地球上27%都是硅元素，几十亿年来，为何却只有碳基生命？

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目前的理论认为

一场由奇点引发的宇宙大爆炸喷出了所有物质，形成了我们今天看到的浩瀚宇宙，同时也孕育了地球上的生命。
从地球诞生以来，这个星球上共存在过874万个生物物种，它们形态各异，生存习惯也千差万别，但包括人类在内，这些生命无一例外的有个共性：它们都由碳元素组成。

虽然人类体内65%都是氧元素，但氧元素并不以单质存在，而是和氢元素结合成了水，水对于生命来说固然重要，但对细胞的结构和功能起关键作用的却是碳，因此地球上的生命又被称为碳基生命。

所以天文学家在寻找地外生命时，会在不同波段对目标星球扫描进行元素构成分析，来判断该星球是否可能存在生命。
同时也常常以星球上的碳元素和氧元素作为判断标准，但是宇宙这么大，难道不可能存在以其他元素为基本构成的生命吗？

科幻泰斗阿西莫夫曾在《并非我们所认识的：论生命的化学性质》中指出了宇宙中可能存在的六种生物形态，其中碳基生命只排在了第三。
第一则是硅基生命

这是因为在宇宙中，硅元素的含量要远超碳元素。特别是在一些类地行星上，硅元素和碳元素的质量比可达到925：1，科幻电影《星际迷航》中曾出现过硅基生命Horta，刘慈欣的短篇小说《山》中更是对硅基生命进行了详细描述：

它们的大脑是超高集成度的芯片，它们的血液是电流和磁场，金属构成了它们的肌肉和骨骼，它们以放射性的岩石为食物。

但为什么地球上的生命以碳元素为主要构成？
硅元素能诞生生命吗？
宇宙中会不会存在以其他元素为主的生命形式呢？

我们在初中学习化学时，一定都背过元素周期表。其中碳元素的原子序号是六，这表明它是宇宙中第六个诞生的元素，整个元素周期表以最轻的氢原子开头，越往后元素形成的反应条件越苛刻，碳元素靠前，所以它的形成条件相对简单，在宇宙中的含量也比较多。

其次我们知道，原子组成了分子，原子由原子核和核外电子构成，电子并不总是稳固地围绕在原子核身边，它们可能会被其他原子核带走，或者被强塞进来多余的电子。
要想保持稳定的状态，最外层的电子数量就要变成2或者8，别人抢不走也进不来，假如不这么凑巧呢？一般来说最外层电子少于4个的，大概率会被其他原子抢走，多于4个的则可能会把别人原子抢过来。

碳原子既不多也不少，最外层电子刚好是四个

它可以根据其他元素的类型选择主动失去或得到电子，也可以和其他元素共享电子，也就是说它不仅可以自己组成其他化合物，还能让其他碳原子来一起组成化合物。

人类的两只手让我们可以和其他人连结到一起，碳原子则有四只手，它们相互连结形成了庞大的碳链，这条链的所有物质统称为有机物，最后这些有机物开始有规律地排列，形成了地球上成千上万种不同的生命。

硅元素和碳元素同属一族，所以二者有着极为相近的性质，比如碳元素可以和四个氢原子合成甲烷，硅同样也可以形成硅烷，碳有碳酸盐，硅也有硅酸盐，以及它们都可以组成长链，形成聚合物，并且宇宙中硅元素还更加丰富，那么既然碳元素能形成生命，硅元素是不是也可以呢？

与碳不同的是，硅元素的原子核外有三层电子，而碳只有两层。所以相比碳原子来说，硅原子控制核外电子的能力更差些。这就意味着以硅为基础的化合物极不稳定，很容易断裂，极限只能到8个，而碳原子则可以到成百上千个，所以大部分科学家认为，宇宙中可能不存在硅基生命。

不过宇宙大的已经超出了我们的想象，假如存在硅基生命，它们会是什么样子呢？
为了保持体内的平衡，我们在吸入氧气的同时也会排出二氧化碳，那么硅基生命应该会排出二氧化硅，而二氧化硅是晶体，它们呼吸的方式可能是向外沉降二氧化硅晶体。

所以假如真的存在硅基生命，它们的寿命应该可以达到上百万年，由于硅氧聚合物十分耐高温，硅基生命可以在更恶劣的环境的生存，我们可以想象一个以晶体构成身体的外星人，这大概就是硅基生命的样子。

虽然硅基生命存在的概率很小，但茫茫宇宙无奇不有谁又能保证在哪个星球上不会存在以硅为基本构成的晶体人呢？