汪青蘭
純硅基生命才是文明的未來嗎？這麼問是不是認為碳基生命沒有前途呢？宇宙中可能不存在硅基生命，那麼它怎麼會有未來呢？
圖示：想象中的硅基生命
什麼是硅基生命呢？硅基生命是相對於碳基生命而言的。人們發現構成生命的有機物分子都含有碳元素，都是以碳元素為骨架構成的分子，例如蛋白質、DNA等等。因此我們稱生命為碳基生命。然而一些人發現硅元素的一些化學性質和碳十分相似，因此也就認為硅可以取代碳作為生命分子中的核心元素地位。這種以硅元素為核心的生命就成為硅基生命。
圖示：碳基生命
在宇宙中，硅的總量排在所有元素的第八位。在地球上，硅是僅次於氧元素在地殼中含量第二多的元素，而碳元素在地球地殼中含量僅僅佔到了第十七位。宇宙中含有這麼多的硅元素，這是不是硅基生命才是宇宙文明的未來一說的根據嗎？
硅元素雖然在宇宙中和地球上含量非常的多，並且硅元素和碳元素在化學元素週期表上是同族元素，化學性質相似，但是科學家經過研究發現，硅的鏈接能力非常的糟糕，它不像碳那樣可以形成很長的碳鏈，可以形成很大的分子。這樣就限制了它進一步發展成為生命的可能性。這也是為什麼地球上這麼多硅元素只能形成沙子卻無法形成生命的原因吧。而含量比硅少的碳卻成了生命的主要元素。
圖示：想象中的軌跡生命
地球上的硅元素不能形成生命，在宇宙中的其它星球上的硅也未必就能夠形成生命。生命產生的岩石行星環境無非就是距離太陽近熱一些，距離太陽遠就冷一些，有大氣層或者沒有大氣層，地球上有的化學元素，其它行星上也有，無非就是含量多少的差別。因此地球上不能形成硅基生命，其它星球上也很難形成軌跡生命的。這是硅的化學性質決定的。
圖示：碳基生命的DNA分子，硅很難形成這麼大的分子
因此宇宙中即使有硅基生命的存在，它也不會像碳基生命那麼普遍。我們在宇宙中尋找地外生命還是以碳基生命為主。宇宙文明的未來還是碳基生命而非可能不存在的軌跡生命。
兔斯基聊科學
純硅基生命在很多方面都優於碳基生命，一旦硅基生命誕生，人類的文明可能會走下舞臺。
在元素週期表裡，碳和硅在同一個主族，這意味著它倆的性質有很多接近的地方。比如，碳可以和氫生成甲烷，硅也可以和氫生成硅烷；碳酸鹽和硅酸鹽很類似；碳元素自己就可以形成長碳鏈，而硅元素可以跟氧聯姻，形成更靈活更柔軟的硅氧鏈。那麼有沒有可能存在這樣的生物：用以硅氧鏈為骨架的化學物質組成了身體各成分，與碳基生物對應，這種幻想中的生物被稱為“硅基生命”。
【幻想中的硅基世界，其中有硅基生命。】
【一個誤區：硅藻不算“硅基生物”二氧化硅只是硅藻的外殼，內部仍然由DNA和蛋白質組成。】
早在1891年，波茨坦大學的天體物理學家儒略*申納爾（Julius Sheiner）就探討過以硅為基礎的生命存在的可能性，他大概是提及硅基生命的第一個人。
這個概念被英國化學家詹姆士*雷諾茲（James Emerson Reynolds）所接受，1893年，他在英國科學促進協會的一次演講中指出，硅化合物的熱穩定性使以其為基礎的生命在高溫下可生存。
英國遺傳學家約翰·波頓·桑德森·霍爾丹(John Burdon Sanderson Haldane)提出在一個行星深處可能發現基於半融化狀態硅酸鹽的生命，而鐵元素的氧化作用則向它們提供能量。
【想象中的硅基生命正在覓食。】
科幻作家永遠是走在科學邊界的最前沿的，斯坦利·維斯鮑姆（Stanley Weisbaum）的《火星奧德賽》(A Martian Odyssey)描述了一種硅基生命：該生命體有一百萬歲，每十分鐘會沉澱下一塊磚石：二氧化硅。
