有没有可能有一种外星生物靠氯气或氟气生存？
你这个问题很有意思，也很扎实地触及到了生命存在的化学基础。让我来好好跟你聊聊，有没有可能存在那么一种奇特的外星生命，它们的世界里弥漫着氯气或者氟气，而它们却能安然无恙，甚至以此为生。
首先，咱们得搞清楚，地球上的生命，尤其是我们熟悉的大部分生命，基本都是围绕着氧气和碳来构建的。氧气是咱们呼吸用的，它参与氧化还原反应，为细胞活动提供能量。碳呢，是构成有机分子的骨架，它能够形成复杂而多样的链状、环状结构，承载着生命的遗传信息和功能。
但是，你设想的这种“氯气/氟气生命”，就得摆脱这种氧碳的限制了。想想看，氯气（Cl₂）和氟气（F₂）这两种东西，在地球上可都是非常活跃、具有强烈腐蚀性的气体。它们都是极强的氧化剂，很容易从其他物质那里抢夺电子，把对方“氧化”掉。对咱们来说，吸入一点点氯气就能让你呼吸困难，浑身难受，更别说氟气了，它比氯气更危险，甚至能直接破坏生物组织。
所以，要让一种生物能够靠氯气或氟气生存，它就得具备一些非常、非常特别的机制。
如果它们依靠氯气（Cl₂）生存：
想象一下，一个以氯气为“食物”的生物。它可能不是通过呼吸来吸收氯气（那样的话，它们本身的组织也得先过得了这一关），而是通过某种化学反应来利用氯气中的能量。
替代氧化剂： 在地球生命体系里，我们用氧气作为最终的电子受体，驱动一系列的化学反应来产生能量（ATP）。在氯气世界里，它们的“呼吸”过程可能就是把氯气（Cl₂）作为最终的电子受体。想象一下，它们吸收另一种物质（我们暂且叫它“燃料分子”，可能是某种富含电子的化合物），然后把电子传递给氯气，氯气就会被还原成氯离子（Cl⁻）。整个过程释放出能量供生命活动使用。
反应式可能类似于： 燃料分子（富电子）+ Cl₂ → 还原产物 + 2Cl⁻ + 能量
“骨架”的替换： 最棘手的问题之一是碳。碳能够形成稳定的、多样的有机分子。如果生物体的“骨架”也是由碳构成的，那么活跃的氯气可能会轻易地破坏这些碳链。所以，这些生物的组成物质可能不会是我们熟悉的那种碳基有机物。
硅基生命的可能性？ 比如，它们可能是以硅（Si）为骨架的生物。硅和碳在化学性质上有一些相似之处，它们也能形成链状和环状结构。也许硅基化合物在氯气环境中比碳基化合物更稳定，或者它们有特殊的保护机制。
其他元素？ 甚至可能是一种我们现在还难以想象的元素组合作为生命的基础。例如，以硫（S）为骨架？硫也能形成链状化合物，而且它本身也参与了不少地球生物的代谢过程。
抗腐蚀的身体： 它们的细胞膜、蛋白质、DNA（如果它们有的话）等等，都必须能够抵御氯气的侵蚀。这可能意味着它们的细胞表面有一层特殊的保护层，就像生物的皮肤一样，但这层皮肤需要能与氯气共存而不被破坏。可能它们会用一些非常惰性的元素来构成外层，或者其内部的化学反应速度极慢，难以被氯气迅速侵蚀。
代谢产物： 如果它们将氯气还原成氯离子（Cl⁻），那么这些氯离子会在它们体内积累，或者以某种方式被排出体外。它们需要有某种机制来处理这些“废物”。
如果它们依靠氟气（F₂）生存：
氟气比氯气还要极端。氟是电负性最强的元素，这意味着它夺取电子的能力极强。
更强的氧化剂： 如果有生物以氟气为生，那么它们利用氟气的方式会更加“暴力”。它们可能需要找到比我们想象中更稳定的“燃料分子”，才能与氟气进行相对可控的反应。氟气会轻易地氟化几乎所有物质，包括许多我们认为是惰性的物质。
超稳定的骨架： 碳氟键（CF键）是已知最强的单键之一。一些地球上的化合物，比如特氟龙（PTFE），就是由碳和氟构成的，它们异常稳定，耐热耐腐蚀。所以，如果外星生命以氟气为基础，它们很可能以含有大量碳氟键的化合物作为其生命的基本结构。
“氟碳”生命？ 这种可能性听起来有点像科幻小说里的设定，但从化学键的稳定性来看，氟碳化合物确实是能够抵御氟气的。想象一下，一种生物，它的身体像巨大的特氟龙分子链，而它通过某种方式将氟气添加到这些链上，或者从某些氟化化合物中提取能量，同时将氟气作为最终的电子受体。
