为什么说硅基生命比碳基生命更难出现?寻找外星人还是以寻找碳基生命为主吗?

蒲公英的约定数


硅元素是地球地壳中仅次于氧元素含量第二多的元素。地球上的硅大多以硅酸盐和二氧化硅的形式存在着。二氧化硅就是我们建造高楼大厦时用到的沙子的主要成分。然而生命的基石却没有选择硅元素而是选择了碳元素。这其中的原因就是硅基生命要比碳基生命更难出现。

图示:想象中的硅基生命

地球上的生命组成元素有很多,主要是碳氢氧氮硫磷等元素,但是组成生命的基石蛋白质和作为遗传物质的嘌呤和嘧啶等物质都是碳氢化合物的衍生物。因此,地球上的生命都是碳基生命。而硅元素在宇宙中分布是十分广泛的,并且在元素周期表中硅元素就在碳元素的下方。所以硅元素的许多性质和碳元素很相似。因此一些科学家认为硅在生命组成中是否可以起到和碳素元素同样的作用呢?也就是所谓的硅基生命。

图示:想象中的硅基生命

科学家研究表明,硅元素并非想象的那样可以替代碳元素成为生命的核心元素的。硅的链接能力相当的差,不会像碳元素那样形成原子数很高的烃类物质。因此硅无法形成组成生命的那些更为复杂的分子。科学家在一些彗星上都发现了碳基组成的氨基酸分子,但是连最为简单的硅烷都没有发现。虽然不能断言硅基生命不存在,但是硅基生命的确是比碳基生命更难发现。

现在科学家在宇宙中发现了不少太阳系外的行星。如果这些行星和地球环境类似,那么在地球上能够出现的生命形式在这颗星球上也是有可能会出现的。地球上出现的是碳基生命的形式,那么这些和地球类似环境的星球上出现也应该是碳基生命。

图示:地球上的生命形式是碳基生命

因此我们如果要在宇宙中寻找外星人,那就还是以寻找碳基生命为主。目前来看即便是碳基生命在宇宙中也是凤毛麟角,能够发现也很不容易,何况是或许根本就不存在的硅基生命呢?大家说是这样吧?


兔斯基聊科学


碳是所有已知生物大分子的骨架,地球上的生命是以碳为基础的,因为每个碳原子可以同时与其他四个原子形成化学键,这种特性使得碳非常适合形成长链分子如生命的基础分子蛋白质和DNA。

科学家长期以来一直推测,外星生命可能与地球生命有着完全不同的化学基础。例如,外星人可能依赖于氨或甲烷而不是依赖水作为生物分子的溶剂,又或者外星人可以用硅来代替碳来创造生命分子,下图为《星际迷航》中史波克研究硅基生命。

硅原子作为替代生物化学系统的基础被广泛讨论,因为硅有许多与碳相似的化学性质,并且在元素周期表的同一列中。地球上的部分生物也能够操纵利用硅,例如,在一些植物中可以找到二氧化硅微粒,硅藻可将二氧化硅整合到细胞壁中。

然而,在作为生命物质骨架上,硅作为碳的替代品有几个缺点

硅反应比碳反应慢得多。即使是最低等的单细胞生物中,随时随刻都在发生在千千万万个生物化学反应。与碳不同,硅缺乏与不同类型原子形成化学键的能力,而这正是新陈代谢所需的化学多样性所必需的。

硅原子要比碳原子大得多。硅有更大的质量和原子半径,使得两个硅原子无法靠得足够近,因此很难形成双键,一般来说,硅在常温常压下几乎没有形成双键或三键的趋势。

与碳碳键不同的是,硅硅键Si-Si和Si-H键都非常不稳定,与水反应强烈,长链硅烷会自发分解。Si-O键非常稳定, Si和O的交替链要稳定得多。

因此,硅基生命至少不太可能存在于与地球环境相似的行星中。然而,这并不意味着硅基生命形式在其它行星环境下是不可能存在的。从理论上讲,硅键在高温下比碳键稳定得多,也许硅基生命可能出现在其它高温星球上。


科学闰土


许多人都在质疑着这个问题,就是说为什么寻找外星文明总是以地球为标准?我想,很多人都有类似的疑问,并提出自己的想法,认为宇宙之大,无奇不有,什么样的生命都有可能存在。

但事实真的是这样吗?

