地外生命的形態(一)(2 / 2)

隻要是生命形態,就必須從外界環境中收集、儲存和利用能量。在碳基生物這裏,儲存能量的最基本的化合物是碳水化合物。在碳水化合物中,碳原子由單鍵連接成一條鏈,而利用酶控製的對碳水化合物的一係列氧化步驟會釋放能量,廢棄物產生水和二氧化碳。這些酶是些大而複雜的分子,它們依照分子的形狀和左旋右旋對特定的反應進行催化,這裏說的左旋右旋是因分子含有的碳的不對稱使得分子出現左旋或者右旋,而多數碳基生物體內的物質都顯示這個特征,正是這個特點使得酶能夠識別和規範碳基生物體內的大量不同新陳代謝進程。然而,矽沒能象碳這樣產生眾多的具有左旋右旋特征的化合物,這也讓它難以成為生命所需要大量相互聯係的鏈式反應的支持元素。

此外,矽鏈在水中不穩定,容易斷掉,不象碳鏈這樣在幹濕環境下都保持穩定。雖然這點不會因此排除矽基生命存在的可能,但存在大量液態水的星球肯定是排斥矽基生命的。

存在矽基生命,甚至存在矽基生命出現前的早期生命化學演化的低可能性也被天文觀測所驗證。不管天文學家向哪裏搜尋——隕星、彗星、巨行星的大氣、星際物質、冷卻恒星的外層——他們都隻能找到氧化的矽(二氧化矽和矽酸鹽),而找不到類似矽烷和矽酮這樣的作為矽生物化學存在預兆的物質。相反,當我們尋找碳基生命的跡象時會發現,在隕星中不難找到氨基酸這樣的碳基有機分子,至於甲烷,不僅在太陽係的眾多行星和衛星中很容易找到,而且在星際物質和星雲中也能找到,甚至連甲基乙炔和氰基癸五炔這樣的複雜分子都能從星際物質中找到。

即使如此,也有必要指出,矽可能曾在地球生命的起源過程中扮演過一定的角色。有一個奇怪的現象是,地球生命特別喜歡利用右旋的糖和左旋的氨基酸。對此的一個理論解釋是,生命演化初期的第一批碳化合物在一片有著特定旋性(旋光性)矽石表麵上的“原始湯”內形成,而這種矽化合物的旋性決定了我們現在從地球生命體內找到的碳化合物的旋性。

盡管從生化角度看,找到矽基生命的可能性很渺茫。但矽基生命在科幻小說中則很興盛,而且科幻作家的許多描述會提出不少有關矽基生命的有益構想。在斯坦利?維斯鮑姆(Stanley Weisbaum)的《火星奧德賽》(A Martian Odyssey)中,該生命體有1百萬歲,每十分鍾會沉澱下一塊磚石,而這正是維斯鮑姆對矽基生命所麵臨的一個重大問題的回答,文中進行觀察的科學家中的一位觀察到:

“那些磚石是它的廢棄物……我們是碳組成,我們的廢棄物是二氧化碳,而這個東西是矽組成,它的廢棄物是二氧化矽——矽石。但矽石是固體,從而是磚石。這樣它就把自己覆蓋進去,當它被蓋住,就移動到一個新的地方重新開始。”

在星際旅行係列片的“黑暗中的惡魔”中,Janus IV的礦工發現了一種矽基生命形態——Horta。每過5萬年,所有的Horta就都死去,隻剩下一個個體活著照看將會孵化下一代的那些蛋。

看來,人們對矽基生命的一個重要設想是長壽,這大概來自人類從自然界岩石的恒久得到的印象。而另外一個通常的看法是,矽基生命很可能出現於溫度比較高的星球上,比如說一個到處都是火山的星球上,因為許多矽基化合物比碳基更穩定,比如矽-氧鍵可以承受大約600K的溫度,而矽-鋁鍵能承受將近900K的溫度,所以耐高溫的性能要好,而且同樣是由於相對穩定,在高溫下活性更好。對於矽基生命來說,200度甚至到400度才能讓它們感到舒適,而在我們覺得舒適的室溫下它們很可能會被凍死,這就是我在前麵提到飼養矽基寵物的時候,特意提到“如果它們可以在常溫下生存”這句的緣故。