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比人类要强大,寿命超百万年,硅基生命可能一直生存在宇宙中?

 淡然3a89r15snv 2023-09-28 发布于四川

你有没有思考过这样一个问题?

在浩瀚的宇宙中,除了人类之外,还有没有其它生命的存在?比如一直出现在科学家假说中的硅基生命。

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有科学家认为,硅基生命一直都存在于宇宙中,是等级强过人类的高等生命。

这又是怎么一回事呢?

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地球生命的演变过程

46亿年前,在银河系偏心位置形成的巨大物质圆盘中,气体和颗粒聚集形成了太阳,残余物质形成了行星和小天体,其中就包含了原始的地球。

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月球的诞生结束后,原始地球受到小行星的多次撞击,带来了大量水源和有机分子。

当时的地球上存在着碳、氢、氧、氮等多种元素,在这些元素中,碳元素与众不同,更是拥有形成复杂分子的潜力。

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碳原子有4个自由电子,像一位“交际花”,擅长与其他元素反应连接。

在原始海洋中,碳元素吸引氮和氧元素,经过各种随机化学反应,逐渐形成了糖、蛋白质、核酸等生命的基础大分子,这也为生命的产生和演化奠定了物质基础。

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确切来说,大约37亿年前,第一个细胞生命就此在这无生命的物质基础上诞生。

这个细胞生命继承了碳基大分子的特性,拥有合适的化学反应速度,生物的新陈代谢、繁殖,对环境的反应都需要化学反应的支撑。

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比如说猎豹的飞速、变色龙的色彩变化、细胞的快速分裂,都依靠体内化学反应的速度,而碳基大分子的高反应性,则赋予了生命更强大的适应环境变化的能力。

在亿万年的生命演化中,偶然和必然的结合,碳基生物从单细胞生命发展到哺乳动物,人类也诞生在这个过程中,并成为地球上最复杂高等的碳基生命形式。

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人类作为地球上最复杂的碳基生物,也在寻找是否存在更高级的非碳基生命形式。

生命的起源充满偶然性,地球上碳基生命的诞生就像一个概率为零的奇迹。

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也许正是碳元素独特的化学活性,让碳基生命在地球上获得了生存和演化的舞台。

如果行星环境稍有不同,依靠硅元素的生命体可能会首先起源和进化。

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在1891年,就有学者提出硅基生命的假说。

因为硅元素与碳十分相似,理论上也能形成稳定复杂的大分子,但至今我们还未发现硅基生物的存在。

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虽然按照宇宙尺度,高等智慧生命应该是非常普遍的,但是目前看来,碳基生命仍是地球上最强大的生命形式。

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硅基生命:一个假定还是可能存在的事实?

自古以来,人类就一直在探索地球以外是否存在其他智慧生命。

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在地球上,以碳为基础的生物体无处不在,那么在浩瀚的宇宙中,是否还存在其他未知形式的生命呢?

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早在上个世纪,随着科学技术的进步,人们开始联想到在极端环境中,是否可能存在一种不依靠碳,而是以硅为基础的生命形式,这种被称为“硅基生命”的概念深深地影响了人类的想象力。

在元素周期表中,硅与碳同属第四主族,而两种元素有许多相似的化学性质,硅同样可以形成长链分子。

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1893年,英国化学家雷诺兹就曾猜想,也许在高温的环境下,硅基生物能够存活,他还指出了硅化合物的热稳定性,会让硅基生命更适应高温,而这一观点使硅基生命的可能性开始受到科学家的关注。

20世纪40年代,美国科幻作家艾西莫夫在他的作品《原子弹之父》中,描写了一个高等文明的硅基生物种族,瞬间引发了广泛的关注。

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在他笔下,这种硅基生物拥有远超人类的智慧,并居住在地球上的一个“失落世界”。

虽然这只是科幻小说中的虚构,但普通公众也开始认真思考硅基生命是否真的可能在某种极端环境下存在。

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为了验证这个假说,科学家们开始在实验室尝试模拟深海热液喷口等高温、高压的极端环境,观察硅化合物的反应。

在一些科幻小说中国,硅基生命被塑造的有着比人类更高等的智慧生命,这也不禁让人疑惑,硅基生命到底有多强大?

