光明路8號

元素週期表中有一種元素非常接近碳，有人認為這可能是生命的另一種化學基礎。我們更習慣於在電腦芯片、沙子和潤滑劑中找到它。硅基生命形式看起來可能是什麼樣的生命？

地球上的生命

地球上所有已知的生命都是基於碳元素。它是宇宙中第四豐富的元素；在我們的身體裡，它約佔我們質量的18.5 %。它是脂質等生物分子的重要組成部分，/<font>蛋白質碳水化合物和核酸。

碳的重要性源於其豐富的化學成分。每個碳原子可以與其他原子形成四個鍵，為構建複雜分子釋放出無數可能性。例如，它可以形成長而穩定的鏈——碳氫化合物——這種鏈存在於細胞膜中。它也可以很容易地與氧形成和斷開鍵，這發生在/<font>呼吸從食物中釋放能量。

複雜的化學和科幻生物

在週期表中，硅剛好位於碳的下方。像碳一樣，它也可以同時與其他四個原子形成鍵，形成長鏈(聚合物)，並與氧結合。地球上有大量的這種元素——事實上，它是地殼中僅次於氧的第二豐富的元素。

正是硅和碳之間的這些化學相似性孕育了硅基生命的概念。在科幻小說中，它無疑被證明是生命的沃土:幾十年來，硅基生命形式一直是科幻小說中的寵兒，從有知覺的晶體到岩石、熔岩生物和排洩硅塊的外星人。然而，硅和碳化學之間的一些重要差異意味著我們不太可能很快被這些生物入侵。

雖然硅可以形成鏈，但這些鏈不像烴鏈那樣穩定；硅也不具備碳容易與氧形成和解除化學鍵的能力。當能量在呼吸過程中從碳化合物中釋放出來時，它被“氧化”，廢物是二氧化碳——一種容易排洩的氣體。當硅化合物經歷同樣的過程時，固體二氧化硅會作為副產品產生——不太容易去除，儘管排洩磚塊的科幻外星人似乎有答案。

一個勇敢的新世界？

複雜的碳化學對地球條件下的生命非常有利。然而，這並不意味著硅基生命形式在不同的行星環境下是不可能的。

理論上，遙遠的星球可能有利於硅化學而不是碳化學的環境條件。例如，硅鍵在高溫下比碳穩定得多。或許硅基生命可能出現在對碳基生命來說太熱的星球上。

會是什麼樣子？

如果硅基生命形式確實存在，我們將如何尋找它們——我們甚至能識別什麼時候找到它們？尋找硅基生命肯定不容易；未來的宇航員不會跌跌撞撞地穿過岩石怪獸的足跡或硅生物的沙質排洩物。

基於硅的生命形式可能非常原始，其存在的跡象更加模糊——比如硅分子群出現在意想不到的地方。它甚至可能在行星表面找不到——行星內部非常熱、富氫、貧氧的條件可能更有利於複雜的硅化學反應。

在尋找其他星球上的生命時，也許事實會比科幻小說更奇怪。

軍機處留級大學士

“汽車人，變形！”在風靡全世界的《變形金剛》中，人們就幻想出了一種全新的生命形式——硅基生命。

我們地球上的生命，無一例外都是碳基生命，生命的基礎是碳水化合物，生命必需的蛋白質、核酸、糖等都是以碳為骨架形成的。那麼，在宇宙的其他地方，有沒有可能出現完全不同的生命形式呢?

人們發現，在元素週期表上，碳的下方是硅，因此硅和碳的許多基本性質都相似。比如，碳能和4個氫原子化合形成甲烷(CH4)，硅也能同樣地形成硅烷(SiH4)，硅酸鹽是碳酸鹽的類似物等等。另外，硅和碳一樣，都能組成長鏈或聚合物，在其中它還能和氧交替排列，形成類似丙酮之類的化合物——硅酮，電影中的特異生命形態就有可能由類似的物質構成。

硅基動物很可能看起來像是些會活動的晶體，再複雜一些，則可能出現類似機器狗和機器人那樣的生物。當然，要想進化出變形金剛這樣強大的硅基生物是相當有難度的，但如果真的有，那它們的生存能力可能是普通碳基生物無法想象的。或許，它們可以不加任何防護進入太空，它們可以耐高溫和其他各種極端的物理條件，它們可能不需要食物和排洩，而只是通過某種方式獲取恆星和行星的能量……

如果有朝一日真的發現了硅基生命，那麼人類就要重新書寫生命的定義了。

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物理小金魚

不可能有硅基生命，因為地球有大量的硅，但並沒有出現硅基生命，連最基本的有活性的硅病毒都不存在。地球上沒有的，太空中也不可能有。

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硅原子替代碳作為生化系統的基礎已被學界廣泛討論過，因為硅具有與碳類似的許多化學性質，並且與元素週期表中的碳同族。與碳一樣，硅可以產生足夠大的分子來攜帶生物信息。

