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地球?yàn)槭裁催x擇了碳基生命,而不是硅基生命?硅基生命長(zhǎng)啥樣?
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2022.07.16 廣東

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你知道什么是碳基生命,什么是硅基生命?地球上的生命為什么是碳基生命?如果我們?nèi)祟愖兂晒杌?,是否就能進(jìn)入宇宙?地球上有數(shù)不勝數(shù)的生命,包括是人類,他們都有共同的特征,都屬于碳基生命,是以碳元素為基礎(chǔ)的。很多朋友一定不理解,難道說我們一個(gè)個(gè)都是“碳人”,這怎么可能?對(duì)于正在上初中的學(xué)生來講,元素周期表一定是十分令人頭疼的存在。截止到現(xiàn)在,上面已經(jīng)出現(xiàn)了118個(gè)元素。而目前據(jù)我們所知,世界上的萬物包括復(fù)雜的生命,都是由這張?jiān)乇砩系脑厮鶚?gòu)成。

很多科學(xué)家認(rèn)為,地球上生命必須要有28種元素構(gòu)成,而其中最關(guān)鍵的四種分別是氧、碳、氫、氮。這其中碳便以絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)主宰著地球上的生命。因此,地球上的生命又被稱作“碳基生命”,包括人類。那么什么又是硅基生命呢?硅基生命是相對(duì)于碳基生命而產(chǎn)生的。所謂的硅基生命,其實(shí)是科學(xué)家研究宇宙中是否存在生命而產(chǎn)生的一個(gè)概念。最初,科學(xué)家在宇宙找尋生命體,都是以碳基生命為原型的,在惡劣環(huán)境和沒有液態(tài)水的地方,是不會(huì)存在碳基生命的。科學(xué)家找尋多年都未曾找到,于是有人提出了另一個(gè)概念,宇宙中的生命會(huì)不會(huì)是以硅元素為主要元素的硅基生命?那么問題來了,碳基生命和硅基生命之間有什么區(qū)別呢?

碳基生命是生物的生命基礎(chǔ),而硅基生命是存在于碳基生命之外的另一種生命形態(tài)。如果脫離地球之外,碳基生命形態(tài)便沒辦法存活下去。也就是說,碳基生命只能生存在地球上,因?yàn)榈厍蚩梢詽M足碳基生命生存所需要的充足的水分、氧氣等,而硅基生命的生存條件則非常簡(jiǎn)單,硅基生命也能很容易和氧氣結(jié)合,變成二氧化碳。即便是比較極端的條件。硅基生命也很頑強(qiáng),另外,碳基生命非常容易被高頻率波分解成為碳原子,因此碳基生命都比較脆弱。
我們都知道,除了地球之外的其他行星上都有很強(qiáng)烈的宇宙射線,空氣又極為稀薄,或者溫度不是極高就是極低。在這樣的條件下,包括人類在內(nèi)的所有碳基生命都是無法生存的。因此,碳基生命想要走出地球,就必須穿上厚厚的宇航服,甚至在一些更為惡劣的星球上,即便有足夠的防護(hù),人類也無法涉足。但如果換成了硅基生命體,這些問題便不存在了。從化學(xué)的角度上分析,很多科學(xué)家都表示,如果真的有外星生命存在,那么他們也許就是硅基生命體,可能是以透明的形式、以玻璃纖維的形式存在。即便是在氧氣含量極為稀薄,高溫幾百度的星球上依然可以存在。如果是那樣,硅基生物真的是太恐怖了。
那么地球?yàn)槭裁礇]有選擇硅基生物,而是選擇了碳基生物呢?為什么地球上的生物選擇了碳作為關(guān)鍵元素,而不是硅基或者其它元素?理由很簡(jiǎn)單,高中化學(xué)告訴我們,分子中的原子都是靠著“化學(xué)鍵”連接在一起的。我們可以把化學(xué)鍵理解為人的手臂,根據(jù)外層原子結(jié)構(gòu)的不同,長(zhǎng)出的手臂也不同,也就是構(gòu)成的分子數(shù)量不同。比如氫原子只有一個(gè)手,這就意味著它只和一個(gè)原子牽手。而氧原子有兩只手,它就可以和兩個(gè)原子互相牽手。相比之下,碳原子就非常厲害了。它有四只手,它能同時(shí)和4個(gè)原子牽手,由此也就誕生了有機(jī)化合物的基礎(chǔ)碳骨架。

科學(xué)家們將有機(jī)碳元素的分子稱之為有機(jī)分子,而碳元素也憑借這一優(yōu)勢(shì),像構(gòu)建城堡一樣,構(gòu)建出了豐富多彩的碳基生命和碳基世界。不過在粒子世界中并不是手臂越多就越好,因?yàn)樵厥直墼蕉啵麄兊膹?fù)雜程度就越高,也就存在著更多的不穩(wěn)定性,這反而杜絕了生命的出現(xiàn)。地球之所以選擇了碳基生物,其實(shí)還有一個(gè)重要原因,那便是碳原子自身的活性,生物體中的一切反應(yīng)。本質(zhì)上都是化學(xué)作用,比如瞳孔放大、聽覺、嗅覺等,只有高活性的碳原子,才能保持這些反應(yīng)迅速出現(xiàn)。對(duì)此你怎么看呢?你覺得如果地球上出現(xiàn)硅基生命會(huì)怎樣?本期就到這里了,我們下期再見。

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