時(shí)間:2026-01-15 01:14:29編輯:浮泊涼
我們知道,地球上的生命是以碳元素為基礎(chǔ)形成發(fā)展的,那么問(wèn)題來(lái)了:為什么地球生命非得是碳基生命,而不是非碳基生命呢?外星生命有可能是硅基生命嗎?宇宙中到底有沒(méi)有非碳基生命?今天我們來(lái)探討一下這幾個(gè)問(wèn)題。大自然為什么讓地球生命自然選擇碳基生命?
自從化學(xué)尤其是分子生物學(xué)快速發(fā)展以來(lái),科學(xué)家們發(fā)現(xiàn):地球上所有生命形態(tài)和物種,無(wú)外乎都是由25種化學(xué)元素構(gòu)成的。一個(gè)典型的生物細(xì)胞比如人體細(xì)胞的總質(zhì)量當(dāng)中,有96%是由氧(65%)、碳(18%)、氫(10%)、氮(3%)這4種主要元素構(gòu)成的,其余的則是由少量其他元素構(gòu)成的,比如說(shuō)鈣、磷、鉀、硫、鈉、氯、鎂、鐵等等。
有人馬上會(huì)問(wèn),人體總質(zhì)量不是氧元素占了大部分嗎?高達(dá)65%!我們不是以氧為基礎(chǔ)的生命形態(tài)嗎?為什么我們不叫氧基生命,而叫碳基生命呢?是這樣的,包括人類(lèi)在內(nèi)的所有地球生命,活體細(xì)胞中多數(shù)的氧元素,其實(shí)是以水的形式存在的,含在水分子H2O里的。
然而,對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能起關(guān)鍵作用的,卻是另外一種元素——這就是碳。所以,我們說(shuō)地球生命都是以碳元素為基礎(chǔ)的,于是就叫碳基生命 。

碳元素符號(hào)、原子序數(shù)、元素名、原子質(zhì)量為啥生命選擇了碳元素,而不是其他元素呢?要想回答這個(gè)問(wèn)題,我們就得進(jìn)入粒子尺度下,看看碳元素的特點(diǎn)。凡是學(xué)過(guò)點(diǎn)化學(xué)的都知道,分子中的原子,都是通過(guò)化學(xué)鍵相互連接在一起的。什么?你說(shuō)忘了啥是化學(xué)鍵啦?化學(xué)鍵,就是一種粒子間的吸引力,讓原子、分子透過(guò)這種吸引力,組成我們宏觀尺度下看得見(jiàn)的物質(zhì)。