說(shuō)到外星生命，有一個(gè)大家非常熟悉的科幻片中的異形，你看,它的血液是強(qiáng)酸性的，這跟我們碳基生物完全不一樣，所以它很有可能就是人類幻想出來(lái)的硅基生命。

所以我們首先能夠想到的問(wèn)題是，既然硅基生命有可能，那為什么地球上的生命是碳基而不是硅基？

其實(shí)當(dāng)你縱觀元素周期表，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，能夠成為生命基本組成部分的元素并不多。首先我們要排除主要形成離子鍵和金屬鍵的元素，因?yàn)殡x子鍵靠的是離子之間的靜電吸引力，非常穩(wěn)定。

金屬鍵形成的是重復(fù)的晶體結(jié)構(gòu)，無(wú)法形成生命所需的多樣性的分子結(jié)構(gòu)。因此最后，就只剩下了一種化學(xué)鍵可供選擇，那就是共價(jià)鍵。

共價(jià)鍵說(shuō)的是原子與一個(gè)或者是多個(gè)相連的原子共享他們最外層的電子，以填滿他們的架電子層。

比如碳有4個(gè)價(jià)電子，但它還渴望再得到4個(gè)才能滿足達(dá)到最穩(wěn)定的狀態(tài)，所以它會(huì)連接4個(gè)氫原子并共享它們的單個(gè)電子來(lái)實(shí)現(xiàn)這種穩(wěn)定性。同時(shí)，每個(gè)氫原子也額外獲得了一個(gè)電子，填滿了它們自己的價(jià)電子層。

這種互惠互利的牢靠的合作關(guān)系，就是共價(jià)線。而碳?xì)涞倪@種排列組合就是甲烷。如果我們從兩個(gè)甲烷分子，分別去掉一個(gè)氫原子，把它們粘在一起，就變成了乙烷。如果把一個(gè)氫換成一個(gè)，就變成了乙醇。

可以看出，共價(jià)鍵最神奇的地方在于，就像搭建積木一樣，不同的元素可以有無(wú)數(shù)種方式來(lái)共享電子，從而實(shí)現(xiàn)分子結(jié)構(gòu)巨大的多樣化和復(fù)雜性。金屬鍵和離子鍵，根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

這就在元素周期表中，除了大部分的元素，只留下了少部分易于形成共價(jià)鍵的元素。

其次，其次我們還要排除惰性元素，因?yàn)樗鼈儙缀醪粎⑴c化學(xué)反應(yīng)。我們還要排除這個(gè)鹵素，因?yàn)樗鼈兒推渌镔|(zhì)通常會(huì)發(fā)生爆炸性的化學(xué)反應(yīng)，非常的猛烈。

我們還要排除第四行及其以下的元素，雖然這些元素可以形成共價(jià)鍵，但這些原子太大，所以導(dǎo)致了原子核對(duì)最外層電子的束縛強(qiáng)度不夠，穩(wěn)定性變得非常的差。這就是為啥砷在磷的下方，但砷有毒的原因。

因?yàn)樯楹土拙哂邢嗤瑪?shù)量的價(jià)電子，因此它們的化學(xué)性質(zhì)極其相似，所以細(xì)胞無(wú)法分辨它們的區(qū)別，就會(huì)把砷當(dāng)作磷來(lái)構(gòu)建分子。

但砷形成的共價(jià)鍵比較弱，所以形成的分子容易發(fā)生斷裂，從而破壞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，或者是中斷重要的生命化學(xué)過(guò)程。那經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的排除之后，最后只剩下了7種元素，氫、碳、氮、氧、硅、磷、硫。

在這些元素中，除了硅以外，其他的元素都是地球生命的基本組成部分。其中碳具有非常特殊的地位，它是組成蛋白質(zhì)和DNA的分子骨架，就像大樓的框架一樣，其他的元素只是裝飾而已。

但硅為什么會(huì)在生命進(jìn)化的過(guò)程中被排除在外？

你要知道，硅在碳的下方價(jià)電子的數(shù)量是一樣的，這意味著它和碳具有非常相似的化學(xué)性質(zhì)。甚至你可以把有機(jī)分子中的碳用硅來(lái)替代，形成的分子和碳分子具有相似的性質(zhì)。

可事實(shí)上,我們身體里面的硅,比鐵銅,鋅等等這些微量元素還要少。

這是為啥?可能最重要的一個(gè)原因是，就跟磷和神一樣，硅基分子不夠碳基分子來(lái)的穩(wěn)定，尤其是對(duì)水來(lái)說(shuō)，大多數(shù)的硅基分子在水中容易被分解。所以在地球這種主要以液態(tài)水為溶劑的地方，硅基生命是很難形成的。

但我們并不排除在宇宙的其他地方就沒(méi)有硅基生命，因?yàn)樗⒉皇俏ㄒ坏倪x擇。比如在土衛(wèi)六中就有液態(tài)甲烷湖泊，它也可以當(dāng)作生命的溶劑，而且硅基分子在這種液態(tài)碳?xì)浠衔镏惺墙^對(duì)穩(wěn)定的。

但問(wèn)題是這些碳?xì)浠衔锏囊簯B(tài)需要極低的溫度，而這樣的溫度并不利于化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。

他其實(shí)是硅和氧，太容易反應(yīng)了，而且他倆形成的化學(xué)鍵還超級(jí)的強(qiáng)，所以說(shuō),硅基分子很容易被氧破壞，而且它倆形成硅氧鍵以后也很難被破壞，所以就導(dǎo)致了龜很難進(jìn)入循環(huán)。

這就導(dǎo)致了雖然地球上的硅很多，但都被鎖在了巖石當(dāng)中，生物根本無(wú)法利用。

地球上的碳，基本上都以二氧化碳的形式儲(chǔ)存在大氣中，它可以被植物通過(guò)光合作用變成其他有機(jī)分子，然后被我們吃進(jìn)去，通過(guò)和氧氣結(jié)合釋放能量被我們利用，同時(shí)我們會(huì)排出氣體形式的廢物二氧化碳。

但硅基生命無(wú)法實(shí)現(xiàn)這樣的能量循環(huán)。

雖然二氧化硅比二氧化碳更加的穩(wěn)定，反應(yīng)的時(shí)候可以釋放更多的能量，但二氧化硅是沙子，很難從身體里排出來(lái)。也許有其他的辦法可以解決這個(gè)問(wèn)題，但肯定不像我們直接呼出二氧化碳來(lái)的方便節(jié)能。

所以總結(jié)起來(lái)就是根據(jù)我們目前掌握的知識(shí)來(lái)看，如果我們有幸能遇見(jiàn)外星人的話，它有極大的可能跟我們一樣都是碳基生物，因?yàn)檫@是我們目前所知最合理的生命形式。

但我們現(xiàn)在又不能排除在極不尋常的環(huán)境中，可能會(huì)塑造出硅基生命。

但它到底是啥樣子的?

在科幻小說(shuō)中，我們常會(huì)把硅基生命描繪成晶體或者是巖石的變體，因?yàn)檫@是硅在地球上的樣子。

但我們反過(guò)來(lái)想，如果是一個(gè)硅基生命在思考我們碳基生命呢？在他們的星球上，碳不是煤塊就是鉆石，難道我們碳基生物也應(yīng)該是行走的鉆石或者是煤炭？很顯然這是不對(duì)的。

但不管硅基生物長(zhǎng)啥樣子，他們來(lái)到我們的地球，這不是一個(gè)明智的選擇，因?yàn)榈厍驅(qū)λ鼇?lái)說(shuō)充滿了毒液和毒氣！