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地球唯一的硅基生物,地球唯一的硅基生物

1、地球唯一的硅基生物至今為止,地球尚未發(fā)現(xiàn)硅基生物 。硅基生命相對地可以定義成以硅骨架的生物分子所構(gòu)成的生命,硅基生命這一概念首次于19世紀被提出,但目前從化學(xué)角度看,硅基生命誕生的希望非常渺茫 。
地球唯一的硅基生物
硅在宇宙中分布廣泛,且在元素周期表中位于碳的下方,與其同主族 , 所以和碳元素的許多基本性質(zhì)相似 。
硅基生命是相對于碳基生命而言,是以硅為核心元素的“非碳基生命”,含有硅以及硅的化合物為主的物質(zhì) 。
硅基生命在科幻小說中則很興盛,科幻作家的許多描述會提出不少有關(guān)硅基生命的有益構(gòu)想 。

地球唯一的硅基生物,地球唯一的硅基生物


2、地球唯一的硅基生物是?迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)硅基生物 。
“硅基生命”這一概念首次于19世紀被提出 。1891年,波茨坦大學(xué)的天體物理學(xué)家儒略申納(Julius Sheiner)在他的一篇文章中就探討了以硅為基礎(chǔ)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(xué)家詹姆斯?愛默生雷諾茲所接受,1893年,他在英國科學(xué)促進協(xié)會的一次演講中指出,硅化合物的熱穩(wěn)定性使得以其為基礎(chǔ)的生命可以在高溫下生存 。
對硅基生命的猜測
盡管從化學(xué)角度看 , 硅基生命誕生的希望很渺茫 。但硅基生命在科幻小說中則很興盛,而且科幻作家的許多描述會提出不少有關(guān)硅基生命的有益構(gòu)想 。
在斯坦利?維斯鮑姆(Stanley Weisbaum)的《火星奧德賽》(A Martian Odyssey)中,該生命體有1百萬歲 , 每十分鐘會沉淀下一塊磚石,而這正是維斯鮑姆對硅基生命所面臨的一個重大問題的回答,文中進行觀察的科學(xué)家中的一位觀察到:
“那些磚石是它的廢棄物……我們是碳組成 , 我們的廢棄物是二氧化碳,而這個東西是硅組成,它的廢棄物是二氧化硅――硅石 。但硅石是固體 , 從而是磚石 。這樣它就把自己覆蓋進去,當(dāng)它被蓋?。?就移動到一個新的地方重新開始 ?!?br /> 地球現(xiàn)在沒有硅基生物 , 可以說是沒有發(fā)現(xiàn),也沒有報道,現(xiàn)在僅出現(xiàn)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(gòu)成的生命 。
化學(xué)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(nèi)的化學(xué)層面的非碳基生命的研究長期缺少來自無機化學(xué)領(lǐng)域的聲音,但研究化學(xué)層面的非碳基生命卻不可能繞過無機化學(xué) 。
而有機化學(xué)家和生物化學(xué)家對無機化學(xué)知識的缺乏也導(dǎo)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(xué)家都認為,“無機化學(xué)不過是礦物的化學(xué),即使有復(fù)雜分子,也不過是硅烷這樣的碳烴復(fù)刻品”;而“硅基生命”也是在這樣的背景下所提出的 。
地球唯一的硅基生物,地球唯一的硅基生物


3、地球唯一的硅基生物是什么?迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)硅基生物 。
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(gòu)成的生命 。
特性:
只要是生命形態(tài),就必須從外界環(huán)境中收集、儲存和利用能量 。碳基生物儲存能量的最基本的化合物是碳水化合物 。在碳水化合物中,碳原子由單鍵連接成一條鏈,由酶控制的碳水化合物的一系列氧化步驟會釋放能量,廢棄物產(chǎn)生水和二氧化碳 。
碳基生物體內(nèi)的分子大多因含有的碳原子的不對稱性使其出現(xiàn)左旋或者右旋,正是這個特點使得酶的專一性能夠被充分發(fā)揮 , 碳基生物體內(nèi)的酶能夠依照分子的形狀和左旋右旋對特定的反應(yīng)進行催化,識別和規(guī)范自身大量的不同新陳代謝進程 。
但是碳基生命體的分子結(jié)構(gòu)是很不穩(wěn)定的,難以承受高溫、低寒、病菌的侵蝕和射線的照射 。
地球唯一的硅基生物,地球唯一的硅基生物


