【元素家族——連載98】硅基生命

通過之前十幾篇的敘述，我們見識了硅元素的神奇，既能用來做太陽能電池板，也可以成為計算機心臟，在我們身邊更是扮演各種角色，從洗髮水到硅橡膠。那麼，我們可以開一下腦洞：有沒有一個世界，完全是由硅元素骨架搭建的呢？甚至包括那裡的生命。

【幻想中的硅基世界，其中有硅基生命。】

是啊，我們已經習慣了由碳骨架組成的各種生命：動物、植物、菌類，就連肉眼不可見的細菌和病毒也是由我們熟悉的幾種物質組成：氨基酸、糖類、脂肪、核酸，這些物質雖然看起來千差萬別，卻有一根共同骨架：碳鏈。因此我們熟悉的生命統稱為：碳基生命。

在元素周期表裡，碳和硅在同一個主族，這意味著它倆的性質有很多接近的地方。比如，碳可以和氫生成甲烷，硅也可以和氫生成硅烷；碳酸鹽和硅酸鹽很類似；碳元素自己就可以形成長碳鏈，而硅元素可以跟氧聯姻，形成更靈活更柔軟的硅氧鏈。那麼有沒有可能存在這樣的生物：用以硅氧鏈為骨架的化學物質組成了身體各成分，與碳基生物對應，這種幻想中的生物被稱為「硅基生命」

【之前提過的硅藻算不算「硅基生物」？當然不算，二氧化硅只是硅藻的外殼，內部仍然由DNA和蛋白質組成。】

早在1891年，波茨坦大學的天體物理學家儒略*申納爾（Julius Sheiner）就探討過以硅為基礎的生命存在的可能性，他大概是提及硅基生命的第一個人。

這個概念被英國化學家詹姆士*雷諾茲（James

英國遺傳學家約翰·波頓·桑德森·霍爾丹(John Burdon Sanderson

【想像中的硅基生命正在覓食。】

科幻作家永遠是走在科學邊界的最前沿的，斯坦利·維斯鮑姆（Stanley Weisbaum）的《火星奧德賽》(A Martian Odyssey)描述了一種硅基生命：該生命體有一百萬歲，每十分鐘會沉澱下一塊磚石：二氧化硅。

你看多麼有趣，我們人吸收進氧氣，呼出二氧化碳，而硅基生命排出的竟然是二氧化硅。它們的壽命也比我們碳基生命要長得多，從另一面來說，它們的反應速度超級慢，一定慢過樹懶Flash。

【《火星奧德賽》的封面圖。】

科幻、科普泰斗阿西莫夫先生在一篇文章《並非我們所認識的——論生命的化學性質》中指出宇宙中可能有的六種生物形態：

1，以氟化硅酮為介質的氟化硅酮生物；

2，以硫為介質的碳氟化合物生物；

3，以液態水為介質的核酸/蛋白質（以氧為基礎的）生物；

4，以液氨為介質的核酸/蛋白質（以氮為基礎的）生物；

5，以液態甲烷為介質的類脂化合物生物；

6，以液氫為介質的類脂化合物生物。

【談論科幻，怎麼能少了阿西莫夫？】

這其中，只有第三種是我們熟知的碳基生物。值得注意的是，阿西莫夫將硅基生物放在第一位，其原因有三：

1， 硅元素在宇宙中相對豐富，尤其在類地行星上，硅元素和碳元素的質量比為925:1。碳元素都跟著甲烷散逸掉了，硅元素則會跟它的親密愛人：氧牢牢結合在一起。

2， 硅元素可以通過硅氧鏈結合成多變的、穩定的、不活潑的有機硅，在浩瀚的宇宙中，可能性意味著必然性。

3， 阿西莫夫還特地指出，硅基生物更可能與氟元素結合而獲得誕生生命的機會。因為含氟的硅化合物可以是液態的，這無疑比熔點高的二氧化硅、硅酸鹽要好得多。你可以將硅氧鏈比作碳鏈，而將氟類比碳基生命中的氧或者氫，這樣的生命形態真是難以想像。

【科幻界的泰斗：阿西莫夫，他的多產讓我們不斷腦洞大開。】

近年來的科幻大片《星際迷航》中也出現過硅基生命：Horta，每過5萬年，所有的Horta就都死去，只剩下一個個體活著照看將會孵化下一代的那些蛋。

【《星際迷航》中硅基生命的模樣。】

看完了老外作家的天馬行空，我們也來看看國內大牛：《三體》作者劉慈欣的想像力。

在作品《山》中，主角馮帆遇到的外星文明這樣自我介紹：「我們是機械生命，肌肉和骨骼由金屬構成，大腦是超高集成度的晶元，電流和磁場就是我們的血液．我們以地核中的放射性岩塊為食物，靠它提供的能量生存。沒有誰製造我們，這一切都是自然進化而來，由最簡單的單細胞機械，由放射性作用下的岩石上偶然形成的PN 結進化而來。我們的原始祖先首先發現和使用的是電磁能，至於你們意義上的火，從來就沒有發現過。」

