上篇 非碳基生命
作者：蕭楠
地球上的全部生命都是以碳和水為基礎，而且很可能宇宙中大部分的生命形態也都是以碳和水為基礎。但是也有很多人相信碳以外的其他元素以及水以外的其他介質也可以為生命提供基礎，早在1885年，愛爾蘭出生的天文學家兼數學家羅伯特?斯德威爾?鮑爾(Robert Stawell Ball)就曾在他的《天堂的故事》(Story of the Heavens)中提到地外生命可能和地球上的完全不同，他寫道：
“倘若我們能夠得到機會去近距離觀察一些天體，我們可能會發現它們也充滿了生命，但卻是特化適應於環境的生命。以奇特而怪異的形態出現的生命……”
一、矽基生命
說到碳基生命以外的生命形態，對這方麵稍有點了解的人首先想到的就是矽基生命。不過矽基生命這個概念到底什麼時候有的，大概沒幾個人了解，說出來可以讓人吃一驚，原來這個概念早在19世紀就出現了。1891年，波茨坦大學的天體物理學家儒略?申納爾(Julius Sheiner)在他的一篇文章中就探討了以矽為基礎的生命存在的可能性，他大概是提及矽基生命的第一個人。這個概念被英國化學家詹姆士?愛默生?雷諾茲(James Emerson Reynolds)所接受，1893年，他在英國科學促進協會的一次演講中指出，矽化合物的熱穩定性使得以其為基礎的生命可以在高溫下生存。
著名英國科幻作家赫伯特?喬治?韋爾斯(Herbert George Wells)吸收了雷諾茲和鮑爾的觀念，他寫道：
“人們會為這種設想所帶來的奇異想象所震驚：既然有矽—鋁生命體，為什麼不會立刻想到矽—鋁的人？讓我們說，他們在硫磺氣組成的大氣中漫步，徜徉在溫度比熔爐更高的，數千度的融化的鋼鐵海洋旁。”
三十年後，英國遺傳學家約翰?波頓?桑德森?霍爾丹(John Burdon Sanderson Haldane)提出在一個行星的深處可能發現基於半融化狀態矽酸鹽的生命，而鐵元素的氧化作用則向它們提供能量。
粗看起來，矽的確是一種作為碳替代物構成生命體的很有前途的元素。它在宇宙中分布廣泛，而在元素周期表中，它就在碳的下方，所以和碳元素的許多基本性質都相似。舉例而言，正如同碳能和四個氫原子化合形成甲烷(CH4)，矽也能同樣地形成矽烷(SiH4)，矽酸鹽是碳酸鹽的類似物，三氯矽烷(HSiCl3)則是三氯甲烷(CHCl3)的類似物，以此類推。而且，兩種元素都能組成長鏈，或聚合物，它們並在其中同氧交替排列，最簡單的情形是，碳—氧鏈形成聚縮醛，它經常用於合成纖維，而用矽和氧搭成骨架則產生聚合矽酮。
基於上述情況，一些特異的生命形態就有可能以類似矽酮的物質構成。矽基動物很可能看起來象是些會活動的晶體，就如同迪金森和斯凱勒爾(Dickinson and Schaller)所繪製的如下想象圖一樣。這是一隻徜徉在矽基植物叢中的矽基動物，這種生物體的結構件可能是被類似玻璃纖維的絲線串在一起，中間連接以張肌件以形成靈活、精巧甚至薄而且透明的結構。
看上去這些結晶體似的生物非常漂亮，如果它們可以在常溫下生存的話，大概許多地球人都願意在家裏養幾隻作為裝飾，養這種寵物的一個明顯好處是不會傳播細菌和寄生蟲，因為作為碳基生命的細菌和寄生蟲對這種完全不同的生命是無能為力的。但是，但矽基生命的存在的可能性卻受到許多缺陷的威脅。
一個很大的缺陷就是矽同氧的結合力非常強。當碳在地球生物的呼吸過程中被氧化時，會形成二氧化碳氣體，這是種很容易從生物體中移除的廢棄物質；但是，矽的氧化會形成固體，因為在二氧化矽剛形成的時候就會形成晶格，使得每個矽原子都被四個氧原子包圍，而不是象二氧化碳那樣每個分子都是單獨遊離的，處置這樣的固體物質會給矽基生命的呼吸過程帶來很大挑戰。