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地球为什么只选择碳基生命,而不选择硅基生命?

时间:2018-10-24 19:00:00编辑:浮泊凉

如果你是文科生,你不妨把化学键想象成每一种元素的手臂。有了这种手和胳膊——化学键,原子之间就可以手拉手,勾勾搭搭走天涯了。

不同元素拥有手臂的数量是不同的。比如氢原子只有一只手臂,这就意味着一次只能跟另外的一个原子手拉手。氧原子就有两只手臂,意味着同时能跟两个原子勾勾搭搭。

而碳原子竟有四只手臂,这就意味着:它最多可以同时跟4个原子勾勾搭搭。这就有意思了,想想看每个碳原子都有四只手,如果相互连接一起,上下左右前后,手拉手成三维结构,就会创造出千差万别的各种碳骨架——这就成了各种各样有机化合物的基础。

碳C、氢H、氧O在水water、乙烯ethylene、乙炔acetylene之间的化学键关系

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科学家把这种含碳元素的化合物(除碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、氰、氰化物、氧氰、氰酸盐、硫氰、金属碳化有机分子物等以外)称为有机物。从最简单的有机分子(碳氢化合物甲烷),一直到复杂多样的高分子有机物(DNA分子),这为碳基生命的形成,提供了丰富的物质基础。

就像搭建乐高积木一样,大自然通过神奇的碳元素,搭建出丰富多彩的碳基生命

这一过程就是壮丽的地球生命演化史,也是大自然本身自然选择生命形态的唯一路径。也是迄今为止人类已知的唯一路径。

有人可能会问:碳原子不过区区四只手,比碳原子手多的原子,不是更能演绎出千奇百怪的分子结构吗?千手观音,不是更精彩嘛?!

问题是,粒子尺度下的三维世界,并非手臂越多就越好。越重的元素虽然手臂越多,复杂度是足够了,但稳定性却远远不行。化学世界,拼的不是量,而是巧。
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