4、地球唯一的非碳基生物是什么?目前為止還未發(fā)現(xiàn) 。地球上目前已發(fā)現(xiàn)的生命體全部都是碳基生命體 。目前只發(fā)現(xiàn)了地球生命一種形式 , 在地球生命形式里,沒有非碳基生命 。前面提到的硅基生命跡象,在太陽系里沒有發(fā)現(xiàn),在宇宙分子的觀測中,也沒有發(fā)現(xiàn) 。可能是我們地球表面比較冷,太空中發(fā)現(xiàn)的有機分子,因為也是低溫環(huán)境,所以也是類似我們地球的碳基分子 。但是,在很多天體的深處,溫度比較高,也許會有其他適合硅基生命的環(huán)境 。
人類,地球絕非是宇宙唯一的擁有生命的星球,人類也絕不是宇宙中唯一的擁有智慧的生命體 , 一定也會有其他的生命體也在遙望星空,他們也會認為他們絕非唯一,他們也在探索星空,尋找宇宙的奇跡,正如我們一樣,仰望星空 , 看像遠方 。
變形金剛啊。。。。。。
暫且沒有發(fā)現(xiàn)
地球唯一的硅基生物,地球唯一的硅基生物


5、地球上為什么選擇碳基生命,硅基生命真的存在?會不會來攻占地球存在于科學(xué)小說中的硅基生物,在地球上或許真的存在 。生活在深海1000米以下的單根海綿,它擁有的骨針長三米,是世界上已知的最長的生物硅 。生物硅的骨針可以傳遞光,用來幫助與海綿共生的海藻進行光合作用 。也許人類光纖網(wǎng)絡(luò)的發(fā)明,或多或少都受到過硅骨針光傳遞的啟發(fā) 。
而硅的生物屬性和光傳遞屬性,也成為近年來的仿生研究、仿生硅質(zhì)生物材料合成的研究成為熱點 。而科幻小說迷們關(guān)心的是:所以外星人是真的存在的嗎?
那么海綿可以說是硅基生物嗎?目前來說還不是 , 海綿仍然是地球碳基生物的一種,只不過它學(xué)會了如何利用硅 。但硅的確是一個了不起的元素,它不僅存在于玻璃、晶石等物質(zhì)中,也能存在于洗發(fā)水中,還能存在于軟綿綿的硅膠中,硅膠也有液態(tài)和固態(tài)兩種 。
【地球唯一的硅基生物,地球唯一的硅基生物】 但我們目前沒有發(fā)現(xiàn)硅基生物,不代表它就是沒有 。而且,就算沒有硅基生物,也可能有氟化硅酮生物、碳氟化合物生物、液氨生物等等 。也許地球上的所有生物可以歸類為我們已知的生物 , 而其他我們未知的生物,到底存不存在 , 以什么樣的方式存在,才是接下來會關(guān)心的重點 。
到目前為止 , 我們在太空中還沒有找到任何存活的生命體,最重要的是沒有發(fā)現(xiàn)適合地球生物產(chǎn)生以及存活下去的條件:水和穩(wěn)定的溫度 。為什么必須要這兩樣條件呢?
因為就目前已知的各種地球生物而言 , 它們的共同點就是都是由碳、氫、氧這三種元素占主要組成部分 。雖然氧元素最多,但氧在自然環(huán)境中,很少以單質(zhì)的形式存在 , 它通常都和兩個氫原子組成水分子,以水分子的形式存在 。
而碳是生物存在的骨架和能量補充的重要組成部分 。人體的基礎(chǔ)化合物是蛋白質(zhì) , 蛋白質(zhì)分子鏈就是用碳原子來連接的,它有四個可以綁定其他化合物的觸手;而氧原子只有兩個 。而人必須要補充的碳水化合物,還是離不開碳 。而且碳的含量在地球中排名十五,在宇宙中排名第四,總量可觀;最主要的是它屬于充滿活性但又具備一定的穩(wěn)定性 。它的活性幫助人們驅(qū)動身體的各部分做出相應(yīng)的行動,比如進食、呼吸、消化、運動、繁殖,等等;它的穩(wěn)定性又讓這種變化不至于太失控而一發(fā)不可收拾 。如果沒有碳元素,就不可能有DNA、脂肪、糖類和肌肉組織 。