你看多麼有趣，我們人吸收進氧氣，呼出二氧化碳，而硅基生命排出的竟然是二氧化硅。它們的壽命也比我們碳基生命要長得多，從另一面來說，它們的反應速度超級慢，一定慢過樹懶Flash。
【《火星奧德賽》的封面圖。】
科幻、科普泰斗阿西莫夫先生在一篇文章《並非我們所認識的——論生命的化學性質》中指出宇宙中可能有的六種生物形態：
1、以氟化硅酮為介質的氟化硅酮生物；
2、以硫為介質的碳氟化合物生物；
3、以液態水為介質的核酸/蛋白質（以氧為基礎的）生物；
4、以液氨為介質的核酸/蛋白質（以氮為基礎的）生物；
5、以液態甲烷為介質的類脂化合物生物；
6、以液氫為介質的類脂化合物生物。
【科幻巨佬：阿西莫夫】
這其中，只有第三種是我們熟知的碳基生物。值得注意的是，阿西莫夫將硅基生物放在第一位，其原因有三：
1、硅元素在宇宙中相對豐富，尤其在類地行星上，硅元素和碳元素的質量比為925:1。碳元素都跟著甲烷散逸掉了，硅元素則會跟它的親密愛人：氧牢牢結合在一起。
2、硅元素可以通過硅氧鏈結合成多變的、穩定的、不活潑的有機硅，在浩瀚的宇宙中，可能性意味著必然性。
3、阿西莫夫還特地指出，硅基生物更可能與氟元素結合而獲得誕生生命的機會。因為含氟的硅化合物可以是液態的，這無疑比熔點高的二氧化硅、硅酸鹽要好得多。你可以將硅氧鏈比作碳鏈，而將氟類比碳基生命中的氧或者氫，這樣的生命形態真是難以想象。
在劉慈欣作品《山》中，主角馮帆遇到的外星文明這樣自我介紹：
【《山》中的硅基生命最早是在類地行星內部誕生的，我們地球內部有沒有硅基生命？】
而大劉另一篇更有名的《鄉村教師》中，則更是將思想發散到深遠的宇宙中，構造了一場碳基生命和硅基生命的宇宙大戰，在這場戰爭中，各種想象中的武器和作戰手段層出不窮： “蛙跳”時空躍遷、激光蒸發海洋、引爆超新星、反物質雲屏障、四維掃描、數據鏡像組合、奇點炸彈，令科幻迷們大呼過癮。如果這部小說中的場景能被拍成電影，震撼特效將不亞於《三體》。
由於小說中的宇宙大戰場景以碳基帝國的最高指揮官為主角，幾乎沒有對硅基帝國的直接描述，但從最高指揮官的自說自話中，我們可見一斑：
回過頭來，細細評味劉慈欣這兩部小說中的硅基生命，它們都是以超高集成度的芯片為大腦，因此信息存貯和處理能力超強。這是不是可以給我們一些啟發，是不是有點似曾相識？
2016年3月發生了一件改變人類思想的事情，谷歌公司開發的一款圍棋人工智能程序AlphaGO戰勝了人類圍棋頂級選手李世石，在圍棋人工智能領域，實現了一次史無前例的突破。在這之前，大多數圍棋專業人士認為圍棋中有太多“虛”的成分，人類的感性認識更容易在這些領域取得優勢，AI不太可能攻克這座堡壘。
【賽後，李世石的無奈。】
這意味著什麼？AlphaGO只是一個程序，但卻表現出以硅為基材處理器的超級運算能力，一臺計算機可以安裝多個不同程序，以面對不同問題。儘管我們人類仍然拉出了情感的遮羞布，但在成敗面前都顯得蒼白無力。任何複雜問題都可以分解成若干子問題，在解決問題方面，什麼都比不過計算的準確性。
說不定以後計算機還可以自己編寫程序呢？這是不是意味著它們已經獲得了生命？也許到了那一天，我們發現，硅基生命原來就在我們身邊，而且是我們自己培養起來的。它們由冰冷的硅片變複雜，得到了人類點化，獲得了生命力，便分分鐘超過它們的上帝：人類。它們會不會取代我們成為世界主宰，並將我們打下地獄，永世不得超生？
