如果这个世界上真的存在硅基生物，那么它们的生存条件是什么？ 第1页

如果要让硅形成蛋白质链，那么硅基的化学性质并不比碳基高明。

我更倾向于另一种猜想：不同掺杂的硅片形成pn结，进而形成二极管，晶体管，MOS等“蛋白质”或“核酸“，在亿万年的随机碰撞中形成集成电路，这些“核酸”在某一次门电路组合中形成了自我编程的特性，并开始主动寻找初级逻辑门来完善自我。

这种生命的思考和交流是使用电信号完成的，也就是说它们的思考和交流十分高效。但受限于客观物体的移动速度，它们改造自然的能力在它们看来是十分缓慢的。因此哲学是最先出现的学科，数学则是定量描述哲学的学科。它们的理论可能远远领先于实验。

对于这样的文明，我们可以做出合理推测：

要使用电信号思考交流，需要远离电解质溶液。但一个无海洋的岩制行星很难形成生命，因为“细胞”难以在固体中移动，也就大幅度延缓了碰撞几率。所以我们可以设定这是一个拥有液氨海洋的行星。

我们可以设想这样一个星系：

这是一颗年轻的恒星，它的质量略小于太阳。恒星内部的巨大压力与极高的温度为维持聚变反应提供了良好的条件。每一次聚变都会形成恐怖的能量浪潮，裹挟着大量氢离子向外部抛洒。强烈的辐射与氢离子流持续不断地轰击着围绕着它的几颗行星。

其中有一颗蓝色行星。这颗行星的质量比地球略大，使它能凭借引力固定住更多氢气，根据瑞利散射，厚实的大气将高能射线层层阻挡，只留下了低频光线，这也使无色的天空呈现蓝色。地壳中，巨量的磁性物质形成的磁场将高能粒子分至两极，使得行星表面不受其正面轰击。

这颗行星与它的恒星有略小于一个天文单位的距离。这个距离使得它的表面温度大都处于-70℃至-40℃之间。这个温度正好是维持氨处于液态的温度。

在近海岸的一处海底，数十根高耸的二氧化硅石柱从海底伸出至海面上，这里原本是一座小山，经过数万年的风化与液氨海水中化学物质的洗刷，只留下了这些性质坚挺的二氧化硅与上面的微量硼氮等化合物。

其中一根石柱上，在近海面的部分有一些微小的小室。海底硝酸盐经过某种化学反应产生的氮气，与溶解在海里的氢气，在小室中存在的某种催化剂的作用下反应，产生了一些液氨并释放出少量能量。这些能量作用到了小室中一个晶体管上，使得掺杂氮的部分将电子输送到掺杂了硼的部分。电流使它蜷曲的身体––一段蜷曲的集成半导体––稍稍舒展。

太阳升起了。数以亿计的光子照射到了这片海域，其中一部分以较小的角度射进这些二氧化硅石柱，根据全反射定律，这些光线被困在石柱内，只能向下传播。

小室里，一群光电二极管开始转向，将照射的光子转化为电流导出。它要将这些能量在另一个器官里固定为某种硝酸盐，以确保夜晚释放维持热量。这让它想起了寒冷的昨夜––不，它的寄存器数目太少，已经记不清昨晚的事情了––不，它甚至没有温度传感器。

从它开始收集石壁上的的半导体以来，已经是第四次太阳升起了。这不是一件容易的事情，首先要清楚哪边的石壁上含氮或含硼––这需要根据霍尔效应––当然，它并不理解霍尔效应，它只是在判断电压的正负。然后，还要使用某种化合物将岩壁腐蚀，再取出它需要的那一部分。它现在终于完成了这个目标。接下来，它要把这些半导体组装起来––按照它的核心部件的装配方式。

在经历了四次行星自转之后，它艰难地进行了一次伟大的自我复制。

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这个设定漏洞较多，再写下去肯定会出现严重错误，所以需要更全面地思考，还请各位指正一些漏洞，谢谢各位。

硅基生物依存的环境有两个方向：极其炎热，极度寒冷。

其余条件便没什么特别：生物可以承受相当大程度上激变的、有害的环境，只要有能量梯度而不是单纯的高能量。

基于高温的硅基生物

1891年，德国化学家 Julius Scheiner描述了硅基生命的可能性。

1893年，英国化学家James Emerson Reynolds向英国科学促进协会发表的开幕词^[1]中提到硅可能支持生命在极其炎热的环境里诞生和发展。

1894年，罗伯特·鲍尔也提出了类似的想法^[2]。

1894年，H.G.威尔斯^[3]写道：

One is startled towards fantastic imaginings by such a suggestion: visions of silicon-aluminium organisms – why not silicon-aluminium men at once? – wandering through an atmosphere of gaseous sulphur, let us say, by the shores of a sea of liquid iron some thousand degrees or so above the temperature of a blast furnace.