基于以上理由,所以把地球生物都叫做碳基生物 。而人類之所以猜測硅基生物的存在 , 主要是由于硅和碳的結(jié)構(gòu)是比較相近的,都有四個共價鍵,但硅要比碳多一層電子 , 所以它對于自己電子的約束力就要小得多 。所以硅具有更不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),地球是一個富氧的環(huán)境 , 硅會和氧劇烈反應(yīng),所以無法在地球環(huán)境中合成生命 。
另外,硅在地球的含量也相當(dāng)高 , 通常是以硅酸鹽和二氧化硅的形式存在,在地殼中是儲量第二的元素 。它在宇宙中的儲量排名更是到了第八位,所以,如果硅基生命有可能會存在 , 那么它在宇宙中的數(shù)量將不會少 。
如果是在別的星球呢?幾乎沒有氧氣的,極低溫或者極高溫的星球 , 硅基生物是不是就有機會存在了?
硅基生物是從19世紀開始被首次提到 。波茨坦大學(xué)的天體物理學(xué)家儒略申納寫了論文來討論硅基生命存在的可能性 。英國化學(xué)家詹姆斯時隔兩年之后再一次在演講中提到了硅基生物,并指出,硅化合物的熱穩(wěn)定性使得硅基生物可以在高溫中生存 。所謂熱穩(wěn)定性 , 就是說,硅化合物在較高的溫度中,反而比在常溫中更具穩(wěn)定性;同時也能保持生物活動所需要的靈活性 。
20世紀20年代,英國遺傳學(xué)家霍爾丹認為,在行星地下可能會發(fā)現(xiàn)處于半熔融狀態(tài)的基于硅酸鹽的生命,它們活動所需要的能量來自于鐵元素氧化作用下的化學(xué)能 。
而普通人在電影院里 , 看到的外星生物,雖然形狀奇特,具有超常的破壞力,但它在地球環(huán)境下竟然活力十足,適應(yīng)得非常好 。嚴謹一些的硅基生物 , 也不過是外層表皮有生物硅而已 。這和科學(xué)家認為的硅基生物的形象完全不符 ?!兜厍蛉说囊巴庵改稀分校亟鹕退箘P勒爾認為,硅基生物應(yīng)該更像形態(tài)各異的晶體組裝而成的復(fù)雜結(jié)合體,類似于“玻璃纖維”組合起來的 , 靈活、精巧,甚至還可能是透明的結(jié)構(gòu) 。它并不一定具有我們通常認為的器官,比如它可能只有一個類似大腦的存在 , 具備數(shù)據(jù)傳輸、處理和思考的能力,但沒有任何體力;也有可能是在我們目前認為的毫無生命力的星球上 , 因為不斷累積的電磁現(xiàn)象而出現(xiàn)的智能體 。當(dāng)然它們所處的環(huán)境和伴隨它們出現(xiàn)的植物也不是地球的常規(guī)植物,而是硅基叢林 。另外,科幻作家斯坦利.維斯鮑姆在《火星奧德賽》中,描寫了一種硅基生命體 , 它有一百萬歲,每隔十分鐘會排出一塊鉆石樣的二氧化硅 。
