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IP属地:广东1楼2014-12-23 17:34回复
    @利威尔士兵短 泥嚎


    IP属地:广东2楼2014-12-23 17:40
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      来了,还有楼上丧病


      IP属地:北京3楼2014-12-23 18:40
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         地球上的全部生命都是以碳和水为基础,而且很可能宇宙中大部分的生命形态也都是以碳和水为基础。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质也可以为生命提供基础,早在1885年,爱尔兰出生的天文学家兼数学家罗伯特•斯德威尔•鲍尔(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,他写道:“倘若我们能够得到机会去近距离观察一些天体,我们可能会发现它们也充满了生命,但却是特化适应于环境的生命。以奇特而怪异的形态出现的生命……”
          一、硅基生命
        说到碳基生命以外的生命形态,对这方面稍有点了解的人首先想到的就是硅基生命。不过硅基生命这个概念到底什么时候有的,大概没几个人了解,说出来可以让人吃一惊,原来这个概念早在19世纪就出现了。1891年,波茨坦大学的天体物理学家儒略•申纳尔(Julius Sheiner)在他的一篇文章中就探讨了以硅为基础的生命存在的可能性,他大概是提及硅基生命的第一个人。这个概念被英国化学家詹姆士•爱默生•雷诺兹(James Emerson Reynolds)所接受,1893年,他在英国科学促进协会的一次演讲中指出,硅化合物的热稳定性使得以其为基础的生命可以在高温下生存。
          著名英国科幻作家赫伯特•乔治•韦尔斯(Herbert George Wells)吸收了雷诺兹和鲍尔的观念,他写道:
          “人们会为这种设想所带来的奇异想象所震惊:既然有硅—铝生命体,为什么不会立刻想到硅—铝的人?让我们说,他们在硫磺气组成的大气中漫步,徜徉在温度比熔炉更高的,数千度的融化的钢铁海洋旁。”
          三十年后,英国遗传学家约翰•波顿•桑德森•霍尔丹(John Burdon Sanderson Haldane)提出在一个行星的深处可能发现基于半融化状态硅酸盐的生命,而铁元素的氧化作用则向它们提供能量。
          粗看起来,硅的确是一种作为碳替代物构成生命体的很有前途的元素。它在宇宙中分布广泛,而在元素周期表中,它就在碳的下方,所以和碳元素的许多基本性质都相似。举例而言,正如同碳能和四个氢原子化合形成甲烷(CH4),硅也能同样地形成硅烷(SiH4),硅酸盐是碳酸盐的类似物,三氯硅烷(HSiCl3)则是三氯甲烷(CHCl3)的类似物,以此类推。而且,两种元素都能组成长链,或聚合物,它们并在其中同氧交替排列,最简单的情形是,碳—氧链形成聚缩醛,它经常用于合成纤维,而用硅和氧搭成骨架则产生聚合硅酮。
          基于上述情况,一些特异的生命形态就有可能以类似硅酮的物质构成。硅基动物很可能看起来象是些会活动的晶体,就如同迪金森和斯凯勒尔(Dickinson and Schaller)所绘制的如下想象图一样。这是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是被类似玻璃纤维的丝线串在一起,中间连接以张肌件以形成灵活、精巧甚至薄而且透明的结构。


        IP属地:广东5楼2015-01-01 12:37
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          看上去这些结晶体似的生物非常漂亮,如果它们可以在常温下生存的话,大概许多地球人都愿意在家里养几只作为装饰,养这种宠物的一个明显好处是不会传播细菌和寄生虫,因为作为碳基生命的细菌和寄生虫对这种完全不同的生命是无能为力的。但是,但硅基生命的存在的可能性却受到许多缺陷的威胁。
            一个很大的缺陷就是硅同氧的结合力非常强。当碳在地球生物的呼吸过程中被氧化时,会形成二氧化碳气体,这是种很容易从生物体中移除的废弃物质;但是,硅的氧化会形成固体,因为在二氧化硅刚形成的时候就会形成晶格,使得每个硅原子都被四个氧原子包围,而不是象二氧化碳那样每个分子都是单独游离的,处置这样的固体物质会给硅基生命的呼吸过程带来很大挑战。
            只要是生命形态,就必须从外界环境中收集、储存和利用能量。在碳基生物这里,储存能量的最基本的化合物是碳水化合物。在碳水化合物中,碳原子由单键连接成一条链,而利用酶控制的对碳水化合物的一系列氧化步骤会释放能量,废弃物产生水和二氧化碳。这些酶是些大而复杂的分子,它们依照分子的形状和左旋右旋对特定的反应进行催化,这里说的左旋右旋是因分子含有的碳的不对称使得分子出现左旋或者右旋,而多数碳基生物体内的物质都显示这个特征,正是这个特点使得酶能够识别和规范碳基生物体内的大量不同新陈代谢进程。然而,硅没能象碳这样产生众多的具有左旋右旋特征的化合物,这也让它难以成为生命所需要大量相互联系的链式反应的支持元素。
            此外,硅链在水中不稳定,容易断掉,不象碳链这样在干湿环境下都保持稳定。虽然这点不会因此排除硅基生命存在的可能,但存在大量液态水的星球肯定是排斥硅基生命的。
            存在硅基生命,甚至存在硅基生命出现前的早期生命化学演化的低可能性也被天文观测所验证。不管天文学家向哪里搜寻——陨星、彗星、巨行星的大气、星际物质、冷却恒星的外层——他们都只能找到氧化的硅(二氧化硅和硅酸盐),而找不到类似硅烷和硅酮这样的作为硅生物化学存在预兆的物质。相反,当我们寻找碳基生命的迹象时会发现,在陨星中不难找到氨基酸这样的碳基有机分子,至于甲烷,不仅在太阳系的众多行星和卫星中很容易找到,而且在星际物质和星云中也能找到,甚至连甲基乙炔和氰基癸五炔这样的复杂分子都能从星际物质中找到。


          IP属地:广东6楼2015-01-01 12:38
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            学霸!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!


