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碳基生命的形成基础 生命的基本组成是什么

字号+ 来源:名豪时尚网 作者:沐倾颜 转载请注明://www.minghaoshangwu.com/qiwen/219979.html 2023-05-12 14:54

浩瀚宇宙并不是只有地球一颗行星。即便是在太阳系,都有不少行星、卫星存在无氧、无水的环境,更适宜硅基生命的存在。

   人类会是宇宙中唯一的生命吗?人类真会如此孤独吗?人们不信!于是人类开展了地外生命的探索,去星辰大海寻找其他生命的存在。

  生命的定义

  那么什么才能被称之为生命呢?按照目前地球上生命的形态,生命是具备能量代谢功能,且能够回应刺激,并且进行繁殖的开放系统。

  而从宏观宇宙的角度来讲,生命更可以定义为“自发维持熵增状态的系统“。就是在混乱中寻求有序,实现整个宇宙的平衡。

  生命的基本组成是什么?

  而组成我们生命的什么呢?是一个个的细胞吗?不是!病毒也是生命的一种类型,它们就没有细胞,因为它们比细胞还要小很多。

  于是人们不断调整放大镜的倍数,不断探究组成生命更基本的元素:分子。无论是动物也好、植物也罢,或者是细菌、病毒这样微小的生命都是基于初级的分子层面的碳基结构。

  以碳元素为基础,构成氨基酸,再组成更大规模的组织,逐级链接。随着规模地不断升级,复杂度也在指数倍地增长,才演变出我们地球上丰富多彩的生命样式,其中就包含我们人类。

  那么,你有没有想过,为什么会是碳呢?

  碳基生命的形成基础

  从物理学的角度来分析:碳原子有四个电子,易于连接氨基与羟基的结构。因为碳的得电子能力与失电子能力相当,是一个非常容易与其它原子结合的能力。如同一位社交达人,可以方便且快速地组成碳链,整合资源,形成合力,搭建庞大地结构。

  可能有人会说,比碳活泼的元素很多,为何碳基可以成为生命的基本元素呢?这又不得不说碳的易得性。千军易得一将难求,卧龙不常有,而碳元素随处可在,所以它才有组成生命基础的条件。

  但是,生命真的只有碳一个基础元素吗?

  当我们翻出元素周期表,可以看到在碳族中还有其它成员:硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、鈇(Fl)。

  其中硅元素就在碳的下一行,同样具备外层四个电子,具备链接其它原子的“社交能力”。而且硅元素也广泛的存在于宇宙之中。既然基础条件都一样,那么以“硅”为基础的结构,能否形成一套硅基生命呢?

  硅基生命的研究

  时间的指针拨回到百余年前,1891年的德国波茨坦大学,这里有一名天体物理学家儒略申纳,以硅基生命存在的可能性为题发表了论文,正式拉开了硅基生命的研究!

  在他之后,众多的学者投身到此项研究中来,其中有人设想过硅-铝生命体,硅酸盐生命体。这些生命形态与我们熟知的碳基生命有着很大的区别:硅基生物可以很坚固,如同我们认知的石英,它们可以承受超高的压力,忍耐600K到900K的高温。同时,硅基生命也会很脆弱,一旦遇到氧气就会变成二氧化硅,形成地球长常见的沙子;要么就溶于水,被分解为其它物质。所以,对于硅基生命来说,地球就是一座炼狱。

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