許多對(duì)外星生命的探索都集中在發(fā)現(xiàn)與我們相似的生命跡象——液態(tài)水的可用性，或者由碳(地球上生命的基礎(chǔ)元素)制成的復(fù)雜化合物的存在。但是如果生命可以由不同的東西構(gòu)成呢？

元素周期表中有一種元素非常接近碳，有人認(rèn)為這可能是生命的另一種化學(xué)基礎(chǔ)。我們更習(xí)慣于在電腦芯片、沙子和潤(rùn)滑劑中找到它。硅基生命形式看起來(lái)可能是什么樣的生命？

地球上的生命

地球上所有已知的生命都是基于碳元素。它是宇宙中第四豐富的元素；在我們的身體里，它約占我們質(zhì)量的18.5 %。它是脂質(zhì)等生物分子的重要組成部分，蛋白質(zhì)碳水化合物和核酸。

碳的重要性源于其豐富的化學(xué)成分。每個(gè)碳原子可以與其他原子形成四個(gè)鍵，為構(gòu)建復(fù)雜分子釋放出無(wú)數(shù)可能性。例如，它可以形成長(zhǎng)而穩(wěn)定的鏈——碳?xì)浠衔铩@種鏈存在于細(xì)胞膜中。它也可以很容易地與氧形成和斷開(kāi)鍵，這發(fā)生在呼吸從食物中釋放能量。

復(fù)雜的化學(xué)和科幻生物

在周期表中，硅剛好位于碳的下方。像碳一樣，它也可以同時(shí)與其他四個(gè)原子形成鍵，形成長(zhǎng)鏈(聚合物)，并與氧結(jié)合。地球上有大量的這種元素——事實(shí)上，它是地殼中僅次于氧的第二豐富的元素。

正是硅和碳之間的這些化學(xué)相似性孕育了硅基生命的概念。在科幻小說(shuō)中，它無(wú)疑被證明是生命的沃土:幾十年來(lái)，硅基生命形式一直是科幻小說(shuō)中的寵兒，從有知覺(jué)的晶體到巖石、熔巖生物和排泄硅塊的外星人。然而，硅和碳化學(xué)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(wěn)定；硅也不具備碳容易與氧形成和解除化學(xué)鍵的能力。當(dāng)能量在呼吸過(guò)程中從碳化合物中釋放出來(lái)時(shí)，它被“氧化”，廢物是二氧化碳——一種容易排泄的氣體。當(dāng)硅化合物經(jīng)歷同樣的過(guò)程時(shí)，固體二氧化硅會(huì)作為副產(chǎn)品產(chǎn)生——不太容易去除，盡管排泄磚塊的科幻外星人似乎有答案。

一個(gè)勇敢的新世界？

復(fù)雜的碳化學(xué)對(duì)地球條件下的生命非常有利。然而，這并不意味著硅基生命形式在不同的行星環(huán)境下是不可能的。

理論上，遙遠(yuǎn)的星球可能有利于硅化學(xué)而不是碳化學(xué)的環(huán)境條件。例如，硅鍵在高溫下比碳穩(wěn)定得多。或許硅基生命可能出現(xiàn)在對(duì)碳基生命來(lái)說(shuō)太熱的星球上。

會(huì)是什么樣子？

如果硅基生命形式確實(shí)存在，我們將如何尋找它們——我們甚至能識(shí)別什么時(shí)候找到它們？尋找硅基生命肯定不容易；未來(lái)的宇航員不會(huì)跌跌撞撞地穿過(guò)巖石怪獸的足跡或硅生物的沙質(zhì)排泄物。

基于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(xiàn)在意想不到的地方。它甚至可能在行星表面找不到——行星內(nèi)部非常熱、富氫、貧氧的條件可能更有利于復(fù)雜的硅化學(xué)反應(yīng)。

在尋找其他星球上的生命時(shí)，也許事實(shí)會(huì)比科幻小說(shuō)更奇怪。