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地球为什么只选择碳基生命,而不选择硅基生命?

时间:2018-10-24 19:00:00编辑:桓祯


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硅元素符号、原子序数、元素名、原子质量此处,一定有人会跳出来质疑:要是论元素丰度,硅元素可比碳元素丰富多了,在地球上,硅是碳的1000倍!硅基文明早晚会替代碳基文明,占领地球世界,甚至统治全宇宙的!对于这种深陷科幻思维,搞不清科幻世界与真实世界区别的人,我恰恰要反问:既然硅元素丰度如此高,像地球这种固态岩质行星在宇宙更是数不清,那为啥还没有演化出硅基生命呢?大自然为何不青睐硅元素——诞生硅基生命?

艺术家笔下的外星生物——硅基生物

假设我们充当一把大自然的角色,硬要扶持硅元素当家作主,成为硅基生命的主人,世界将会咋样?

①回到微观尺度下,先说说除了碳元素外,地球天然存在的92种元素王国里,只有硅元素跟碳元素一样,拥有四只手——能够同时形成4个化学键,但硅元素这四只手天生不给力,没有碳元素的四只手臂那样粗壮有力。以硅元素为基础的复杂分子很容易断裂,以至于脆弱到没法形成活体细胞结构的程度。虽说平时勾勾搭搭也有点感情,一旦有点风吹草动,就甩手散伙啦。

②硅元素另一个缺陷就是,通常只能伸出一只手臂,不能同时伸出双臂,给其他原子一个温暖的熊抱。这种形不成双键的化学关系,自然人缘不够好,能够参与的化学反应就很少,大多数趴体都不带它玩。

结果可想而知,不仅找不到女票,就连男票也找不到,更别提什么繁衍下一代了。硅基生命还能延续?

③而人家碳元素就跟大白似的,不仅人缘好,而且百变真身。上天入地,去哪儿都行!气态变成二氧化碳,固态变成干冰。

相反,再瞧瞧硅元素,港台地区叫矽,最常见的模样就是二氧化硅,纯度高点的叫石英、水晶,不纯的就是些呆头呆脑的石头。

能从石头缝里蹦出来,创世以来,唯有孙悟空一个孤例。你还指望能有什么样的硅基生命?说了这么多硅元素的硬伤,恐怕有人要说我是个碳基沙文主义者。

还可能有人搬出鼎鼎有名的科学家卡尔·萨根对此颇有微词的观点来:「碳基生命唯一论、中心论,很可能大大限制了人类对外星生命的探索和想象。」

甚至,有人会搬出一门名叫「假定型生物化学Hypothetical types of biochemistry」的学科——瞧瞧,这可是正经八百的科学家正在严肃研究的课题呀!看你还敢无视——这门学科主要是指,替代现有碳基生命为中心的生物化学理论,提出若干种生物化学形式和生命形态,比如硅基生命、氨基生命、硼基生命等。

根据假定型生物化学理论,艺术家绘制出的含有氨基生命的行星外表作为一种理论甚至称其为科学理论,我当然双手赞同,这是学术自由的基本准则嘛。只要有能力有条件搞就好了。说不准,要是搞成了呢!万一被那篇来自美国国家研究委员会NRC的报告不幸言中咋办?那份报告称:“没有什么会比这更悲催的了……在太空探索中人类遇到了外星生命,却认不出来它们!”

我当然也不想看到这种结果。但我要强调的是,理论就是理论,凡是未被实证的理论都还只是理论,不能进入科学认知体系之内,更不能拿来当作科学四处说事。

就算科学家以科研态度、科学思维建构出来的一套科学理论,也只能算作是理论——一种未经验证的假说而已,当然进不了科学殿堂。

总之一句话,碳基生命是人类科学认知体系当中唯一的生命形态。

而其他硅基生命、氨基生命等,目前只是一种假说。

至于科幻、玄幻、宗教、迷信层面所说的那些生命形式,在各自地盘穿越、飞舞,对我来说都无所谓——只要别硬掺乎到科普里就行。

地球在宇宙中形成以后,开始是没有生命的。经过了一段漫长的化学演化,大气中的有机元素氢、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各种能源(如闪电、紫外线、宇宙线、火山喷发等等)的作用下,合成有机分子。这些有机分子进一步合成,变成生物单体(如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等)。这些生物单体进一步聚合作用变成生物聚合物,如蛋白质、多糖、核酸等。

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