宇宙中存在硅基生命嗎

地球真的是宇宙中唯一一個孕育出生命的星球嗎?人類千百年來通過各種技術(shù)手段去仰望星空,希望能得到一點來自宇宙的聲音。但直到現(xiàn)在,我們什么都沒有接收到?;蛟S是我們思考的方式不對。假如宇宙中真的存在外星文明,他就一定會像地球人這樣依靠水和氧氣來生存嗎?他們還會是多細(xì)胞生物嗎?生命的定義一直都是模糊的。

但傳統(tǒng)的定義總結(jié)下來有以下幾點,體內(nèi)平衡具有組織性,有新陳代謝,能夠生長繁殖,可以適應(yīng)環(huán)境以及對刺激能夠做出反應(yīng)。在生物學(xué)上,我們認(rèn)為生命應(yīng)該是由核酸和蛋白質(zhì)等物質(zhì)組成的分子體系,它具有不斷繁殖后代以及對外界產(chǎn)生反應(yīng)的能力。

而構(gòu)成地球生命的物質(zhì)基礎(chǔ),就是碳元素含碳的有機(jī)化合物,種類高達(dá)上千萬種,比自然界的無機(jī)物以及其他化合物的數(shù)量還要多。有機(jī)化合物的數(shù)量之所以這么多,是因為碳原子的結(jié)合能力很強(qiáng),碳原子們可以相互結(jié)合成碳鏈或碳環(huán),也能夠把氧氫氮、氮、磷、硫等元素聯(lián)合起來,形成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的化合物。正是這種復(fù)雜性在偶然間創(chuàng)造了生命,作為地球上的生命,又叫做碳基生命。著名的科學(xué)家卡爾薩根曾經(jīng)說過,碳基生命唯一論、中心論很可能大大限制了人類對外星生命的探索和想象,那我們就拓寬想象,探討一下其他元素。

硅在宇宙中分布廣泛,在地球地殼上,硅是碳的1000倍。在元素周期表中,它就位于碳的下方,與其同主族。作業(yè)和碳元素的許多基本性質(zhì)相似,比如說碳能和4個氫原子化合形成甲烷硅也能同樣的形成硅烷。硅酸鹽是碳酸鹽的類似物。三氯硅烷則是三氯甲烷的類似物,而且兩種元素都能組成長鏈或者聚合物。這樣看起來硅的確是一種作為碳替代物構(gòu)成生命體很有前途的元素,聊到這兒,你是不是想到了硅基生命,硅基生命經(jīng)常在科幻小說中出現(xiàn),還被構(gòu)思出各種各樣的形態(tài),但其實硅基生命這個概念早在100多年前就出現(xiàn)了。

1891年,來自波茨坦大學(xué)的天文物理學(xué)家儒略深納首次在自己的論文里探討了以硅為基礎(chǔ)生命存在的可能性。這個概念被英國化學(xué)家詹姆斯艾姆森雷諾茲接受。他認(rèn)為硅化合物的熱穩(wěn)定性可以使它在高溫環(huán)境下生存。30年后,英國遺傳學(xué)家約翰霍爾丹提出。在一個行星的深處,可能發(fā)現(xiàn)基于半融化狀態(tài)的硅酸鹽的生命,而鐵元素的氧化作用則向他們提供能量。相比起碳以硅元素為基礎(chǔ)的復(fù)雜分子,很容易鍛煉。但硅原子和氧原子結(jié)合能夠形成硅氧鏈,然后再與其他原子結(jié)合,便能形成復(fù)雜的化合物。如果宇宙中真的存在歸基生命。

那它可能看起來像晶體,這種生物體的結(jié)構(gòu)件,可能被類似玻璃纖維的生物硅連接在一起,形成精巧透明的結(jié)構(gòu),但歸基生命存在的可能性受到許多缺陷的威脅。比如說硅和氧的結(jié)合能力非常強(qiáng)。在地球生物的呼吸過程中,被氧化時,會形成二氧化碳?xì)怏w,很容易排出體外,但硅的氧化物會形成固體。就是玻璃或沙子,這很難處理。但如果歸基生命是生活在一個高溫星球上,那就另當(dāng)別論了。他們呼出的二氧化硅可以變成液態(tài)或者氣態(tài)。周圍的環(huán)境也不是溫度越高越好的。對于硅基生命而言,200到400度才會讓他們感到舒適。最后,由于硅化合物的化學(xué)反應(yīng)速度比碳化合物慢很多,所以硅基生命的動作可能在我們看來就像慢放一樣,他們的壽命也不知道會比人類長多少。或許一個硅基生命,一個轉(zhuǎn)身就需要幾個月或者一年的時間。而在我們觀察中,他們是靜態(tài)的。

這樣看來,硅基生命好像并不比我們碳基生命多占據(jù)什么優(yōu)勢。但你有沒有想過,硅基生命可能是碳基生命發(fā)展出來的生命新形式,硅基生命本身也可以這樣分類,一種是靠化學(xué)反應(yīng),以化學(xué)能為能源需要進(jìn)食的硅基生命體。而另一種則是近似于機(jī)器人的機(jī)器生命體,這種生命體的能量來源是太陽能或者核聚變產(chǎn)生的電能,身體內(nèi)部也不再是DNA遺傳物質(zhì)或者傳統(tǒng)意義上的細(xì)胞。目前半導(dǎo)體芯片普遍采用硅基材料,而這些半導(dǎo)體芯片組合起來便能構(gòu)成極其復(fù)雜的電路,進(jìn)而創(chuàng)造出智能機(jī)器人,也就是AI。當(dāng)AI的治理達(dá)到一定程度,甚至擁有了自由意識。他能不能被當(dāng)做生命?或許從某種角度來講,他就是硅基生命。也許在未來的某一天,以硅為基礎(chǔ)的可以自我復(fù)制的人造機(jī)器會作為一種新的生命形態(tài)而替代我們碳基生命。這里是土衛(wèi)6工作室,感謝您的閱讀。

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