为什么地球上生物都是碳基生命？硅基，氧基都不行？

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导语

从有机物的结构上看，碳元素构成的有机物都含有大分子物质，而这些大分子物质在化学反应的过程中还非常容易形成复杂的结构，从而减少复杂物质的消耗。

这类物质有巨大的优势，容易成为生命存在的起源。

但是除了碳基生命还有硅基生命存在，我国人生物学家李四光曾经就提出过硅基生命的理论。

同时也有科学家认为，在其他星球上可能会找到氧基生命。

但是现实却是，我们地球上仅存在碳基生命，那么问题来了，生命的形成有多种可能，那为什么只有碳基生命?

达尔文的自然选择。

我们首先来了解一下生命的形成，1860年，达尔文提出了“自然选择”这个名词。

达尔文是生物方面的权威，他的成就众所周知，被人们称作“生物进化论之父”。

达尔文提出的进化论是基于自然选择形成的，该理论主要是为了向世人解释生命的进化不是偶然，而是生命适应环境发明的选择。

在达尔文的理论中，生命是从简单到复杂进化而来的，在环境不断变化的过程中，生命也不断演化，从而产生新的物种。

然而在这一个过程中，适应环境的生命更容易生存和繁衍，这才实现了生命的进化，也才进一步丰富了生命的色彩和物种。

那么原因就来了，生命进化的原因到底是什么?

科学家对生命起源的分析有三种主要观点:一种就是物理学方面的观点，主要是认为生命的起源和宇宙物理条件之间存在一定的关系，比如宇宙的温度和辐射等等。

还有一种观点就是化学方面提出的观点，生物本质上也都属于化学物质，因此生命的起源一定和化学反应和化学物质的构成之间有关系。

还有一种观点就是生物学方面的观点，这种观点认为生命的起源其实不可思议，毕竟生命的组成要远比其他物质复杂的多，甚至其中的各种成分之间相互之间的关系都至关重要。

生命的起源讨论的最多的就是化学方面的观点，但是目前为止人们还没有找到存在生命起源的证据。

但是我们可以从有机物的组成元素中找到一些线索。

有机物是由四种元素构成的，其中碳含量要远超其他元素。

而且从简单的有机物中获得的能量更能促进生命的进化发展，这样看来，有机物是否为生命的基础就有待考量。

而这些有机物本身就是以外界条件为基础的，因此这也就证明了生命的形成和外界条件之间也有关系。
碳基生命的优势。

我们就以地球为例，先说说碳元素。

碳元素本身的物理特性就很强，从分子量来看，碳元素具有较小的分子量，而且通常是以气体的形式存在，在地球上也是以二氧化碳这种气体存在的。

碳元素在众多的同素异形体中也只有石墨和金刚石这两种。

都说物理特性决定化学特性，在碳中最主要的就是四个外层电子了，这四个电子能够分别结合不同的原子，从而形成复杂的有机分子结构，进而形成多种分子。

同时，只有碳的同素异形体最丰富，这些同素异形体都是纯碳物质，像石墨和金刚石的结构都是由纯碳物质构成，并且碳元素的聚集程度也是最高的，所以碳元素不仅有丰富的物质来源，其同素异形体也在结构上为生命形成提供了多种可能性。

从地球上的角度来看，碳元素的丰富程度和分布可以说最适合生命的起源和发展。

从其它宇宙角度来看，化学元素的丰度由其在宇宙阵列中的位置决定，而碳元素在宇宙中丰度是很高的，排在最高的就是氢和氦元素，其次就是氧、氮和碳元素。

从宇宙的形成来看，主要是通过引力将高热气体吸引到一起，随着宇宙膨胀逐步降温，气体变成液体，最后气体所在的区域就会形成星球，其他气体则会形成氛围。

碳元素的位置处于中部位置，处于中部位置的物质一般比较稳定，也不太容易转化，因此碳元素会不断聚集，从而在宇宙中形成丰富的物质。

而且在地球上，碳元素组成的物质在地壳的丰度高达0.02%，可以说是除了氢元素之外含量最高的元素了。

所以从碳元素的化学性质以及在地球上的分布和丰度来看，都非常适合生命的在地球上的形成。
硅基生命和氧基生命。

那么硅基生命和氧基生命呢?

首先说说硅基生命，硅的化学性质和碳有很大的相似性，它的外层电子数也是4，硅的元素性质在周期表中就和碳相邻，它是大分子物质形成的基础之一，也是生命元素之一。

因此在理论上，只要有硅元素的环境，硅基生命就有可能存在。

并且在硅的同素异形体中，硅化物的类别也非常多，种类远超碳化物。

但是在化学性质上，硅化物还是比较缺陷的。

主要是硅化物的稳定性要远低于碳化物，因此它们能够形成的复杂结构也比较少。

并且硅在地球上的丰度极低，只有0.03%-0.2%之间，并且主要是以固体的形式存在，主要以硅酸盐的形式占据岩石的成分，极难被转化为生命。

综上所述，硅基生命在地球上生存的可能性极低。

再说说氧基生命，氧和地球的环境息息相关，氧气和二氧化碳对我们来说更加熟悉，因为氧主要是以水的形式存在，要知道水占据地球三分之二的表面积。

氧的丰度是非常高的，在地球上的丰度高达46.6%，是地球上最主要的元素。

但是氧的本质属性还不是生命的属性，水只是生命体的基础物质之一，非生命结构的基础。
结语

我们还曾一度在星际探测器中寻找外星生命，但是都没有什么收获。

但是其实碳基生命中也可能含有尚未被发现的微生物，或者生活在极端环境的生物，这些生物其实对于地球的环境也有着很高的适应性。

也许在其他星球的极端环境中，硅基生命还有一定的可能性，这个需要更进一步的科学研究。