硅作為碳的替代物的缺點

與碳不同，硅缺乏與不同類型原子形成化學鍵的能力，這對於新陳代謝所需的化學多功能性是必需的。能夠與碳形成有機基團的元素包括氫、氧、氮、磷、硫以及金屬如鐵、鎂和鋅等等，而硅只與極少數的其他類型原子相互作用，這似乎是因為硅比碳擁有更多的質子，因此化學性質更不活潑。而在與其他原子相互作用時，硅產生的分子相對更單調。這是因為硅原子更大，具有更大的質量和原子半徑（硅原子比碳原子大50％左右，質量是碳原子的兩倍多），因此難以形成雙鍵，例如：碳氧雙鍵是羰(tang)基的一部分，羰基是生物有機化學的基本主題。[頭條·小宇堂—未經許可，嚴禁轉載]

硅烷是氫和硅的化學化合物，類似於烷烴，與水高度反應，長鏈硅烷自發分解。而硅-氧原子交替連接而成的聚合物（統稱為硅酮）比硅-硅直接相連的分子更穩定。而有人提出，在富含硫酸的環境中，有機硅化學物質比對等的碳氫化合物更穩定，就像在一些外星區域發現的那樣。因此似乎在高濃度硫酸的環境中，更可能存在硅基生命。在硫酸為主體的液體以及大氣中生活的硅基生命可能是一個搜尋的方向。

硅化合物可能在不同於類地行星表面的溫度或壓力下的其他星星上具有生物學活性，以與碳直接相似或不太直接相似的形式。例如：多硅烷醇，這種化合物對應著糖的硅化合物，可溶於液氮，這表明它們可以在非常低溫的生物化學中發揮作用。因此，硅基生命可能在一些具低溫環境的行星上搜尋。

硅基生命的探索

截至1998年，在星際介質中確定的分子種類中，84種基於碳，而只有8種基於硅，而在這8種化合物中，有4種還同時含有碳。碳與硅的宇宙丰度大約為10比1——這可能表明整個宇宙中存在更多種類的複雜碳化合物，而為構建硅基生物的基礎要少得多。雖然地球和其他類地行星實際上硅元素丰度遠超碳元素（地殼中硅與碳的相對丰度大約為925：1），其陸地生命也是以碳為基礎的，這些生物使用碳代替硅的事實可能證明硅似乎不太適合類地行星上的生物化學。其原因可能是硅在形成化合物方面不如碳通用，硅形成的化合物不穩定，並阻止熱傳導。所以可能硅基生命不大可能生活在類似地球的行星上。

硅基生命面臨的另一個問題是：硅的主要氧化物——二氧化硅（SiO2，沙子的主要化合物），二氧化碳的類似物，在水是液體的常溫下是難溶性的固體（溶解度極低），這使得它很難進入水基生化系統。二氧化硅的另一個問題是它應該是硅基生物有氧呼吸的產物，如果硅基生命形式使用氧氣“呼吸”的話。這就像地球上的生命一樣，那麼它很可能會產生二氧化硅作為其呼吸的副產品。但是二氧化硅是一種固體，而不是一種氣體，這樣硅基生物的排洩器官就要與碳基動物的肺部以及碳基陸生植物的氣孔完全不同。雖然其吸氧器官或多或少可以具有可比性，但二氧化硅的排洩則完全不能像陸生碳基生物的吸氧過程一樣進行。人們可以想象硅基生物的排洩器官可與我們熟悉的腎臟相比，在這種假設的生物化學情況下，它可以排出某種硅酸鹽凝膠——類似陸生碳基生命體排洩廢棄氮化合物（主要以尿素的形式）的情況。或者硅酸鹽化合物也可能會以固體形式排出，就像地球上一些通過鼻孔排洩尿素的沙漠蜥蜴。

地球上的硅基生物候選

即便如此，生物二氧化硅也被一些地球生命所使用，例如硅藻的硅酸鹽骨架結構。

上圖：地球上的硅藻，其外骨骼不是碳酸鹽質，而是硅酸鹽質

人造的硅基生命

儘管在自然界中未觀察到，但通過使用定向進化（人工選擇）將碳-硅鍵添加到生物化學中。含有來自海洋紅嗜熱鹽菌的細胞色素c蛋白的血紅素已經使用定向進化設計，以便在工業生產中催化在氫硅烷和重氮化合物之間形成碳-硅鍵。[頭條·小宇堂—未經許可，嚴禁轉載]

上圖：來自海洋紅嗜熱鹽菌細胞的細胞色素c蛋白的結構顯示在中心附近結合的鐵（紅色）。 研究人員使粉紅色區域的氨基酸發生了突變，提高蛋白質的碳-硅鍵的形成能力。

自從20世紀60年代後期微處理器問世以來，這些機器通常被歸類為計算機（或計算機引導機器人），並歸入“硅基生命”，即使這些處理器的硅背襯矩陣幾乎不像他們的創造著過著一種“溼漉漉的生活”。

