硅基生命是什么形式的？

许多对外星生命的探索都集中在发现与我们相似的生命迹象——液态水的可用性，或者由碳(地球上生命的基础元素)制成的复杂化合物的存在。但是如果生命可以由不同的东西构成呢？

元素周期表中有一种元素非常接近碳，有人认为这可能是生命的另一种化学基础。我们更习惯于在电脑芯片、沙子和润滑剂中找到它。硅基生命形式看起来可能是什么样的生命？

地球上的生命

地球上所有已知的生命都是基于碳元素。它是宇宙中第四丰富的元素；在我们的身体里，它约占我们质量的18.5 %。它是脂质等生物分子的重要组成部分，蛋白质碳水化合物和核酸。

碳的重要性源于其丰富的化学成分。每个碳原子可以与其他原子形成四个键，为构建复杂分子释放出无数可能性。例如，它可以形成长而稳定的链——碳氢化合物——这种链存在于细胞膜中。它也可以很容易地与氧形成和断开键，这发生在呼吸从食物中释放能量。

复杂的化学和科幻生物

在周期表中，硅刚好位于碳的下方。像碳一样，它也可以同时与其他四个原子形成键，形成长链(聚合物)，并与氧结合。地球上有大量的这种元素——事实上，它是地壳中仅次于氧的第二丰富的元素。

正是硅和碳之间的这些化学相似性孕育了硅基生命的概念。在科幻小说中，它无疑被证明是生命的沃土:几十年来，硅基生命形式一直是科幻小说中的宠儿，从有知觉的晶体到岩石、熔岩生物和排泄硅块的外星人。然而，硅和碳化学之间的一些重要差异意味着我们不太可能很快被这些生物入侵。

虽然硅可以形成链，但这些链不像烃链那样稳定；硅也不具备碳容易与氧形成和解除化学键的能力。当能量在呼吸过程中从碳化合物中释放出来时，它被“氧化”，废物是二氧化碳——一种容易排泄的气体。当硅化合物经历同样的过程时，固体二氧化硅会作为副产品产生——不太容易去除，尽管排泄砖块的科幻外星人似乎有答案。

一个勇敢的新世界？

复杂的碳化学对地球条件下的生命非常有利。然而，这并不意味着硅基生命形式在不同的行星环境下是不可能的。

理论上，遥远的星球可能有利于硅化学而不是碳化学的环境条件。例如，硅键在高温下比碳稳定得多。或许硅基生命可能出现在对碳基生命来说太热的星球上。

会是什么样子？

如果硅基生命形式确实存在，我们将如何寻找它们——我们甚至能识别什么时候找到它们？寻找硅基生命肯定不容易；未来的宇航员不会跌跌撞撞地穿过岩石怪兽的足迹或硅生物的沙质排泄物。

基于硅的生命形式可能非常原始，其存在的迹象更加模糊——比如硅分子群出现在意想不到的地方。它甚至可能在行星表面找不到——行星内部非常热、富氢、贫氧的条件可能更有利于复杂的硅化学反应。

在寻找其他星球上的生命时，也许事实会比科幻小说更奇怪。