硅基生命是什么形式的？

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

元素周期表中有一種元素非常接近碳，有人認為這可能是生命的另一種化學基礎。我們更習慣于在電腦芯片、沙子和潤滑劑中找到它。硅基生命形式看起來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，它約占我們質量的18.5 %。它是脂質等生物分子的重要組成部分，蛋白質碳水化合物和核酸。

碳的重要性源于其豐富的化學成分。每個碳原子可以與其他原子形成四個鍵，為構建復雜分子釋放出無數可能性。例如，它可以形成長而穩定的鏈——碳氫化合物——這種鏈存在于細胞膜中。它也可以很容易地與氧形成和斷開鍵，這發生在呼吸從食物中釋放能量。

復雜的化學和科幻生物

在周期表中，硅剛好位于碳的下方。像碳一樣，它也可以同時與其他四個原子形成鍵，形成長鏈(聚合物)，并與氧結合。地球上有大量的這種元素——事實上，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相似性孕育了硅基生命的概念。在科幻小說中，它無疑被證明是生命的沃土:幾十年來，硅基生命形式一直是科幻小說中的寵兒，從有知覺的晶體到巖石、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定；硅也不具備碳容易與氧形成和解除化學鍵的能力。當能量在呼吸過程中從碳化合物中釋放出來時，它被“氧化”，廢物是二氧化碳——一種容易排泄的氣體。當硅化合物經歷同樣的過程時，固體二氧化硅會作為副產品產生——不太容易去除，盡管排泄磚塊的科幻外星人似乎有答案。

一個勇敢的新世界？

復雜的碳化學對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境下是不可能的。

理論上，遙遠的星球可能有利于硅化學而不是碳化學的環境條件。例如，硅鍵在高溫下比碳穩定得多。或許硅基生命可能出現在對碳基生命來說太熱的星球上。

會是什么樣子？

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

基于硅的生命形式可能非常原始，其存在的跡象更加模糊——比如硅分子群出現在意想不到的地方。它甚至可能在行星表面找不到——行星內部非常熱、富氫、貧氧的條件可能更有利于復雜的硅化學反應。

在尋找其他星球上的生命時，也許事實會比科幻小說更奇怪。