氟离子的处理： 类似于氯气，它们也可能将氟气还原成氟离子（F⁻）。氟离子在一定浓度下对地球生命是有毒的，所以它们需要有更精妙的机制来管理体内氟离子的浓度和分布。
低温环境？ 也许这种生命只能存在于极低的温度下。在低温环境下，化学反应的速度普遍减慢，这有助于控制氟气这种极活跃物质的反应。
总结一下，这种外星生命存在的关键挑战和可能解决方案：
1. 能量获取： 它们需要有能与氯气或氟气进行“安全”且有益的化学反应的代谢途径，将它们作为氧化剂来获取能量。
2. 构成物质： 它们的生物分子骨架必须足够稳定，能够抵抗氯气或氟气的侵蚀。这可能意味着它们不是基于我们熟悉的碳水化合物，而是基于其他元素（如硅）或特殊化学键（如碳氟键）来构建自身。
3. 保护机制： 它们的细胞或生物体表面需要有特殊的屏障来隔离和保护内部结构免受强氧化性气体的侵害。
4. 废物处理： 它们需要能够有效管理和处理其代谢过程中产生的副产物，比如氯离子或氟离子。
从纯粹的化学和物理角度来看，生命不一定非得是氧碳基础的。宇宙是如此广阔和充满可能性，可能真的存在着我们尚未想象到的生命形式，它们在一个充满氯气或氟气的世界里，找到了独特的生存之道。只不过，要让这些设想变得更为具体，我们就需要探索更多未知的化学反应和材料科学。科学家们也一直在寻找地外生命，而这些“非常规”的生命形式，也是他们脑海中可能存在的一种可能性。
首先，咱们得搞清楚，地球上的生命，尤其是我们熟悉的大部分生命，基本都是围绕着氧气和碳来构建的。氧气是咱们呼吸用的，它参与氧化还原反应，为细胞活动提供能量。碳呢，是构成有机分子的骨架，它能够形成复杂而多样的链状、环状结构，承载着生命的遗传信息和功能。
但是，你设想的这种“氯气/氟气生命”，就得摆脱这种氧碳的限制了。想想看，氯气（Cl₂）和氟气（F₂）这两种东西，在地球上可都是非常活跃、具有强烈腐蚀性的气体。它们都是极强的氧化剂，很容易从其他物质那里抢夺电子，把对方“氧化”掉。对咱们来说，吸入一点点氯气就能让你呼吸困难，浑身难受，更别说氟气了，它比氯气更危险，甚至能直接破坏生物组织。
所以，要让一种生物能够靠氯气或氟气生存，它就得具备一些非常、非常特别的机制。
如果它们依靠氯气（Cl₂）生存：
想象一下，一个以氯气为“食物”的生物。它可能不是通过呼吸来吸收氯气（那样的话，它们本身的组织也得先过得了这一关），而是通过某种化学反应来利用氯气中的能量。
替代氧化剂： 在地球生命体系里，我们用氧气作为最终的电子受体，驱动一系列的化学反应来产生能量（ATP）。在氯气世界里，它们的“呼吸”过程可能就是把氯气（Cl₂）作为最终的电子受体。想象一下，它们吸收另一种物质（我们暂且叫它“燃料分子”，可能是某种富含电子的化合物），然后把电子传递给氯气，氯气就会被还原成氯离子（Cl⁻）。整个过程释放出能量供生命活动使用。
反应式可能类似于： 燃料分子（富电子）+ Cl₂ → 还原产物 + 2Cl⁻ + 能量
“骨架”的替换： 最棘手的问题之一是碳。碳能够形成稳定的、多样的有机分子。如果生物体的“骨架”也是由碳构成的，那么活跃的氯气可能会轻易地破坏这些碳链。所以，这些生物的组成物质可能不会是我们熟悉的那种碳基有机物。
硅基生命的可能性？ 比如，它们可能是以硅（Si）为骨架的生物。硅和碳在化学性质上有一些相似之处，它们也能形成链状和环状结构。也许硅基化合物在氯气环境中比碳基化合物更稳定，或者它们有特殊的保护机制。
其他元素？ 甚至可能是一种我们现在还难以想象的元素组合作为生命的基础。例如，以硫（S）为骨架？硫也能形成链状化合物，而且它本身也参与了不少地球生物的代谢过程。
抗腐蚀的身体： 它们的细胞膜、蛋白质、DNA（如果它们有的话）等等，都必须能够抵御氯气的侵蚀。这可能意味着它们的细胞表面有一层特殊的保护层，就像生物的皮肤一样，但这层皮肤需要能与氯气共存而不被破坏。可能它们会用一些非常惰性的元素来构成外层，或者其内部的化学反应速度极慢，难以被氯气迅速侵蚀。