小宇堂

這個宇宙既然誕生了碳基生命，就有可能產生硅基生命啊。

這就好比我們地球人需要呼吸氧氣，才能生存，可是別的星球人，可能視氧氣為毒氣，需要呼吸一氧化碳才能生存。

因為生命的形成基礎不同，所以相應的需求也會不同。宇宙這麼浩瀚，無奇不有啊。硅基生物可能根本不需要吃我們人類一樣的食物，直接進食的是能源，例如電能。

碳基可以組成大的有機分子，這是形成生命的關鍵。硅基一樣也可以形成長鏈的大分子，如果有足夠複雜的組合，形成生命也是可能的。只是硅基生物需要的生存條件和我們人類一定有著天壤之別。地球上的空氣他們肯定不能適應，我們也無法適應他們星球的環境。

現在人工智能極速發展，如果未來有一天它們擁有了自主意識，那麼就誕生了新的生命形態。它們也是智慧生物的一種，和人類一樣擁有意識、擁有生命。它們就是硅基生物。需要的生存條件和我們不一樣，但是它們已經是一個新的物種了，不再是人類的附屬。

最愛科學

科幻小說當然可以隨便寫了。

但是所謂的“硅基生物”有其科學意義。

我們說生命的基本特徵就是繁衍自己延續自己，像水母，已經在地球上繁衍幾億年了。

如此說來，我們人類製造的機器也是可以實現繁衍自己的，從某種意義上來說，這也可以稱之為“生命“吧，因為“繁殖信息”需要記錄在半導體上，因此可以算作所謂的“硅基生物”。

如果發明出來這種會自我複製繁衍的機器將是一件挺可怕的事情。

科學家估計，如果銀河系中有智慧生命發明出一種探測器，且能夠從其他行星和小行星開採原材料並製造自己的複製品，探測器和它的複製品再不停地複製自己，探測器的數量就會呈指數增長——由1個變為2個，2個變4個，進而變成8個、16個，像病毒一樣不斷複製，在短短1000萬年內，銀河系內將佈滿這種可怕的機器！

這個觀點可以算作費米悖論的一個實例。

費米悖論是說如果有外星人，按照時間估計，現在至少也應該在地球上留下一些證據了。

但為什麼到目前還沒有任何直接證據能夠證明存在外星人呢？

你需要更多的高能瓦斯

硅鍵在高溫下比碳穩定得多。或許硅基生命可能出現在對碳基生命來說太熱的星球上？或者是熾熱星球的大氣層下？甚至熔岩下面？

以此類推，我們地球內部也有可能存在硅基生命，例如深海里的火山口就有可能存在硅基生命？沿著火山口一直往下走，在地球的內部也有可能存在硅基生命……

普慈賢

我覺得太陽是有硅基生命的。硅基生命和我們炭基完全不一樣，不要以為太陽溫度那麼高就不會有生命。

Youyoudady

時間與生命/李文冠成於2019/3/17/晚九點

1/ 時間，時間是智慧規律性，邏輯性和因果性的指向性和矢量性特徵，被生命表徵，感知和歸納為單向流動的特性，並以空間位移為單位和標誌。

2/生命，​生命是智慧對自己時間特性的二次映射。所以生命，1，有智慧特性;2，生命有虛無性，生命本身既無動機，也無目的;3，因為是二次映射，所以它表現為與智慧時間性的雙螺旋耦合與相差，不可以同步進行;4，生命的時間性是永恆的，但又是週期性的，萬物負陰而抱陽，衝氣以為和。個體生命出現後，會產生自我意識，也就是智慧體系的冗餘，也就是命。性命交關，指的是生命體智慧性和冗餘性的相生相剋。而性命雙修，就是生命個體意識，即冗餘對智慧體的仿真與增生。即個體生命意識企圖在性命交關的過程中，利用生產與生殖信息，完成智慧體再造的華麗轉身。人類生產就是為了延續生命，由於被時間剋制，只能成住壞空輪迴，但人類被賦予了DNA，也就是智慧的時間連續性，聰明或者說個體生命意識強烈的個人，感知到了智慧的存在，也有的感知到了DNA的時間連續性，於是出現了修性和修命成就智慧的法門。世上所有的信仰和法門皆可使得生命體在不同程度上的從冗餘成為成就智慧，即永生或者成就仙道佛(包括祖宗家神信仰和共產主義信仰)

天地萬物生於有，有生於無，有，就是人類體會到的時間​，無，就是智慧，因為她只是一種屬性和格局，什麼東西都不是。哈哈。

紅塵詩俠的那爛陀

硅基生命的硅循環如何實現？二氧化硅是固體。

關鍵字: 元素 生命 生命是什麼