首先太阳上不可能存在生命,太阳以及其它所有的恒星都是一个大号的等离子球,高温、高重力,所以如果在太阳上存在生命,那一定是无机生命而绝不可能是有机生命,因为高温环境下有机质无法形成。

太阳是等离子态,什么是等离子态,就是温度过高,电子逃了出来,原子变成了离子,但总体来说电荷数是相等守恒的,你说这样的蹦蹦跳跳的离子能够结合成生命吗?显然不能,太阳上基本都是氢与氦元素,巧妇难为无米之炊啊。

所以那些说太阳上也可能有生命的可以歇歇了。

黑洞、中子星、白矮星等宇宙中奇异的天体也不会有生命,情形与太阳等恒星相似,温度高、物质单一化,无论是有机生命还是无机生命都无法形成。

我这样说,很多人会认为你怎么知道,你怎么能确定那里不会诞生生命呢?

以人类的标准来看,何为生命?

生命:由单个或多个细胞构成,且每个细胞构成无比复杂,含有多种元素,存在新陈代谢、能够生长、对外界的刺激做出反应。

那有的人还会有疑问,这样的标准只是在地球上,显然,应该将这个标准放宽一些,所以科学家在寻找外星生物时,比我们想到的还要多,构建了很多种生物化学模型,比如说氨基生命、硼基生命等等。

比方说氨基生命存在的星球,这样的生命不会存在在像地球这样的星球上,氨基生命最有可能生活在高压的环境中,以液氨为生命溶剂,为什么要在高压的星球上呢?

因为液氨的存在条件是,在一个大气压环境下,液氨存在的条件是-33.42℃以下,不过到了-77℃以下时,液氨就要变成固体,液氨维持液态的条件非常苛刻,所以对这样的星球也非常苛刻,如果是高压环境的话,液氨的液态温区就会增加,对星球的条件就不会那么苛刻了。

这么来想,地球生命,地球上的碳基生命简直是宇宙的杰作,碳基生物以液态水为溶剂,液态水的液态温区达到了100度这么大的空间,水由氢原子与氧原子构成,氢在宇宙中含量非常丰富,氧也是在宇宙中含量排前列的。

相比较碳基生命之外的其它假想的生命形态,碳基生命更容易在宇宙中诞生,而且,人类到目前为止,也只发现了碳基生物而已,寻找外星生命,总得需要定一个标准,那么以地球生命为标准是再好不过的了。

你们认为呢?


科学船坞


难于发现碳基外的生命是因为我们走的不够远。

我的石陨石上却发现了生命。至于属啥基我不敢妄下结论,通过图片我相信对地球生命较有研究的都不会认为它们是碳基。抛开陨石是否,只看生命:它们在石里N年不枯、不萎、沒腐烂,就算需要放大近200倍才能看到的子宮中粒粒可数的胚胎和其它的肠、管也都鲜润无比却感觉不到湿,,,这足够证明它们不是碳水化合物了。我没能力再更进一步,也不能说它们的星球适不适合人类,我只觉得它们却是人类的财富,了解它们就会知道我们,,,以及我们能走多远,,,,,,请看到这里的每一个朋友努力推介,让咱国太空生命计划领先世界,谢谢











迷径寻踪


(个人原创)相对于硅基,碳基的稳定性更好,可变化选项也更多样性。

一、碳基生命:

(图2)因为地球生命的基本单元氨基酸、核苷酸是以碳元素做骨架变化而来的。先是一节碳链一节碳链地接长,演变成为蛋白质和核酸;然后演化出原始的单细胞,又演化出虫、鱼、鸟、兽、猴子、猩猩、直至人类。这三四十亿年的生命交响乐,它的主旋律是碳的化学演变。可以说,没有碳,就没有地球生命。所以地球上的生命属于碳基生命。但是,地球上的碳原子(元素)少得可怜。人体是碳基生命体,可是人类不幸地出现在一颗硅基星球上生存,生命短暂,转瞬即逝。这对于人类的星际探索及生命科学和养生延寿是一个致命挑战!

目前很多科学家已经在一些碳质陨石中发现生命元素,所以大家坚信生命可以在宇宙中通过陨石传播。这也是未来人类在宇宙中寻找其他碳基生命的动力和方向。

二,硅基生命

那么,有没有属于硅基的生命?如果有,那么他们的寿命将会很长!可以是碳基生命的千百倍!

中华民族祖先之一~启,他即是有广泛记录的中国第一个朝代夏朝的开创者。而启的母亲更具传奇,她的名字叫涂山氏,她生下启的时候其实她已经还原成石头人了,她就是硅基生命体。

除了启,中华先祖之一~黄帝的出生也和硅基生命有关,黄帝是没有人类父亲的,他的母亲是和流星石头生下他的。而流星石头很大的可能就是硅基生命。

大家熟悉的孙悟空也和石头有关系,可能硅碳双基生命;贾宝玉和石头关系也大!很多人不知道红楼梦原称石头记!宝玉即来自硅基宝玉,

实实在在的硅基生命。不过,宝玉应该是回到他属于自已的硅基生命世界去了。他也许就在某个外星球上思考:我是不是还迷恋人间(我指碳基生命的地球)。

其实《石头记》这部小说能成为全人类无可争议的颠峰作品,西方人也把它称为“宇宙性的杰作”,通过硅基生命(贾宝玉)与众多碳基生命(人类)的情感交织,抒发出生命体的心灵深处对于生命世界的感慨:即依恋又悲伤同时更多的是迷茫!