代谢产物： 如果它们将氯气还原成氯离子（Cl⁻），那么这些氯离子会在它们体内积累，或者以某种方式被排出体外。它们需要有某种机制来处理这些“废物”。
如果它们依靠氟气（F₂）生存：
氟气比氯气还要极端。氟是电负性最强的元素，这意味着它夺取电子的能力极强。
更强的氧化剂： 如果有生物以氟气为生，那么它们利用氟气的方式会更加“暴力”。它们可能需要找到比我们想象中更稳定的“燃料分子”，才能与氟气进行相对可控的反应。氟气会轻易地氟化几乎所有物质，包括许多我们认为是惰性的物质。
超稳定的骨架： 碳氟键（CF键）是已知最强的单键之一。一些地球上的化合物，比如特氟龙（PTFE），就是由碳和氟构成的，它们异常稳定，耐热耐腐蚀。所以，如果外星生命以氟气为基础，它们很可能以含有大量碳氟键的化合物作为其生命的基本结构。
“氟碳”生命？ 这种可能性听起来有点像科幻小说里的设定，但从化学键的稳定性来看，氟碳化合物确实是能够抵御氟气的。想象一下，一种生物，它的身体像巨大的特氟龙分子链，而它通过某种方式将氟气添加到这些链上，或者从某些氟化化合物中提取能量，同时将氟气作为最终的电子受体。
氟离子的处理： 类似于氯气，它们也可能将氟气还原成氟离子（F⁻）。氟离子在一定浓度下对地球生命是有毒的，所以它们需要有更精妙的机制来管理体内氟离子的浓度和分布。
低温环境？ 也许这种生命只能存在于极低的温度下。在低温环境下，化学反应的速度普遍减慢，这有助于控制氟气这种极活跃物质的反应。
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2. 构成物质： 它们的生物分子骨架必须足够稳定，能够抵抗氯气或氟气的侵蚀。这可能意味着它们不是基于我们熟悉的碳水化合物，而是基于其他元素（如硅）或特殊化学键（如碳氟键）来构建自身。
3. 保护机制： 它们的细胞或生物体表面需要有特殊的屏障来隔离和保护内部结构免受强氧化性气体的侵害。
4. 废物处理： 它们需要能够有效管理和处理其代谢过程中产生的副产物，比如氯离子或氟离子。
从纯粹的化学和物理角度来看，生命不一定非得是氧碳基础的。宇宙是如此广阔和充满可能性，可能真的存在着我们尚未想象到的生命形式，它们在一个充满氯气或氟气的世界里，找到了独特的生存之道。只不过，要让这些设想变得更为具体，我们就需要探索更多未知的化学反应和材料科学。科学家们也一直在寻找地外生命，而这些“非常规”的生命形式，也是他们脑海中可能存在的一种可能性。
网友意见
有可能，但这可能性主要在“人工创造这类生物”方面，自然选择产生这类生物的概率很小。
在自然界，你很难找到大量氯气或氟气这样化学性质较活泼、容易与常见物质发生化学反应的气体，难以期待这些东西在天体表面或星云中保持一定浓度地长期存在。自然选择塑造出依靠它们的生物需要时间和相应的自组织化学反应。
人工创造这类生物难不到哪去，使用道金斯对生命的定义，你可以简单地将“在氯气中放电产生的等离子球”之类东西视为广义的生物。这种过程在外星文明手中也可以进行。
21世纪初，罗马尼亚库扎大学的物理学家米尔恰·桑德洛维奇及其同事在实验中创造了具有大部分生命特征的等离子球体。
他们的实验方式将两个电极插入一个包含低温氩气等离子体的容器中并输入高压电。在《混沌、孤立子和分形》上发表的研究报告称，他们在实验中观察到放电造成离子和电子在正电极处高浓度积聚并立即形成球体：
每个球体包含两层，外层是电子，内层是氩原子核。球体的大小和寿命由放电的能量值决定。
通过在实验中加大输入电量，那些球体的直径从最初的几微米增大到3厘米。
这些等离子球长到一定尺寸可以分裂而复制自己，也能捕获周围的氩原子并长大。
它们还能互相传输信息，方式是将电磁波辐射到其他等离子体球，使各个球中的原子以特定频率振动。
尽管等离子球的形成需要高温，但它们可以在较低温度下持续存在。
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