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硅基生命是什么?硅基生命是相對于碳基生命而言的 。所謂碳基生命,根源于有機物的概念 。有機物的定義是除了二氧化碳,一氧化碳,碳酸鹽之外的含有碳元素的化合物,雖然后來證明事實并非如此,但作為一個歷史概念沿用下來 。從物質組成上看,所有生物都具有基本相似的物質組成,基本上都由碳、氫、氧、氮、磷、硫、鈣等元素構成 。這些元素相互結合,構成氨基酸、核苷酸、葡萄糖等生命小分子;這些小分子再通過特殊的方式相互結合,形成蛋白質、核酸、多聚糖和脂類等生物大分子 。這些分子成為構建生命的基本的“磚塊” 。由于重要的生物大分子都包含有碳,所以人工生命研究者稱這些生命為“碳基生命” 。
硅基生命相對的似乎也可以這樣定義:以含有硅以及硅的化合物為主的物質構成的生命 。

文章插圖
硅基生物是什么?科學家設想的以硅為有機質基礎的生物 。在構成碳基生物的氨基酸中,連接氨基和羧基的是碳元素,而硅基生物用來連接兩者的則是硅元素 。
簡單地說,就是讓Si元素來代替現在生命體中的碳元素來參與生物體的構建,由此誕生的生命體就叫硅基生物 。因為硅元素和碳元素同屬一個族,化學性質相似,所以硅基生物在理論上是有可能存在的 。
地球上存在硅基生物嗎?地球上不存在硅基生物 。
【一體機排行 中關村一體機排行】在元素周期表中,6號元素碳的正下方是14號元素硅 。這種元素也能形成無數的分子,但是雙鍵的硅分子不像雙鍵的碳分子那樣穩定,它們只能短暫存在,它們的不穩定性最終迫使其轉變為單鍵 。碳分子,如碳氫化合物,是維持生命的最關鍵分子種類之一,它們既不會太活潑而導致容易分解,也不會太穩定而妨礙可塑性和適應性,這使得酶能夠很容易地操縱碳分子 。
因此,硅基生命很難能在地球上生存 。硅比碳更為親氧,在相對較低的溫度下,它也會與氧氣發生劇烈反應 。這意味著硅鏈或硅烷無法在我們的大氣層中存在 。如果生物體直接將能量儲存為碳氫化合物,那碳基生命也無法生存,因為烷烴本身就很易燃(比如汽油和煤油) 。但碳基生物是將能量儲存為如糖、脂質、醇類以及其他具有非常不同化學性質的碳氫化合物 。
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目前,人類已經發現了118種元素,奇怪的是為什么只有幾種元素被用來構成有機生命 。當然,其中最常見的是碳元素 。由于碳的特殊熱力學和化學性質,使它比其他元素更為優越 。
一個碳原子由四個價電子組成,使它可形成四根單鍵(比如甲烷),兩根雙鍵(比如二氧化碳)和一根三鍵(比如乙炔) 。然而,碳的主導地位并不是因為它形成這些復雜化學鍵的能力,而是它形成這些鍵時非常容易和靈活 。事實上,元素周期表中與碳同族的元素都有4個價電子,但是它們所形成的鍵的穩定性無法與碳相比 。
地球唯一的硅基生物是?地球現在沒有硅基生物,可以說是沒有發現,也沒有報道,現在僅出現在電影和動畫里 。
硅基生命是相對于碳基生命而言的 。一些人卻并不將碳視作生命必然的核心元素 。并由此提出了以硅、硼或磷等而非碳為核心元素的“非碳基生命” 。
硅基生命相對地也可以這樣定義:以硅骨架的生物分子所構成的生命 。
化學層面的非碳基生命研究中的問題:
有人指出,對包括硅基生命在內的化學層面的非碳基生命的研究長期缺少來自無機化學領域的聲音,但研究化學層面的非碳基生命卻不可能繞過無機化學 。
而有機化學家和生物化學家對無機化學知識的缺乏也導致他們對非碳基生命作出了錯誤的判斷,例如過分高估硅的能力和低估其它元素的潛力 。
早期化學家都認為,“無機化學不過是礦物的化學,即使有復雜分子,也不過是硅烷這樣的碳烴復刻品”;而“硅基生命”也是在這樣的背景下所提出的 。
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