1924年，英国遗传学家霍尔丹提出，在行星地下可能发现基于半熔融状态硅酸盐的生命，通过铁元素的氧化作用获取化学能。

科学上对硅基生命的研究不温不火地发表过一些，现在也还在继续，例如这篇：

阿西莫夫曾经在《并非我们所知的：论生命的化学形式》中从生化上描述过6种生命形态：

一、以氟化硅酮为介质的氟化硅酮生物；
二、以硫为介质的氟化硫生物；
三、以水为介质的核酸/蛋白质生物；
四、以氨为介质的核酸/蛋白质生物；
五、以甲烷为介质的类脂化合物生物；
六、以氢为介质的类脂化合物生物。

这些物质是液体的温度范围是很不相同的，对应着许多不同的自然环境和那种条件下化合物的活性、化学反应的激烈程度。

• 常压下硫熔点115.2摄氏度、沸点444.6摄氏度。
• 常压下氟化硅酮通常在零下100摄氏度到250摄氏度之间稳定，可以期待在零下70摄氏度到220摄氏度之间的环境里支持生命活动。
• 如果你希望二氧化硅处于液态，那需要2000摄氏度以上的环境温度。

硅不能代替碳产生许多我们熟悉的化合物，而且二氧化硅对呼吸来说非常难以处理，不得不借助硅酮这样的东西。我们目前没有在地球以外的宇宙里找到含有可被测出的量的硅酮的任何场所——而甲烷和水蒸气似乎蛮多的。当然，你可以直接诉诸等离子体里的二氧化硅灰尘来支持生命，尽管那事实上谈不上什么硅基不硅基就是了。

迪金森和斯凯勒尔认为，硅基生物可能看起来像晶体。这是他们在《Extraterrestrials: A Field Guide for Earthlings》里想象的一只徜徉在硅基植物丛中的硅基动物：

这种生物体的结构件可能被类似玻璃纤维的生物硅连接在一起，形成灵活、精巧、透明的结构。

在地球上，海绵的骨针就是生物硅的典范，具有光纤性能和良好机械性能，可以传递光并发挥生理功能。

生长在1000米以上深海中的单根海绵动物的根须骨针长达3米，是世界上已知最长的生物硅，为生物硅化机制和仿生应用研究不多见的载体。骨针的光传输实验表明，该巨大根须骨针用作光纤可传输波长600nm至1400nm范围的光，而滤掉波长小于600nm的光和波长大于1400nm的红外光。

如果采用海绵这样的架构的生物发展得更加复杂、获得高机动性，可以想象其神经系统与光纤系统配合来高效传输信息，让身体的活动附肢以一般生命形式无法想象的超级反应速度与精度发起攻击和防御。

这完全不需要是硅基生物——海绵是碳基生物，它可以有效利用硅。

基于低温的硅基生物

科幻作品里烂大街的强人工智能机器不必多说。

在寒冷的流浪行星上，低温下超导的物质允许复杂的电磁现象自发地积累直到出现智能。

参考

1. ^ Reynolds, J. E. Nature, 48, 477 (1893).
2. ^ Ball, R. S. W. "The Possibility of Life in Other Worlds," Fortnightly Review, 62 (NS 56), 718 (1894).
3. ^ Wells, H. G. "Another Basis for Life," Saturday Review, p. 676 (December 22, 1894).

所谓碳基生命，虽然不是说碳含量特别高，但是组成生命体的主要构建中，碳是骨架，没有了碳，连有机物都没有了，更不要说生命。

生命不一定要多么智能，但是生命至少得有个组成成分。单细胞生物智能接近0，但是它依然是碳基生物。

我就特别反对将机器人划分为硅基生物。凭什么呀？在机器人之中硅才占多少比例？无非就是CPU中用到一些，没有CPU就不是生物了？这种生物观是很狭隘的。这就好比认为地球上只有人才是生物，其他动物由于太蠢被开除了生物籍。

将现在这些根本不懂人工智能的人类幻想出来的机器人作为一种生物，这种思维本来就是有问题的。事实上人类到目前为止根本就不知道智能从何而来，连智能与非智能的边界在哪里都说不清，现在吹嘘的人工智能，只能算一种自动化工具，根本不能与真正的智能相提并论。你看我们说生物，就算是最简单的生物，它也能自行觅食，能自我修复，能新城代谢，能繁殖，能遗传，能变异，不要说更复杂的东西了，就这几点，现在的机器人就根本做不到，不但做不到，连到底怎么做到都不知道。他们能做的就是整天在互联网上发布虚假宣传，让无知的民众以为人工智能的时代快要来临了，为之陶醉，和付钱。

如果真的有硅基生物，那一定是全身的所有构建，细胞（如果有的话），遗传物质都是由硅来作为架构核心的。这样的生物不一定要多么高的智能，但是他们的生命活动应该是围绕着硅来运转的，比如吃的东西得主要是硅，排泄的东西得主要是硅，呼吸的东西（如果需要的话）也主要是为了与含硅物质起反应。这样的生物一定不是只有一种，而是一个世界，有低级生物也有高级生物，有不同环境的生物，有不能移动的，也有移动迅速的。至于智能，只能算是生物演化过程中的某种附带福利而已。

你想象不出这样的生命是个什么样子？那就对了，人类的科技水平也就这个样子，别自吹自擂就以为无所不能了，你真能想象得出就可以获得诺贝尔奖了，还大概率是多种专业的奖。