《三體》的作者劉慈欣也曾經(jīng)這樣描述過他作品中的外星生物:機械生命,肌肉和骨骼都是金屬構(gòu)成,大腦還是超高集成的芯片 , 電流和磁場就是血液;食物是地核中具有放射性的巖 。當(dāng)然作為生物,他們宣稱他們并不是由誰制造的,一切都是自然的力量 。他們最初的血脈起源是單細胞機械,最開始使用的動能就是電磁能 。在劉慈欣的科幻世界中 , 碳基生命和硅基生命有過一場在太空中的大較量,堪稱一次宇宙大戰(zhàn),主角當(dāng)仁不讓地是碳基生物的最高指揮官 。不過書中承認硅基生物不具備碳基生物對于生命的敬畏之心,而以征服為最高目標(biāo) 。碳基生物如果想要繼續(xù)存續(xù) , 就必須認清硅基生物的本質(zhì)并在對方恢復(fù)戰(zhàn)斗力之前建立好足夠的隔離帶 。
而科幻電影中虛有其名的外星生物,不僅形象上屬于完全的捏造,其迅猛的行動力 , 也與推理中的硅基生物不符合 。如果非要用人類熟悉的物種來比喻,那它們應(yīng)該相當(dāng)于是人類世界的烏龜,行動緩慢但是壽命綿長 。
當(dāng)然一種事物或者“新的”生命在沒有被證實之前 , 總是會有反對的聲音 。比如硅基生命即使存在 , 至少需要2000度的溫度才能生存啊,二氧化硅作為排泄物的話,熔點太高啦 , 又或者說 , 地殼中有28%的硅,也沒有硅基生物,怎么就能說宇宙中有呢?
你也說了,硅基生命需要2000度的溫度才能生存,地球上哪里去找2000度的溫度呢?即使有,也不是普通人類能看到的啊 。而且宇宙中的硅基生命,或許就是我們之前過分執(zhí)著于找到同類 , 找到和地球類似的星球,所以反而忽略了其他運動和構(gòu)造的完全不同于我們想象的“外星生物”呢?這樣說起來,很有可能硅基生物就在我們眼皮子底下,但是我們的信號目前還沒有辦法找出它們 。
所以,人類有構(gòu)想的權(quán)利,也有為了證明其存在而不懈努力的勇氣 , 只要沒有被完全證明是“無” , 就不能否認任何微小的可能性 。
當(dāng)然還有更多的人提出,按照劉慈欣的猜想,芯片大腦和金屬骨肉,人類制造的電腦、機器人不也是嗎?在無限智能化的未來,恐怕機器人已經(jīng)可以自己為自己輸入程序了,這是不是就是獲得生命的一種形式?而它懂得了如何制造智能機器人,還懂得為自己和同類升級換代 , 很快就能建立一個機器人兵團,再處理好地球人無法好好利用的能量,反過來控制人類也并不是沒有可能 。因此,現(xiàn)在也有一部分人認為,工人AI就是硅基生物的一種 。
不過,就像地球人以生命和和平為最高理想,希望阿西莫夫提出的機器人法則到那個時候真的是有效的,機器人三大定律是:機器人的根本法則是保護人類的整體利益不受損害;機器人不得傷害人類個體,不得在人類個體受到傷害時袖手旁觀;機器人必須服從人的命令,但如果和根本法則和第一定律沖突時,以根本法則和第一定律為準(zhǔn) 。
不過,就目前已知的推斷來看,宇宙中的硅基生命即使存在,它向往的生活環(huán)境也不會是地球,所以,未來即使發(fā)現(xiàn)它真的存在,它也不會和碳基生命有十分不可調(diào)和的沖突的吧 。如今看起來,人類反而要警惕自己制造的AI 。
關(guān)于外星生物,除了硅基生命,還有其他很多猜想 。我們對于宇宙的好奇心,才促使我們不斷 探索,不斷推進地球上的各種 科技 的發(fā)展 。這份好奇心不應(yīng)限制 , 至于是否有無硅基或者其他基礎(chǔ)的外星生命,其實并不是最重要的 。你們覺得呢?

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