硅基、氨基、还是不同的手性，外星人会是怎样的？

BIGBON

地球上的所有生命，也就是我们在宇宙中已观测到的所有生命，它们都具有一些相似的基本特征。它们的分子结构都是由碳构成的，即都是碳基生命。它们依靠水作为溶剂，以促进化学反应。并且，它们都使用DNA或RNA作为自身的蓝图。

我们能找到的大多数含碳化合物都被称为有机化合物，碳是地球生命的化学基础。碳可以与许多分子结合，形成足够庞大的结构，使之具有生物学上的相关性，而且碳键既强又稳定。另外，生命也都依赖于水和DNA或者RNA。

然而，这些生命特征只是出现在地球上，如果宇宙中的其他星球上存在外星人，并不意味着它们也会像地球生命那样依赖于碳和水。事实上，我们可以很容易地想象不同的星球环境，在那里可以存在其他形式的生命。那么，宇宙中可能存在的外星人会是怎样的呢？它们与地球生命会有什么不同呢？

硅（Si）

硅是构成计算机芯片和电路的元素，它们也可能构成外星人的化学基础，这就是所谓的 硅基生命。碳可以同时与四个原子成键，与氧结合，形成聚合物链，这使得碳成为复杂的生命化学的理想选择。作为与碳同族的元素，位于元素周期表中碳元素的下方，硅也具有碳的这些特性。

尽管有这些特性，但硅作为生命的化学基础仍然相当有限。硅只能与有限数量的其他元素形成稳定的化学键；它的聚合物非常单一，限制了它所能形成生命所需的复杂化合物；而且硅的化学过程在水环境中是不稳定的。

还有一个问题，当碳氧化时，它会形成二氧化碳。二氧化碳在-57 ℃以上呈现为气体，很容易被排出去。当硅氧化时，它会形成二氧化硅。二氧化硅就是石英和沙子的主要成分，其沸点高达2230 ℃。这种固体废物很难排放出去，它们将对硅基生命构成严重的威胁。想象一下，硅基生命每次呼吸时都会排泄出一颗颗沙子。

不过，在一定条件下，硅基化学可能比碳基化学更适合生命存在。与碳基生物相比，硅基生物的耐辐射和耐高温能力更强，所以它们可以在碳基生命无法生存的恶劣环境中生存。

另外，硅基化学也更适合于海洋生命，例如，液氮、甲烷、乙烷，这些物质通常不参与地球生命的生物化学过程。而在宇宙中，存在不少类似环境的星球，我们的太阳系中就有这样的例子——土星最大的卫星——土卫六，它的表面上可能存在不少的液态甲烷和乙烷湖，甚至还有可能存在生命。

氨（NH3）

地球生命所依赖的大部分化学反应都发生在水环境中，因为水是一种良溶剂，可以溶解许多分子。可以想象，拥有一种良溶剂是产生生命所需化学物质的先决条件。

就像水一样，氨在宇宙中（至少在银河系中）也很常见。氨不但能溶解水可以溶解的有机化合物，而且它还能溶解水无法溶解的金属化合物，这为在生物中出现一些更特别的化学反应开辟了可能。

然而，氨在氧气存在下是易燃的物质；氨比水的表面张力要低得多，因此很难把生命起源以前的原始分子长时间地结合在一起；并且氨的熔点和沸点均远低于水，分别为-78 ℃和-33 ℃。因此，氨基生物的化学反应会慢得多，所以它们的新陈代谢和进化也会慢得多。不过，这种情况是基于地球的大气压。如果其他星球上的气压高于地球，那么，氨的熔点和沸点都会升高，所以氨基生物的化学反应不见得就会很慢。

与地球生命不同，氨基生命可以存在于所谓的恒星宜居带（即液态水存在的范围）之外。例如，土卫六表面下可能蕴藏着大量的氨，尽管这颗天体远在太阳系的宜居带之外，但它也可能拥有生命。不少天体生物学家相信，土卫六是太阳系中可能存在其他生命形式的星球。

不同的手性

正如一个人可以是左撇子或右撇子一样，有机分子也具有手性的现象。手性分子无法与其镜像重合，对应的手性分子被称为对映异构体。

不过，生命不知为何最终只使用了其中一种手性分子。例如，地球生命中的氨基酸是左旋的，而RNA和DNA中的糖是右旋的。为了让这些分子相互作用，它们必须具有正确的手性。如果蛋白质链是由混合手性氨基酸组成的，它们根本就不起作用。然而，与地球上的生命所使用的左旋氨基酸相反，由右旋氨基酸构成的蛋白质链也会非常有效。地球上所有的生态都依赖于手性原则，例如，我们需要食用适当的手性食物。

如果外星人存在，它们可能会进化为使用与地球生命相反的手性分子。这种外星人从根本上类似于地球生命——以碳为骨架，以水为溶剂。不过，如果这种外星生物吃掉了地球上的生物，“反向”糖会让它们难以消化，外星病毒也无法与地球生命的细胞结合。反之亦是如此，地球生命也难以威胁到这种外星人。

另外，地球上也有不吃手性食物的生物，比如蓝藻。如果外星微生物也是如此，那它们可以想吃多少就吃多少，无限繁殖，并且永远不会受到捕食者的控制，因为它们本身具有错误的手性。倘若这种外星微生物来到地球上，它们将会大肆破坏地球上的食物链。

虽然上述所列举的生命形式并不是宇宙中仅有可能的存在，但它们是最有可能的存在。就目前所知，以碳和水为基础的生命可能是宇宙中最常见的生命形式。但我们只研究过一个例子，那就是地球上的生命。如果未来能在其他星球上发现外星人，我们将会对生命的起源有更深入的了解。


本文选自：今日头条