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硅基生命:超越碳基生命的可能性

随着科技的进步,硅基生命理论逐渐成为科学家们关注的新方向,硅元素作为半导体的重要组成部分,在电子产品中应用广泛。

如果能够在硅的基础上创造出新形式的生命,那么其潜力和前景令人无限遐想。

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与碳基生命不同,硅基生命拥有更稳定的分子结构。

硅原子之间的化学键强度大大高于碳原子键,这使得硅基生物能够抵御各种外界环境的侵蚀破坏,在高温、高压、强辐射等条件下依然存活,这也给了硅基生命在恶劣环境中生存的巨大优势。

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有实验表明,即使在几百摄氏度的高温中,硅化合物也能保持稳定。如果将这种稳定性应用到生物体上,那么硅基生命就可能在人类无法企及的极端环境中生存、繁衍。

而它的另一个优势在于,硅基生命对能量的利用效率可能远超过碳基生物。

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由于硅原子间的键结可以更顺畅地传导电子,使得化学反应过程中释放更多能量,这也就意味着硅基生命获得的能量产出会更高,从而大幅减少对外部能量的依赖。

而仅靠少量的食物或光合作用,硅基生物就可以维持长期的新陈代谢过程。

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在寿命方面,硅基生物也可能超越碳基生物数百万年的寿命。

一些简单的无机硅化合物的寿命都可达到几亿年之久,而生物体的寿命往往远短于构成它的化合物,所以说,硅基生命的平均寿命可能达到千万年级别,这已经相当于碳基生命的几百倍了。

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事实上,人们对于未知事物的想象往往充满理想化,我们倾向于用自己的经验和理解去定义“生命”,并设想某种 “更高级”的生命形式,但生命的奥秘可能远非我们所能理解的那么简单。

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宇宙中的硅基生命:虚幻还是现实?

在科幻电影小说中,硅基生命经常以智慧生物的形象出现,它们拥有类人的思维,可以进行复杂的逻辑思考和情感交流。

但在现实中,硅基生物存在的可能性似乎并不大。

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地球上的硅元素虽然含量丰富,但由于其与氧元素结合能力过于强大,几乎全部以氧化物的形式存在,无法形成稳定的单质硅,而硅基化合物也极不稳定,所以说仅仅只能在实验室短暂存在。

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例如硅氧烷及其衍生物容易发生缩合反应,最终只能生成简单的链状分子,无法形成复杂的生物大分子,而硅元素难以形成较长的分子链,通常只能连接10几个原子,这也就是说,它们在水溶液中很容易断裂,而这些因素都极大地制约了硅基生命在地球环境下的出现。

有科学家提出在高温环境下硅基生物可能存在,但目前太阳系内几乎不存在这种条件。

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硅基生命的出现需要依靠复杂的有机基因才有可能,这也就说明天然形成硅基生命的可能性非常低。

虽然人工智能的发展给了我们硅元素新希望,但目前看来其仍只是人类文明工具,尚未成为真正意义上的硅基生命。

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即使拥有自主意识,没有人类设计的复杂程序支持,人工智能也无法实现复杂的自主行为。

但是,放眼宇宙,环境条件千变万化,在某些高温恒星周围,可能存在硅基生物适应这样极端环境而产生。

高温、干燥、充满硅元素的行星,可能孕育出人类难以想象的硅基生命,它们也许渴望在茫茫宇宙中寻找他们眼中的“外星人”。

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而就在去年,来自韩国的李炫哲研究组声称在实验室条件下首次合成出了独立代谢和自我复制的“硅细胞”,他们使用硅原子取代碳原子,合成出类似细胞脂双层膜的结构,并置入可以自主合成硅脂的分子系统,而这个“细胞”可以自主生长、分裂和代谢。

虽然这个实验距离创建真正的硅基生命还有很长的路要走,但至少证明了硅基生命并非毫无可能。

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尽管硅基生命存在诸多困难,但这不排除其他非碳基生命的可能性,比如硼和磷等元素都有可能成为非碳基生命的基础。

未来是否存在硅基或其他非碳基生命,还有待人类对宇宙的进一步探索。

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