地球上存在硅基生物嗎？

01-21

迄今為止尚未發現硅基生物。

在地球環境中，硅的活性不如碳，而硅基生物極有可能是厭氧的，所以一般認為充滿氧氣的環境下無法誕生硅基生命。

真正對問題作出全面性的考察和系統性的分析的，是著名生化學家阿西莫夫所寫的一篇文章《並非我們所認識的》。他在文中提出了六種生命形態：

　　一、以氟化硅酮為介質的氟化硅酮生物；

　　二、以硫為介質的氟化硫生物；

　　三、以水為介質的核酸/蛋白質(以氧為基礎的)生物；

　　四、以氨為介質的核酸/蛋白質(以氮為基礎的)生物；

　　五、以甲烷為介質的類脂化合物生物；

　　六、以氫為介質的類脂化合物生物。

硅基生物想像圖。研究顯示，某些細菌能夠生成有機硅化合物。這類化合物包含碳-硅鍵，雖然不能證明硅基生物的存在，但至少顯示了生命是有能力將硅納入到它的基礎結構中的。加州理工學院

外星生命是否有可能是硅基生物？現在，這一猜想離現實更近了——科學家首次發現，大自然完全有可能演化出與硅元素共存的碳基分子。

碳建立了地球上所有已知生物的基本架構。地球生命之所以是碳基的，一個重要原因是一個碳原子最多能夠同時和四個其它原子相結合。碳的這一特性使其十分適合形成長分子鏈——比如蛋白質和DNA。

但很多人猜想，外星生物的基本化學結構是否可能和地球生物不同？它們是否可能不依賴水，而是以氨或甲烷為溶劑，為生物分子的活動提供場所？它們是否可能用硅而不是碳來構建生物分子？

宇宙中的硅基生物到底長啥樣？

碳和硅的化學特性部分相同，它們都能同時結合四個其它原子。更重要的是，硅的含量非常豐富。地殼中的硅元素含量，佔到了地殼質量總和的近30%，且高於地殼碳含量約150倍。

地球生物利用硅元素這件事本身並不稀奇。一些植物體內存在著一種被稱為植硅體的二氧化硅微粒，某些光合藻類如硅藻，就能把二氧化硅吸納進體內，作為其身體架構的一部分。但沒有人發現過在自然條件下，地球生物能夠在分子層面上把硅和碳結合在一起。

人類有能力人工合成同時包含硅和碳的分子。去年，科學家發現，我們還可以通過誘導，通過生物體，把碳和硅結合在一起。

這種誘導方式名為「定向演化」，可以讓微生物製造出我們在大自然中見不到的分子。經由多代繁殖，人們可以在農作物和牲畜身上得到需要的特性；通過多代培育，科學家也能讓微生物製造特定分子。

美國加州理工學院化學工程師Frances Arnold是該項目的主要負責人。她和她的科研小組選擇了酶作為實驗對象。酶是一種蛋白質，有催化作用。他們的目的是想製造出一種能夠催化生成有機硅化合物的酶。

實驗的目的實際上就是為了得到一種新的酶，但沒有人知道該怎麼設計它們，因為它們極為複雜。但科學家卻可以通過誘導生物體的演化來生成它們，而這種方法與大自然採用的方式相似。

他們是怎麼做的呢？

首先，研究人員需要挑選合適的酶，這些酶必須在理論上擁有和硅相結合的能力。然後，科學家會誘導這些蛋白質的DNA突變，並從突變結果中挑選需要的結果。符合要求的突變酶會在誘導下再次突變。如此反覆，直到新一代酶符合科學家的預期要求。

入選的酶名為血紅素蛋白。這類蛋白含鐵，能夠催化多種反應。最常見的血紅素蛋白就是血紅蛋白，能夠把氧輸送到人體各處。

具體的實驗對象位於一種紅嗜熱桿菌體內。這種細菌生活在溫泉里，其體內的血紅素蛋白酶名為細胞色素C，職責是在蛋白質之間傳輸電子。而科學家發現，它也能生成比較低級的有機硅化合物。

實驗結果表明，經過三輪突變後，細胞色素C在形成碳-硅鍵方面就擁有了極強的催化能力。其催化效率比當前最先進的人工合成技術高15倍以上，且能催化生成至少20種有機硅化合物，其中19種還是大自然中沒有的。

Arnold表示，最令人驚訝的是，他們能夠如此輕而易舉地達到目的。這樣的機制可能從未接受過自然選擇。生物機制的創新精神令人驚訝。

不僅在分子層面，研究人員還發現，經過基因改造、攜帶有突變酶的E大腸桿菌也有能力製造出有機硅化合物。這進一步提升了在自然環境中存在有機硅細菌的可能性。

宇宙中的硅基生物到底長啥樣？

在宇宙中，在那些生命可能出現的地方，我們看到了已知的生命形態有能力把硅元素納入分子內，且這一過程十分輕鬆。如果這樣的事情能夠在我們眼皮底下發生，那麼在宇宙的別處，這樣的事情也有可能發生，或者已經發生過。

在地殼中，硅元素的含量比碳元素大。因此地球生命為何是碳基生物而不是硅基生物？這是一個謎。和碳相比，硅的結合能力較差，硅化合物的分子結構也較為簡單。但我們已經證明了，生物實際上有能力生成有機硅化合物。因此在未來的研究中，我們就可以去探究這樣一個問題的答案，即地球或其它行星上的生命，在演化過程中是否有可能，或者為什麼不可能把硅納入到體內的分子中？

不就是計算機嗎？只是現在還不能自己攝取能量，自我進化，自我繁衍後代。就等強人工智慧出現了……

建議以後少看營銷號。

他們不僅不學無術，而且為了流量什麼狗屁不通的話都寫得出來。

以氫為介質的類脂化合物生物。

沒有，可能外星文明就是硅基生物創造的

鑒於碳形成複雜共價化合物的能力，s2p2形成各種雜化軌道，所以自然聯想到硅也有這種可能性。

如高票回答，硅的化學活性可能不如碳，形成的生命都好像化石一樣。

所以從核心元素的角度考慮，其實還有另外一個四個價電子的元素更適合形成生物。

Hf [Xe] 4f14 5d2 6s2

滿殼層的電子構型，外加6s5d6p軌道可以形成各種雜化方式，比硅更活潑的化學性質，註定是一種形成生命的良好的核心元素。

而且Hf還有另外一個重要的性質，其晶體還有形成時間晶體

時間晶體zh.wikipedia.org

的可能性。時間可以通過1s電子在Hf之間自由的轉移。

因此，Hf形成的生命體壽命都很長。