【純硅基生命一定是超越碳基生命的超級存在體！】
魯超
我們地球上的生命都是以碳為基礎的，碳水化合物是生命的基本單元並提供生命以能量。通過碳元素組成的各種高分子，形成了豐富多彩的生命形式。可是地球上的硅元素更多，有沒有硅基生命，來替代碳基生命，登上地球文明之巔呢？
對於地球歷史的幾十億的發展，碳基生命才是王道，為啥沒有演化出硅基生命呢，這就是長期選擇的結果，表明硅基不適合產生生命，更不要說是文明瞭。地球上的生物都是從最原始的單細胞一點點的進化而來，不是像孫猴子一樣從石頭蹦出來的。
硅基生命，在科幻中有很多展示，比如恐怖的異形。這樣算起來，那變形金剛也應該就是鐵基生物了。
但人類在過去的幾十年內，進入到了半導體時代，基本建立在硅的基礎上，現在的計算機，包括機器人的核心單元都是硅基。
那麼以後機器人和人工智能會不會像黑洞帝國裡演的那樣，統治人類，成為地球的主宰，我們還不得而知。
量子實驗室
純硅基生命才是文明的未來嗎？
其實硅基生命在科幻片或者科幻小說中都甚少涉及，比如《變形金剛》的賽博坦星球的博派比如擎天柱和大黃蜂和狂派比如威震天等，這些都不是硅基生命，似乎就直接進化成了鐵基+超大計算機結合的類似AI生命，有部分硅基！另一個類似硅基生命的科幻片是《異形》，因為異形的血液具有強烈的腐蝕性，而且異形極端耐高溫與低溫，似乎和碳基生命人類格格不入，但它又能寄生在人類體內成長，因此從這個意義上來說，它們仍然是碳基生命，也許是碳基氨基或者碳基硫基生命！
一、硅基生命有哪些優點？
硅基生命：含硅以及硅化合物為基礎構成的生命
優點：硅以及硅化合物比較耐高溫，比如硅油，硅膠以及硅脂等熱穩定性非常好，因此硅基生命在理論上可以在高溫下生存！
硅基生命最早在1891年是由波茨坦大學的天體物理學家儒略申納提出存在硅基生命的可能性，當然經過了將近130年的發展，仍然不能在硅基生命的理論上再有突破性的進展！首先在我們地球上也沒有找到任何類似的跡象。另外在太陽系的其他高溫星球比如金星也沒有任何案例，而更遙遠的系外行星則根本不能驗證！因此到現在為止，硅基生命仍舊停留在理論中！
但即使存在硅基生命，僅僅可能會在溫度的適應性方面領先於碳基生命，另外硅基生命也需要一定環境才能生存，比如需要能量，需要排出廢物，這些都需要有一套循環體系，比如人類是血液和氧，那麼硅基生命以什麼為載體呢？我們不得而知，因為從這個角度來看硅基生命似乎存在很大的障礙，比如與二氧化碳非常容易排出相對的二氧化硅也非常穩定，使得廢物堆積，就像發動機的積碳一樣難以消除！
二、硅基生命存在的問題
1、與碳元素不同，硅烷的硅數只能達到8而且不穩定
2、硅-氫鍵和硅-硅鍵很容易被水破壞，因此水不可能作為硅基生命的載體，甚至連氨基氟化氫基都不能
3、人類到現在為止還沒有發現過硅烷以及硅酮類物質，但我們很容易從彗星上發現碳的高級化合物！
4、沒有載體可以消除硅基生命的廢物
從這個幾個角度來看，似乎硅基生命的存在被打了個大大的問號，因此我們在硅基生命的可能性上持有保留意見！不過生命本來就是一個奇蹟，我們並沒有十足的理由100%的否決掉硅基生命！但我們要說的是，相對而言，我們更支持可能性比較大的那一方！
相比較而言，異形存在的可能性更高一些哈！
星辰大海路上的種花家