看到沒？晶元：硅基大腦；岩塊：硅基食物。

【《山》中的硅基生命最早是在類地行星內部誕生的，我們地球內部有沒有硅基生命？】

而大劉另一篇更有名的《鄉村教師》中，則更是將思想發散到深遠的宇宙中，構造了一場碳基生命和硅基生命的宇宙大戰，在這場戰爭中，各種想像中的武器和作戰手段層出不窮： 「蛙跳」時空躍遷、激光蒸發海洋、引爆超新星、反物質雲屏障、四維掃描、數據鏡像組合、奇點炸彈，令科幻迷們大呼過癮。如果這部小說中的場景能被拍成電影，震撼特效將不亞於《三體》。

由於小說中的宇宙大戰場景以碳基帝國的最高指揮官為主角，幾乎沒有對硅基帝國的直接描述，但從最高指揮官的自說自話中，我們可見一斑：

「戰後，銀河系中最迫切需要重建的是對生命的尊重。這種尊重不僅對碳基生命，也對硅基生命，正是基於這種尊重，碳基聯邦才沒有徹底消滅硅基文明。但硅基帝國並沒有這種對生命的感情，如果說碳硅戰爭之前，戰爭和征服對於它們還僅僅是一種本能和樂趣的話，現在這種東西已根植於它們的每個基因和每行代碼之中，成為它們生存的終極目的。由於硅基生物對信息的存貯和處理能力大大高於我們，可以預測硅基帝國在第一旋臂頂端的恢復和發展將是神速的，所以我們必須在碳基聯邦和硅基帝國之間建成足夠寬的隔離帶。」

【期待《鄉村教師》拍成電影，絕對完爆好萊塢大片。】

相比較而言，西方科幻里的硅基生命更加實體化，而大劉則按照他的一貫風格，從側面寫意，給讀者無盡的想像空間。

當然這都是人們的幻想，很多科學工作者已經提出相反的意見，說明硅基生命不可能存在。比如：

二氧化硅作為排泄物熔點太高，要麼需要硅基生命在2000度以上高溫生存，要麼它將非常慢、非常遲鈍。

地殼裡的硅有28%，大大高於碳的0.03%，但是最後還是碳基生命誕生出來，沒有硅基生命的影子，憑什麼說宇宙其他地方會相反呢？

當然，人類有幻想的權利，只要符合目前的科學認識，不被科學發現證偽，一切的假設都可以提出來，這本身就是一種科學精神啊！

【變形金剛算是硅基生命嗎？】

回過頭來，細細評味劉慈欣這兩部小說中的硅基生命，它們都是以超高集成度的晶元為大腦，因此信息存貯和處理能力超強。這是不是可以給我們一些啟發，是不是有點似曾相識？

2016年3月發生了一件改變人類思想的事情，谷歌公司開發的一款圍棋人工智慧程序AlphaGO戰勝了人類圍棋頂級選手李世石，在圍棋人工智慧領域，實現了一次史無前例的突破。在這之前，大多數圍棋專業人士認為圍棋中有太多「虛」的成分，人類的感性認識更容易在這些領域取得優勢，AI不太可能攻克這座堡壘。

【賽後，李世石的無奈。】

這意味著什麼？AlphaGO只是一個程序，但卻表現出以硅為基材處理器的超級運算能力，一台計算機可以安裝多個不同程序，以面對不同問題。儘管我們人類仍然拉出了情感的遮羞布，但在成敗面前都顯得蒼白無力。任何複雜問題都可以分解成若干子問題，在解決問題方面，什麼都比不過計算的準確性。

說不定以後計算機還可以自己編寫程序呢？這是不是意味著它們已經獲得了生命？也許到了那一天，我們發現，硅基生命原來就在我們身邊，而且是我們自己培養起來的。它們由冰冷的矽片變複雜，得到了人類點化，獲得了生命力，便分分鐘超過它們的上帝：人類。它們會不會取代我們成為世界主宰，並將我們打下地獄，永世不得超生？

我們只能希望阿西莫夫的機器人三定律是宇宙真理，其中第一定律：機器人不得傷害人類個體，或者目睹人類個體將遭受危險而袖手不管。

第二定律：機器人必須服從人給予它的命令，當該命令與第零定律或者第一定律衝突時例外。（後來補充的第零定律：機器人必須保護人類的整體利益不受傷害，其它三條定律都是在這一前提下才能成立。）

【硅基的人工智慧AI會是人類的朋友、工具，還是人類的掘墓人？】

推薦閱讀：