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为什么科学家要以碳基生命的标准来寻找外星生命?
生命,圆球,物质为什么科学家要以碳基生命的标准来寻找外星生命?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
只要是能够稳定存在的元素,在地球上都基本能够找到。但生命诞生的信任基础却赋予了唯一的碳元素。
这是自然选择的结果,对于其它元素来说也是公平的,因为地球诞生都45亿年了,有足够的时间,让以其它元素为基础的生命形式产生,但却没有,原因就是其它元素远远不能胜任而已。
哪么以碳为基础构成生命独特性在哪里呢?
首先,碳能建立四个共价键。能够通过其中两个对称的共价键而形成碳链或环状分子。通过另两个共价键,与其它原子构成共价结构,由此派生的有机分子结构类别极多,提供了可用于构成生命形式的有机分子的众多选择性。构成生命的各种蛋白质、多肽就是其中部分。
另外,由于碳链的长度可以少受约束地加长,因此可以携带生命延续繁衍所需的信息,以满足复制后代的需要。
再者,碳链在条件存在时可以断开重新搭接,又构成了变异的可能性。
还有,生命的运动需要能量。能量需要进行氧化反应来提供热源。如果氧化剂和还原剂共体,哪生命体就是一颗炸弹,随时会爆炸的。怎么办,那就让还原成分由人体携带,通过呼吸吸进氧气,呼出二氧化碳,碳能转化后的二氧化碳又很容易从生命机体排出来。但硅氧化后的二氧化硅,是砂子的主要成分,危险来临时,我们总不能在气喘吁吁后,吐出一堆沙子再去逃跑吧。由此可知即便有如硅基生命在其它星球存在,由于其构成的生命的运动形式效率低下,也远不如碳基生命进化到高等生命的效率高。
因此,智慧生命只可以以碳基形式在其它星球演化产生,有且只有智慧生命才有无线电或光通讯等的张扬的活动迹象传播到太空,被我们捕捉或发现。这就是科学家以碳基生命为基础寻找外星人的原因。
回答于 2019-09-11 08:43:50
在回答这个问题之前我们先来列举个“非碳基生命”的基本形态和生活环境。
硅基生命:这种出镜率最高的非碳基生命最早是被英国化学家艾默生在1893年的英国科学促进协会里的一次演讲中提出来的,他认为硅化合物的热稳定性可以让它们成为生命的基础,只需要给它们含硅食物便能生存。
水对于硅基生命来说就是毒药,因此它们的生存环境将是高温高压的“人类地狱”,寻找它们的话只能去最不适合人类生存的星球中找,这样一来对于探测器的材料就是一大考验。
美国著名科普作家同时也是谢尔顿少年偶像的卡尔.萨根博士在1973年的时候就提出了“碳沙文主义”,意思是说不应该把碳基生命当成寻找外星生命的唯一标准。
然而萨根博士去世这么多年了,我们的深空探测能力和他在世的时候差别并不大,哈勃望远镜无法看到恒星或者行星的细节,探测器速度也不足以前往可能存在生命的星球开展工作,射电望远镜每天听到的只有宇宙背景噪和一些中子星电脉冲。
回答于 2019-09-11 08:43:50
因为我们人类是碳基生命,靠呼吸氧气,吸收动植物的能量,离不开水和阳光。碳基生命跟宇宙同源,必定在其他恒星级星球存在我们类似的碳基生命。这种生命从自然中走来成功进化发展的智慧,和生活习性应该与我们人类相似,我们想到什么和做什么,外星球碳基生命也有这种思维和行为方式,共同发现了时间的意义,发现了星球资源的秘密,同样发明了机器,和无线电的妙用。文明的发展的高级与低级程度只是一个时间问题。
宇宙所包涵的内容是很多的,除了我们已知的碳基生命,细菌与氨基酸合成的细胞分子,还有其他假设的生命形式,如硅基生命,像是水中的一种半透明体生物,氮基生命生活在温度较高的酸性物质环境里,氨基生命在低温的环境里。但是这些生命有一个共同点,也需要氧气,生活在碳基生命不涉足的特殊环境里,进化的形式就不一样,估计不会是高级智慧的生命,宇宙文明的绣球最抛向了碳基生命,所以科学家寻找外星文明要以碳基生命为准绳。
回答于 2019-09-11 08:43:50
谢谢@尚可网 邀请!
之所以地球人以碳基生命的标准来寻找外星生命,首先取决于地球人自认为自己是碳基生命,并且人类在地球上认识到的生命,也都是类似的碳基生命。
之所以说人类自认为地球生命是碳基生命,既在人类认识到的地球生命个体里,或多或少的都有碳元素。
在人类认知的过程中,碳又是极其特殊的、极其有个性的一种元素。比如碳的存在方式,既可以柔软可塑如石墨,又可以坚硬无比成金刚石,既可以单质,还可以化合反应,尤其是化合反应,碳化合物都近乎中性,这是其它化合物难以匹配的。
根据碳的无可比拟的优点,人类认为这是生命体必备条件,既生命里包括软体动物也都有强度不一结构,能构成强度不一结构的最佳元素,非碳莫属。
另外,在所有的元素里(当然是人类已知的),能以最多化合物存在且化合物比较接近中性的的元素,目前为止,也只有碳元素,这是生命体不可或缺的要素。
当然,碳元素被科学家遴选为生命元素基还有其它重要的方面,这里就不一一列举了。
不过,这是在地球这个特定的环境中,得到的结论,是不是适合宇宙普遍规律,还待进一步验证。
当然,以碳基作为宇宙生命的研究方向,是不是作茧自缚,错过更重要的,更多的机遇,这一点值得商榷。
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