硅基生命是不是人類文明的未來？老實說我不知道。但是能夠談談自己對“碳基”、“硅基”、和生命的理解，什麼是生命，以及生命現象有哪些基本特徵，科學家早就給出了定義，也被人們廣泛認知和接受，我就不囉嗦了。地球上的所有生物都是“碳基”生命我認為是沒有錯的，但“碳基”和生命劃等號，我認為十分不妥，無機物，哪怕是有機物的簡單堆砌就形成了生命嗎？生命現象是經過了千百萬年的演化和進化而來的，不是簡單的理解為由碳基構成的，從無機物到有機物，再從有機物到細胞，再從單細胞生物到多細胞生物，再從多細胞生物………一路演化和進化的生命體。這樣的話，“碳基生命”大概就是一個科幻學定義，我給你生命所有的必要元素，在實驗室創造出“生命”來？！但是以後的科技能不能就不知道了！硅基“生命”也同樣是一個科幻學概念，最終也就是有自我意識的人工智能。將來……誰知道呢？🤔🤔😄
小磨麻油滴滴香
地球上的所有生物都是碳基生物，這是地球環境的選擇，碳和硅在元素週期表中屬於同族元素，它們具有相似的性質。在19世紀末就有科學家提出過“硅基生命”的概念。
碳基生命的組成主要是以碳元素為基礎的有機物，必須物是水和氧氣。組成蛋白質的基本單元氨基酸是由氨基與羧基組成，中間起到連接作用的是碳元素。這是碳基生命的本質，如果把連接元素換成是硅，就變成了硅基生命。這樣的生命可以呼入氧氣，但是排出體外的可能就是固體粉末了。
除了碳基生命外，目前為止所有其他種類的生命都是一種猜測，現在並算不上是科學理論，只是有存在的可能性。目前為止人類尚未發現任何的地外生命的信息，沒有足夠的數據來研究。到底是特定的環境產生特定的生命，還是隻有類似於地球上的環境才適合生命生存。
如果從生存意義上來講，硅基生命也並不一定比碳基生命高級到哪裡去，任何文明都有屬於自己的未來。碳基生命發展到極致，也並不會向硅基生命去轉化，這完全是屬於兩個範疇。實際上假想中的硅基生命能量儲存和能量消耗方式相對於碳基生命都是很困難的。
圖：星際迷航中出現的硅基生命
目前科學家搜索地外生命看的就是幾點：溫度是否合適、是否有穩定液態水、是否有濃厚大氣層。這些標準都是按照碳基生命來的，這一點上受到很多吃瓜群眾的詰難，但其實這是最合理的方式。
科學黑洞
硅基人指以硅元素為有機物質基礎的人。在構成硅基生物的氨基酸中，連接氨基與羧基的是硅元素，所以稱作硅基生物。硅基生物至今只是假說而被主流學界認為尚未發現實例，但它卻一直是學術界和科幻小說中的熱門話題。
科幻小說中外星硅基人種類
- 大角星人
- 火星人
- 昂宿星人
- 金星人
- 天狼星人
- 天琴星人
- 爬蟲人
- 小灰人
- 小綠人
1893年在英國科學促進協會的一次演講中指出，硅化合物的熱穩定性使得以其為基礎的生命可以在高溫下生存。由於硅原子具有與碳原子相近的化學性質，所以很可能是構成生命的有機化合物中碳原子的可替代物。而硅基生物也必須攝入足夠的含硅食物以維持生存。
宇宙中硅元素的含量總體較少，而目前在隕星、彗星、行星的大氣層、恆星的外層、星際空間中，也尚未發現二氧化硅以外的含硅化合物。因此宇宙中的硅基生物相對於碳基生物可能要稀少很多。與碳基生物相比較，硅基生物的優勢還在於其內部結構更為穩定，更能抵禦病菌的侵蝕和射線的照射，但它們的新陳代謝速度會比碳基生物慢許多倍。
由於硅原子比碳原子多了一個電子層，導致其對最外層的4個電子的控制力遠小於碳原子的能力，使理論上很多本可以由硅原子骨架形成的化合物，實際卻都極其不穩定，而只能存在於實驗條件下，甚至有的只能存在零點幾秒。而硅基化合物也不能像碳基化合物一樣具備屬性上的左旋右旋之分。又由於單獨硅元素很難形成長鏈，目前在實驗室中，硅鏈的長度最多也只能達到十幾個原子，這樣就難以形成複雜的生物大分子，對於生命活動尤其是新陳代謝來說是一個巨大的障礙。這些也註定了硅基化合物沒有碳基化合物那樣的多樣性。硅鏈在水中不穩定而容易斷裂，因此硅基生物也不適合生存在多水的環境中。
