期表上是上下級關係,元素化學性質比較相近,所以江湖中一直有硅基生命的傳說。但為什麼地球上的生命都是碳基的?

在地球所有的元素中,碳其實並不是很多。在地球上的元素丰度中,碳僅排15位,硅反而高居第2位。

什麼花崗岩、沙子這些都是硅元素的化身。化學性質相近,且含量更多的硅為什麼不能出現在地球生命中?碳之所以能稱為“生命的骨架”,和它混圈層的能力脫不開關係。

首先,碳原子能與4個其他的原子相互結合,構建類似金字塔式的穩定結構,並形成長長的碳鏈,而我們把這種以碳鏈為核心的分子稱為有機物

當然這種結構並不是碳原子獨享,比如硅也能形成類似這樣的長鏈,但並不穩定。而且硅又大有重,也不像碳那麼“活躍”,不能和很多元素髮生化學反應,形成化學鍵。碳能形成大量不同的化合物,使得地球上出現了對碳基生命十分重要的碳循環。地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大氣圈中都有碳的身影,它就像一個社交高手一樣,在不同圈子裡都能混的不錯,且保持自身的調性。

其次,碳鏈可以和水結合,但硅鏈竟然遇水會分解。與地球上的生命之源都不來電,硅怎麼可能孕育出生命呢?當然這只是針對地球上的環境來說。宇宙中是否能找到即能充當水這個生命媒介,又能讓硅變得活躍的自然環境,是外星硅基生命得以存在的核心前提。

不過,有意思的是,硅雖然與水不怎麼來電,但在我們的半導體工業中卻非常的重要。前段時間的輿論主角“芯片”就是由硅構成的。所以在某種意思上來說,如果有一天人工智能真得十分發達了的話,機器人就是未來可能出現的硅基生命。

而人類是否能充當自然選擇的作用,創造了出真正全新的生命?

歡迎關注@想法捕手,讀科學,聊宇宙。

想法捕手


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


對於天文學家們在尋找外星人的過程中為何總是以地球生命為標準,總會類似這樣的質疑聲音:生命可能是任何形式的,為何一定要以地球生命(碳基生命)為標準?天文學家們是不是“傻”啊?

比如說,太陽裡面不可能有生命,馬上就有人站出來質疑:你怎麼知道太陽裡面沒有生命?你去太陽裡面看過了?沒有看過怎麼知道那裡沒有生命呢?質疑的同時胸有成竹,認為自己的質疑很有水平,沒有任何漏洞!

人類區別於動物的最大一點是什麼?智慧!我們擁有智慧,在探索宇宙的過程中多數時候也不用去親眼去看,親自去做,我們用科學就可以判斷!比如說到太陽質量和表面溫度,難道非要用一個巨大無比的秤放到太陽下面親自測量才可以?非得要親自拿著一個巨大的溫度計插到太陽表面去測量溫度?

人類擁有科學,擁有智慧,智慧和科學可以讓我們搞定很多東西!科學家們認為太陽裡面沒有生命也是科學研究的結果,核心溫度高達1500萬攝氏度,壓力達到上億個大氣壓,全是等離子態不會有生命的出現!

肯定還會有人站出來質疑:你怎麼確定沒有等離子態生命呢?

首先講,科學得出的結論不一定代表著正確,科學結論只是基於客觀實在性,科學認為沒有等離子態生命時基於對等離子態的研究!你可以不相信科學,既然不相信,也就無需讓科學證明“等離子態生命為何不能存在?”

就像有些人總是讓科學去證明“神或鬼為什麼不存在?”一樣,事實上科學概念裡就沒有神鬼,因為鬼神不具有“可證偽性”,如果你不相信科學,可以用其他方式證明神鬼的存在,科學也並不是我們瞭解認知宇宙的唯一方式!

正確的方式應該是你去主動證明鬼神的存在,因為是你提出來的鬼神的概念,而不是讓科學去證明“鬼神為何不存在”,如果科學證明不了,就說明鬼神可能存在!(事實上科學裡本來就沒有鬼神,科學當然也沒有證明的必要,因為沒有任何意義!)

回到問題中來,“生命可能是任何形式的”這句話看似很有道理,但其實就是“正確的廢話”!任何不能實驗或探測的事物都沒有辯論的意義!


宇宙探索


地球人最大的特色,就是對真相一無所知不說,還自我感覺特別良好,忒能給自己臉上貼金,當然,純屬個人自由,高興就好。所以以下我轉發的內容,也只是給對宇宙真相稍微有點興趣的不正常人做點科普而已。

(轉自 “宇宙時空聯盟” 的文章)

發現外星人這種事在地球上就是屬於最無關緊要也是最不用瞎操心的事而已!

因為對於地球任何國家的正常人類而言可以成功發現外星人的概率從來就是0%!但對於很不正常人類而言就叫另當別論了,正如螞蟻能夠發現你會上網提問嗎?而且外星人的事完全就是與你絲毫無關,但也是早已發生在地球人間的大量事實了:

1)《銀河系文明》

據我所知,我們銀河系共有52顆星球存在有智慧文明,其中有6顆星球文明己經達到宇宙三類智慧文明初級階段,這種文明先進性使得他們常會乘星際飛船光臨地球訪問公幹什麼的,而現今地球上長駐下來的高度進化的外星人種族超過了八十種,其在地球上的總人口數比地球人類總數還要多了.區別只是你與人類科學家們一樣對就在地球上的大量外星人全都採取了視而不見的態度,僅此而己,這正如任何一種螞蟻對於你的存在根本就是一律採取了不予理採的態度完全一樣的性質.

地球文明在銀河系中排名是倒數第6位.即至今地球文明還處於很落後的智慧文明階段。我們所處的宇宙中就有10^47顆星球存在有智慧生命,其中最先進的是已經達到宇宙三類高級智慧文明的JH-102星球文明.他們的相當一部分科學專家也早已長駐在地球上了.


烏龍峽剿匪記


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。


分享到:


相關文章: