地球是人類在宇宙中唯一的家園,也是我們目前已知的唯一的一顆擁有生命的星球,而在地球上,包括我們人類在內的所有生命都是碳基生命。盡管如此,我們也不能說碳基生命是宇宙中唯一的生命形式,畢竟在浩瀚的宇宙中,是有可能存在其他生命形式的,比如說硅基生命。
如果硅基生命真的存在,它們會是什麼樣子呢?這大概有三種可能,而其中的第三種比人類強大得多,下面我們就來具體討論一下。
碳基生命并不是指主要以碳元素為主的生命,而是指構成碳基生命的復雜化合物是以碳元素為物質基礎的,簡單來講就是,這些化合物的基本結構都是通過碳原子連接在一起的,所以如果構成某種生命的化合物是以硅元素為物質基礎的,那麼這種生命就可以稱為硅基生命。
碳原子主要是通過「共價鍵」跟其他原子結合,由于碳原子最外層有四個電子,因此碳原子最多可以形成4個「共價鍵」,在地球的自然環境中,碳原子可以與其他的原子形成雙鍵甚至是三鍵,這就使得碳原子能夠形成足夠復雜且穩定的高分子化合物,進而成為構成碳基生命的物質基礎。
與之相比,盡管硅原子最外層也有四個電子,但硅原子的電子卻比碳原子多了一層,這就造成了硅原子對外層電子的「掌控力度」比碳原子弱得多,以至于在地球的自然環境中,硅原子很難形成雙鍵,就更不用說三鍵了。
如此一來,就造成了硅原子在地球的自然環境中幾乎不可能形成長鏈結構,退一步講,就算硅原子暫時形成了長鏈結構,只要溫度稍微高一點,也非常容易斷裂,根本談不上穩定。
另一方面,硅與氧的結合能力又很強,以至于在地球的富氧環境中,硅元素總是強烈傾向于形成硅氧化合物,比如說二氧化硅或硅酸鹽,而由于在這些物質中普遍存在著「硅氧四面體」結構,因此它們就很難再與其他的元素發生化學反應。
正是因為上述原因,地球上才沒有演化出硅基生命,當然了,地球上沒有并不代表其他星球上沒有,從理論上來講,有兩種特定的自然環境中可能會存在硅基生命。
一種是高壓、低溫并且缺氧的自然環境,這是因為在高壓環境中,硅原子也可以形成雙鍵,而低溫則可以保證硅原子形成的長鏈結構不容易斷裂,在此基礎上,如果沒有氧元素的存在,硅原子就能夠形成足夠復雜且穩定的高分子化合物,進而成為構成硅基生命的物質基礎。
由于生命活動的基礎其實就是各種化學反應,而在低溫環境中,物質的化學反應速率會大幅降低,形成的化合物也不會太復雜,因此在這種環境中存在的硅基生命,很可能只是一些行動遲緩、結構簡單的微生物。
另一種則是高溫、高壓的環境,這是因為在高溫環境中,「硅氧四面體」結構就會被破壞,進而形成「硅-氧-硅-氧-硅……」這樣一種被稱為「硅氧鏈」的結構,而在高壓的幫助下,「硅氧鏈」就可以大量地結合其他的元素,進而形成足夠復雜且穩定的高分子化合物,這使得硅基生命的出現成為了可能。
(↑想象圖)
如果這樣的硅基生命真的存在,那它們也可能會像碳基生命一樣分為植物、動物和微生物,而它們中的動物也可以具備與地球上的動物類似的行動能力,但不同的是,它們的身體應該是透明或者半透明的,其外觀看上去與地球上常見的晶體差不多。
上述的兩種可能存在的硅基生命都是自然演化而來,而從人類未來的發展方向來看,我們還可以推測出第三種可能存在的硅基生命。
隨著人類文明的持續進步,人類的知識庫也在指數級地擴大,人類的大腦對信息的運算、存儲以及交換能力也越來越「力不從心」,在這種情況下,未來的人類將不得不借助電腦來提升自己處理信息的能力。
盡管人類的大腦被譽為「擁有宇宙中最復雜的結構」,但大腦畢竟是客觀存在的,因此我們完全有理由相信,只要人類研究的時間足夠久,遲早會洞悉大腦的一切秘密,進而破解人類的意識之謎,在此之后,人類就可以將自己的意識上傳到電腦。
假如未來的人類真的完成了意識上傳,那他們還算不算是生命呢?筆者認為,答案當然是肯定的,而由于電腦的核心是硅基芯片,因此我們也可以將他們視為硅基生命。
可以想象的是,在成為硅基生命之后,人類將會徹底擺脫碳基生命的桎梏,屆時的他們在極短的時間內,就可以處理海量的信息,更重要的是,這樣的硅基生命可以通過與各種機器的連接實現不同的功能,他們不必吃喝拉撒,不必呼吸氧氣,也不需要睡覺,只要保證硬件的更新迭代以及充足的能量供給,他們就可以擁有幾乎無限的壽命,并且還可以存在于廣闊的宇宙空間之中。
進一步想,碳基生命是目前已知的唯一一種生命形式,所以一個合理的推測就是,如果宇宙中真的存在其他的智慧文明,那他們大機率也是碳基生命。
考慮到宇宙誕生于大約138億年前,而地球的年齡卻只有大約45.5億年,因此我們不難推測出,現在的宇宙中應該存在著領先人類上億年、甚至是幾十億年的智慧文明,而如果真是這樣的話,那就意味著,現在的宇宙中就有可能存在著這樣的硅基生命,他們的實力顯然比人類強大得多。