如果硅基也有生命体,那么肯定也是有感情的,这点是和碳基生命有共通之处。只不过,硅基生命的情感更丰富,同时也更易迷茫(如宝玉)。所以,大家不会有贾宝玉的更多消息了。但是,现实中硅基长键很难生成如上面一的生命碳长键,当然更多的是目前人类无法做到硅长键的稳定实验,所以科学家放弃寻找硅基生命。

三,光基生命!

可能存在的生命最高级别——光基生命!我下面用我收藏的实物来论证吧!

(实物图3~9),它的表现更象是具有黑洞特征(时空隧道特征),可吞噬或抛出光线及各种不明光子,但是每一次的视觉结果即有区别又具有相似性:粒子可以不同,但同一种粒子的出现会具纠缠性。

特别是第8~9图,来自黑洞遗核(时空隧道遗核)的光子象不象“象形字”?可惜人类世界并不存在这些字。

它们是未知粒子?还是光生命体的联系文字?抑式是光生命体本身?这在现在还是以后都是未解之谜。大家可以各抒己见!

说明:(3-9图)实图展示均是同一物体的同一面!

三项对比,人类肯定是以寻找碳基生命为方向。










创始元灵星光有约


Q:为什么说硅基生命比碳基生命更难出现?寻找外星人还是以寻找碳基生命为主吗?

碳和硅在元素周期表上是上下级关系,元素化学性质比较相近,所以江湖中一直有硅基生命的传说。但为什么地球上的生命都是碳基的?

在地球所有的元素中,碳其实并不是很多。在地球上的元素丰度中,碳仅排15位,硅反而高居第2位。

什么花岗岩、沙子这些都是硅元素的化身。化学性质相近,且含量更多的硅为什么不能出现在地球生命中?碳之所以能称为“生命的骨架”,和它混圈层的能力脱不开关系。

首先,碳原子能与4个其他的原子相互结合,构建类似金字塔式的稳定结构,并形成长长的碳链,而我们把这种以碳链为核心的分子称为有机物

当然这种结构并不是碳原子独享,比如硅也能形成类似这样的长链,但并不稳定。而且硅又大有重,也不像碳那么“活跃”,不能和很多元素发生化学反应,形成化学键。碳能形成大量不同的化合物,使得地球上出现了对碳基生命十分重要的碳循环。地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中都有碳的身影,它就像一个社交高手一样,在不同圈子里都能混的不错,且保持自身的调性。

其次,碳链可以和水结合,但硅链竟然遇水会分解。与地球上的生命之源都不来电,硅怎么可能孕育出生命呢?当然这只是针对地球上的环境来说。宇宙中是否能找到即能充当水这个生命媒介,又能让硅变得活跃的自然环境,是外星硅基生命得以存在的核心前提。

不过,有意思的是,硅虽然与水不怎么来电,但在我们的半导体工业中却非常的重要。前段时间的舆论主角“芯片”就是由硅构成的。所以在某种意思上来说,如果有一天人工智能真得十分发达了的话,机器人就是未来可能出现的硅基生命。

而人类是否能充当自然选择的作用,创造了出真正全新的生命?

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想法捕手


目前人类对地外生命的寻找,还在人类已知的物理化学和生物知识的基础上。当然很多人会讲,也许外星人不用水,是硅基甚至铁基的,但这更多是科幻的想法。迄今为止地球是人类所知唯一存在生命的星球,对于外星生命的探讨肯定要依赖于对地球上生命的认识。

人类搜寻外星生命,目前首先关注的是地外行星上有没有液态水和有机分子的存在。科学家首先认为,液态水是整个宇宙中生命存在的关键,在水中很多特殊的复杂的化学反应和生理现象可以进行,除了地球,目前人类在火星以及木卫二上都发现有液态水的存在。

很多科幻小说都描述了异形等地外生命,它们具有硅基的外骨骼和强酸性的血液。但那么硅基生物是否会普遍纯在呢?