硅同氧的結合力非常強，處置二氧化硅這樣的固體物質會給硅基生命的呼吸過程帶來很大挑戰，除非該星球上的溫度高到能夠使二氧化硅液態甚至是氣態的時候才有可能像地球生物一樣呼吸。假設的更好的解決方案是吸入氟氣氧化自身的儲蓄物和吸入氟化氫與二氧化硅反應，最後都呼出四氟化硅。也可能硅基生物在高溫環境下吸入氫氣而呼出四氫化硅。硅基植物則通過“光合作用”吸入四氟化硅、水和光經過一系列反應生成氟化氫排回大氣中並生成“硅澱粉”，從而維持硅基生命的延續！
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首先申明觀點：純硅基生命是否是文明的未來其實取決於“硅基生命”的界定形式。如果將硅基生命定義為以硅元素為基礎的狹義上的生命，則硅基生命未必就會取代碳基生命成為文明的未來。但如果將硅基生命定義為AI，這種以硅元素組成的，廣義上的生命，則幾乎可以認定純硅基生命就是一個文明的未來！
純硅基生命才是文明的未來嗎？答：兩個不同的解釋，會出現兩個不同的答案！
首先必須說明，所謂硅基生命只存在於某些科學家或科幻小說家的設想之中，在目前並沒有任何資料加以證實或者證偽，而且對於硅基生命的定義也有不同的解釋。
第一種解釋：以硅為基礎，和碳基生命類似的有機生命。
這是狹義上的硅基生命，它以地球上的“碳基生命”為參考（注：地球上所有的生命都屬於碳基生命）把“硅元素”做為基礎的生命。硅基生命的概念最早起源於1891年，波茨坦大學的天體物理學家儒略申納(Julius Sheiner)在他的一篇文章中，第一次探討了以硅為基礎的生命存在的可能性。當時正是化學昌盛的時代，尤其是當科學家們發現“有機物”可以通過化學方法合成後，很自然的就設想如果碳元素能夠成為構成生命的基礎，那麼其他元素也可能成為生命的基礎。事實上在這一時期不僅有硅基生命的概念，還有硼基生命、磷基生命、硫基生命等。
第二種解釋：以硅元素為主要半導體元件的計算機。
隨著人類文明的進步，尤其是當人類發明計算機之後，人類對生命和文明的定義也不在侷限在有機的範疇。如果一臺計算機擁有自主意識，擁有和人類相近的思考能力，也可以被定義為生命。因此在這一時期，以硅元素為主要半導體元件的計算機也被人稱為硅基生命！
兩種不同的硅基生命對人類有什麼不同的意義？答：一種是天然的黑暗森林，一種是人類的未來。
第一種結果：天然的黑暗森林，兩者互有優勢。很明顯，如果是狹義上的硅基生命，和碳基生命是天然敵人，兩者存在不可彌合的黑暗森林。因為兩者的需求不同，改造世界的方法也不同。因為硅基生命受制於“硅”的特性，無法在有水的環境中生存，因此硅基生命視水為死亡的地獄，而水對與碳基生命而言則是生命的源泉。兩者既不可能通過進化加以轉換，也不可能和平相處，一旦發生重疊必然會爆發你死我活的戰爭。在劉慈欣《鄉村教師》中就是如此，硅基帝國直接用強激光蒸發了綠洋星的海洋，活活燒死了幾十億綠洋星人。但總體而言，硅基生命和碳基生命互有優勢，戰爭的結果取決於各自的實力。
