邁向未來：硅基生命或能顛覆生物界
我們的未來是充滿著無限可能性的，而其中一個(gè)被科學(xué)家們廣泛討論的話題，就是硅基生命。
什么是生命？
首先，讓我們來了解一下生命是如何定義的。
生命的定義不僅僅基于所包含的化學(xué)成分，而更關(guān)注生物是如何進(jìn)行生存和進(jìn)化的。一個(gè)生物實(shí)體必須具有自我復(fù)制、演化和適應(yīng)環(huán)境的能力，這些能力是由化學(xué)元素和分子組成的。
在生物界中，碳是生命的基礎(chǔ)元素，因?yàn)樗?/span>四個(gè)化學(xué)鍵可以與其他分子結(jié)合，從而形成幾乎有著無限可能性的碳基化合物。
但是，碳并非是唯一的選擇。化學(xué)元素硅的原子也有類似于碳的性質(zhì)，也可以形成化學(xué)鍵并結(jié)合其他分子.
什么是硅基生命？
硅基生命是指使用類似于碳元素的骨架的硅元素來構(gòu)建的生命體。在化學(xué)上，硅與碳有著相似的物理和化學(xué)特性，因此從理論上講，硅也可以構(gòu)建出分子鏈和生命單元。
1891年，波茨坦大學(xué)天體物理學(xué)家儒略申納(Julius Sheiner)在他的一篇文章中，討論了基于硅的生命存在的可能性。他可能是第一個(gè)提到硅基生命的人。隨后的第二年，英國化學(xué)家詹姆斯·愛默生雷諾茲(James Emerson Reynolds)，在英國科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)的一次演講中也指出，由于硅類化合物具有熱穩(wěn)定性，這就使得組成它們的生命，可以在極端高溫和壓力的環(huán)境下生存。
硅基生命體的設(shè)想圖
硅基生命可能存在嗎？
在地球上，碳是支持生命的主要元素之一，因此我們大多認(rèn)為生命是由碳基構(gòu)成的。但是，硅是第二種高豐度元素，它的化學(xué)特性也和碳在很大程度上相似，因此有人提出硅基生命也可能存在于宇宙中。
科學(xué)家們曾經(jīng)試圖使用硅原子合成硅烷或硅烴，都無法產(chǎn)生硅基有機(jī)物。畢竟，在地球這個(gè)到處生活著碳基生物的環(huán)境下，硅基還是以大量的無機(jī)物形式存在的，比如可溶性硅酸鹽、二氧化硅等，
但是，宇宙中的行星數(shù)量可是億萬級的，地球只是廣袤的宇宙沙漠中一粒小小的塵埃，放眼整個(gè)宇宙的星球，有的行星環(huán)境極其惡劣，比如高溫高壓環(huán)境。因此我們不能否認(rèn)在那樣的環(huán)境下，硅基就無法形成有機(jī)物，進(jìn)而形成硅基生命。
存在于高溫高壓環(huán)境下的硅基生命體
如果硅基生命存在，它們的生命形態(tài)是怎樣的？
直到目前為止，科學(xué)家在我們所生活的地球上，暫時(shí)還沒有發(fā)現(xiàn)由硅元素組成的高級生命體的存在，因此硅基生命的外觀和特征仍然是一個(gè)未知之?dāng)?shù)。
不過，根據(jù)對化學(xué)和物理學(xué)的基本原理以及生命在不同環(huán)境中的多樣性，我們可以推測出一些硅基生命可能會(huì)表現(xiàn)出的特征。
硅元素的原子半徑比碳要大，因此硅骨架的生物分子可能更寬大且笨重。截至目前，我們觀察到的所有生命形式都是由碳和其他元素構(gòu)成的，那么硅基生命可能會(huì)具有獨(dú)特的外部特征。
硅的電子殼層數(shù)較多，也更加穩(wěn)定，因此其反應(yīng)速率較低，所需的能量也更大，這也就意味著硅基生命即便存在，也很有可能存在于極端的溫度和壓力環(huán)境下，攝取高溫為能量。
另外，硅基生命還可能會(huì)具有一種“硅質(zhì)"的外殼和結(jié)構(gòu)，不同于生物界中現(xiàn)有生物的柔軟組織和脆弱的外殼。而這種外殼，將會(huì)保證硅基生命在極端惡劣的環(huán)境下，仍能保持身體內(nèi)部的壓力平衡。
存在于高溫高壓的地層深處的硅基生命體
雖然銀河系中的星球數(shù)量很多，但結(jié)構(gòu)和環(huán)境各異，硅基生命所需要的條件很可能只出現(xiàn)在外太空的某些角落中。因此，構(gòu)成外太空的物質(zhì)對地球上的生命不同，這就使得我們不可能在外太空中發(fā)現(xiàn)與地球生命一樣的生命形式。
正在攝取巖漿為能量的硅基生命體
人工智能是硅基生命的表現(xiàn)
隨著時(shí)代發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的推進(jìn)，我們似乎開始在某些方面向硅基構(gòu)建的生命形式靠近，這更多是因?yàn)榧夹g(shù)上的現(xiàn)實(shí)，而非科學(xué)上的可能性。例如，我們已經(jīng)使用了許多基于硅研究材料，硅晶片從計(jì)算機(jī)芯片到半導(dǎo)體光電技術(shù)，甚至包括以硅芯片為物理載體的超級人工智能體。
當(dāng)然，我們之所以能掌握并使用硅晶片，是因?yàn)槲覀兛刂浦杌瘜W(xué)性質(zhì)和生產(chǎn)工具。如果我們不能控制和調(diào)整這些性質(zhì)，硅晶體將無法被制造成計(jì)算機(jī)芯片，更不用說構(gòu)建出整個(gè)生命體系了。因此從現(xiàn)有的科學(xué)研究來看，真正的硅基生命的構(gòu)建是非常困難的，因?yàn)橐瑫r(shí)控制許多不穩(wěn)定性質(zhì)來構(gòu)建出適合生命的物質(zhì)。
總結(jié)，對硅基生命的不斷探索，可以擴(kuò)展我們對生命的認(rèn)知和理解，以便我們能夠更加深入地了解宇宙中的星球，這個(gè)過程激發(fā)了科學(xué)家們對于我們本身存在和宇宙中存在的基本問題的好奇心，同時(shí)也有助于推動(dòng)我們更好地認(rèn)識和利用我們所生存的這個(gè)行星。