对于碳基生命的各种分子,可以不需要很多能量就能变化分子结构,而硅的化学性质,使得硅不易于形成复杂的硅基分子,而且硅在有氧存在的时候,就变成了二氧化硅,也就是沙子的主要成分。

所以硅基生物很难自发形成,在未来,碳基生物的基础上,我们体内会越来越多的生物芯片,人类也也会变成碳基/硅基复合的生物。


量子实验室


对于天文学家们在寻找外星人的过程中为何总是以地球生命为标准,总会类似这样的质疑声音:生命可能是任何形式的,为何一定要以地球生命(碳基生命)为标准?天文学家们是不是“傻”啊?

比如说,太阳里面不可能有生命,马上就有人站出来质疑:你怎么知道太阳里面没有生命?你去太阳里面看过了?没有看过怎么知道那里没有生命呢?质疑的同时胸有成竹,认为自己的质疑很有水平,没有任何漏洞!

人类区别于动物的最大一点是什么?智慧!我们拥有智慧,在探索宇宙的过程中多数时候也不用去亲眼去看,亲自去做,我们用科学就可以判断!比如说到太阳质量和表面温度,难道非要用一个巨大无比的秤放到太阳下面亲自测量才可以?非得要亲自拿着一个巨大的温度计插到太阳表面去测量温度?

人类拥有科学,拥有智慧,智慧和科学可以让我们搞定很多东西!科学家们认为太阳里面没有生命也是科学研究的结果,核心温度高达1500万摄氏度,压力达到上亿个大气压,全是等离子态不会有生命的出现!

肯定还会有人站出来质疑:你怎么确定没有等离子态生命呢?

首先讲,科学得出的结论不一定代表着正确,科学结论只是基于客观实在性,科学认为没有等离子态生命时基于对等离子态的研究!你可以不相信科学,既然不相信,也就无需让科学证明“等离子态生命为何不能存在?”

就像有些人总是让科学去证明“神或鬼为什么不存在?”一样,事实上科学概念里就没有神鬼,因为鬼神不具有“可证伪性”,如果你不相信科学,可以用其他方式证明神鬼的存在,科学也并不是我们了解认知宇宙的唯一方式!

正确的方式应该是你去主动证明鬼神的存在,因为是你提出来的鬼神的概念,而不是让科学去证明“鬼神为何不存在”,如果科学证明不了,就说明鬼神可能存在!(事实上科学里本来就没有鬼神,科学当然也没有证明的必要,因为没有任何意义!)

回到问题中来,“生命可能是任何形式的”这句话看似很有道理,但其实就是“正确的废话”!任何不能实验或探测的事物都没有辩论的意义!


宇宙探索


地球人最大的特色,就是对真相一无所知不说,还自我感觉特别良好,忒能给自己脸上贴金,当然,纯属个人自由,高兴就好。所以以下我转发的内容,也只是给对宇宙真相稍微有点兴趣的不正常人做点科普而已。

(转自 “宇宙时空联盟” 的文章)

发现外星人这种事在地球上就是属于最无关紧要也是最不用瞎操心的事而已!

因为对于地球任何国家的正常人类而言可以成功发现外星人的概率从来就是0%!但对于很不正常人类而言就叫另当别论了,正如蚂蚁能够发现你会上网提问吗?而且外星人的事完全就是与你丝毫无关,但也是早已发生在地球人间的大量事实了:

1)《银河系文明》

据我所知,我们银河系共有52颗星球存在有智慧文明,其中有6颗星球文明己经达到宇宙三类智慧文明初级阶段,这种文明先进性使得他们常会乘星际飞船光临地球访问公干什么的,而现今地球上长驻下来的高度进化的外星人种族超过了八十种,其在地球上的总人口数比地球人类总数还要多了.区别只是你与人类科学家们一样对就在地球上的大量外星人全都采取了视而不见的态度,仅此而己,这正如任何一种蚂蚁对于你的存在根本就是一律采取了不予理采的态度完全一样的性质.

地球文明在银河系中排名是倒数第6位.即至今地球文明还处于很落后的智慧文明阶段。我们所处的宇宙中就有10^47颗星球存在有智慧生命,其中最先进的是已经达到宇宙三类高级智慧文明的JH-102星球文明.他们的相当一部分科学专家也早已长驻在地球上了.


乌龙峡剿匪记


以我目前的知识来看,其实就是化学反应,比如有些动物通过进食其它动物或植物来维持生命或生存,简单说,比如人类要进食其它动物和植物来,然后在肠胃化为碳水化合物,当然还有其它元素,结合呼吸氧气,然后通过血液输送到细胞,等等。好复杂,知识有限。生物圈是一个奇妙的系统。

那么硅基也是有可能的,只要条件合适,不一定是硅水化合物了,或者是其它液体,打个比方,四氟化硅SiF4,HF。在特定条件下它们也可以有类似碳基的各种状态。因为人类的生存温度很窄,也正好是水是液态。


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