第二種結果：人類自主進化的方向。自從人工智能發明以來，很多科學家思想家就將人類文明的未來定義為和人工智能融合。因為和人類相比，計算機畢竟更為強大，適應性更強，進化速度也更加迅速。一旦人類能夠實現意識上傳，這一天將會很快到來，將會有越來越多的人放棄自己沉重、柔弱的化學軀殼，選擇和任意組合且有自主意識AI融合。這既是人類歷史上第一次自主進化，也是人類永生不滅的終極理想，更是人類文明的未來。
事實上這樣的事情今天就已經在發生，只不過人類不願意承認罷了。譬如說醫學假肢、心臟起搏器等都可視為人類向硅基文明進化的前身。這些在今天只是被用在有需要的人身上，但隨著科技的進步，為了讓自身更強大，更完美，會有越來越多的人選擇用機器改造自己，並最終蛻變為完全的機器。看看如今的女孩子熱衷整容就知道了，這將是人類文明一個不可逆轉的未來。
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在未來，人類肯定要創造不同類型的生物，而不一定是碳基生物，一個主要類別是硅基生物。地球由15.1%的硅組成，而碳現在主要存在於生物圈和我們用的燃料中。我想知道的是硅基生命形式會如何發展？它們最有可能是什麼樣子？它們的感官會是什麼樣子？我真的很好奇。
碳基生命可以證明，生命可以有很大範圍的外觀和感覺。儘管如此，我還是希望硅基生命形式比碳生命簡單得多，因為硅是一種更難與其他元素結合的元素。 廢物的排洩會帶來自身的問題，二氧化硅(主要是沙子)在接近我們自身的溫度和壓力下是固體，在排洩變得可行之前需要極高的溫度和壓力。
實際上，地球地表將永遠無法自然地容納硅基生命，因為壓力和溫度會太低。 另外，大部分碳被鎖定在大氣中也是不真實的，地球上大多數碳都以碳酸鹽的形式被束縛在地殼中。 基於硅的生命形式看起來很好，但是硅離碳的多功能性還遠著呢。
碳化合物的數量超過所有其他元素的總和。與硅相比，碳在不同構型之間需要的能量也相當低。所以很容易在二氧化碳、葡萄糖等之間平衡碳。最後，當硅被氧化時，很難解除這種結合。 也許在遙遠的將來，我們會設法在實驗室創造硅基生命，但我不相信這種生命的自發出現。
軍機處留級大學士
從進化論的角度來說，這是不可能的，除非純硅基生命突破基因複製。物種演化的根本目的是實現基因複製的成功，脫離這一目的的生命形態必將不可能長久存活下來，即使是人類演化在未來脫離進化論的自然選擇，可以自行掌控演化，但無法擺脫基因的如影隨行。
硅基生命所能看到的前景是作為人類的延伸體存在，甚至是第二生命體的方式，而要完全取代碳基生體形態存在的苗頭都沒有出現。如果人類放棄碳基生命形態，完全轉向於純硅基生命形態，那麼等待人類的就只有滅絕二字。
誠然，硅基生命擁有碳基生命所不能企及的優勢和潛力，但碳基生命生命的潛力在目前為止已經到底了嗎？不見得未來的文明主力一定是硅基生命。
電影《超體》所展現的是碳基生命的腦域開發極限的場景。目前人類的大腦開發使用率只有百分之三到百分之五，假如大腦的開發使用率能夠擴展到百分之十、二十、五十，甚至是百分百，那會是什麼景象？會不會如同電影中所描繪的場景一樣，有如神一般的存在，那還要硅基生命做什麼呢？
自然選擇下的人體構造不一定是最好的，時常會出現各種毛病，但它卻是最能適應環境改變的。人類在大腦的開發使用率僅有不到百分之十的情況下，尚能將科技發展到如此的地步，何以見得硅基生命一定要超越碳基生命？
再說，人類正在嘗試以各種手段來改善碳基生命的缺點和不足。如心臟起搏器、假肢等等，在未來不見得就不會出現完美形態的碳基生命。
就筆者個人來說，碳基生命為主，硅基生命為輔，才是王道，才是未來文明發展的方向。