            IP属地:美国7楼2015-01-06 20:40
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              再不更我就宣传你和@ love雪菲天使的故事!


              来自Android客户端8楼2015-01-08 21:04
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                再不更我就宣传你和@ love雪菲天使的故事!


                IP属地:美国来自Android客户端9楼2015-01-08 21:21
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                  二、氨基生命
                    这是一幅非常有趣的漫画,一艘飞碟坠毁在某星球的荒漠中,一个外星人在荒漠中艰难跋涉后扑倒在地,嘴因干渴而大张着,下面注解的文字是他在焦渴中的呼喊:“氨!氨!”
                    看来,这是一种需要依靠喝氨来生存的外星人,正如同我们人类需要靠喝水来生存一样。
                    1954年,同样是本文前面提到过的那位英国科学家霍尔丹,在一次座谈会上讨论生命起源时,提出被我们人类这种生命形态利用的水这种溶剂,在某些生命形态下可以由液态氨来代替。他提出的理由之一是水的一些特性和氨是类似的,比如,以水为基础可以形成甲醇(CH3OH),而以氨为基础可以形成甲胺(CH3NH2),甲醇和甲胺这两种化合物正是类似物。霍尔丹由此从理论上提出,有可能以氨为基础建立其一系列复杂化合物的对应体系,比如蛋白质和核酸的对应物质,利用这个体系,整套有机化合物、肽,能够在氨基体系下同样存在。这些作为普通氨基酸替代物的氨基分子能够聚合形成多肽,这些以氨为基础的多肽能够同从地球生命形态中找到的对应物一致。


                  IP属地:美国10楼2015-01-08 21:37
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                     这个假说得到了英国天文学家V•阿克塞尔•弗瑟夫(V. Axel Firsoff)的进一步发展,他特别考虑到那些含氨丰富的世界,比如太阳系内(现在还应该包括我们这十几年在太阳系外发现的)那些气态的巨行星和它们的卫星,认为这种生命在那里的发展和进化将是一个非常有趣的课题。
                      同水相比,液态氨的确有许多显著的化学相似性。利用含氨的的溶解而不是水的溶解,可以同样提供整个有机和非有机化学反应,液态氨在溶解方面和水一样好甚至更强。同水比,它溶解许多金属元素的能力超好,包括钠、镁、铝等碱金属,可以直接溶解;此外,一些其他的元素比如碘、硫、硒、磷都在液态氨中有一定的溶解度,并几乎不怎么同液态氨发生反应。以上各种元素在生命化学方面都具有重要作用,而且铺就通往生命早期演化的道路。
                      液态氨的沸点在一个大气压下是零下34摄氏度,所以这样的生命可能需要在温度比较低的世界里生存,这样的世界并不少,所以这并不是其缺点。但有人认为真正的缺点是液态氨保持液体形态的温区太小,由于凝固点在一个大气压下是零下75摄氏度,所以液态温区的范围仅仅有41摄氏度,还不到水的100摄氏度液态温区的一半。不过,如同水一样,星球表面的大气压提高后将增加液态温区,比如在60个大气压下(这比木星和金星的地表气压低好多),液态氨的沸点变成98摄氏度而不再是-34度,液态温区也扩大到175摄氏度。氨基生命完全可能是在高压下生存的生命。
                     氨的介电常数大约是水的1/4,使得它的绝缘性能不算好,而另一方面,氨的熔解热更高一些,所以在熔点/凝固点更不容易冻结(凝固)。氨的比热容相当高,比水还高一些,粘滞性则更低。对液态氨酸碱化学反应的研究显示,其细节同水系统一样的丰富。在许多方面,液态氨作为生命承载物绝对不比水差。


                    IP属地:美国11楼2015-01-08 21:38
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                        不过,尽管有许多相似性,液态氨系统中碳氨化合物生命的发展路线仍将和我们的水系统中碳水化合物生命有着很大的差异。作为一种承载生命发展的溶剂,不论是液态氨还是水都需要把生命需要的物质溶解形成阳离子和阴离子,从而让酸碱反应得以进行,但同一种物质在液态氨系统和水系统中的酸碱性很可能会是完全不同的。比如,水同液态氨作用会产生NH+离子,并显示出强酸性,结果我们这类生命所依赖的中性的水到氨基生命那里就变成了致命的毒药。对于氨基生命的外星人来说,我们地球一定是个可怕的星球,有着巨大的热酸海洋,还经常下起滚烫的酸雨,他们大概不会对地球感兴趣,不会和地球人发动星际战争争夺地球资源,这样的地狱一样的星球对他们来说还是远离为好。
                        所以,我们要明白水和液态氨并不等同,它们仅仅类似而已。两个体系内的许多生命化学特征必定会出现不少差异。例如,莫尔顿(Molton)提出,氨基生命形态可能会使用铯和铷的氯化物来调整细胞膜的电势,同地球生命使用的钾盐和钠盐相比,这些盐在液态氨里面的可溶性更好。看来,铯和铷的氯化物在氨基生命的外星人那里恐怕会是美味的调料,就如同我们人类用氯化钠作为食盐当调料一样。但铯和铷的丰度远不如钾和钠,那里的人们是否会为了美味的调料发动战争呢?这应该是有趣的话题。
                      不过,氨基生命的出现也遇到一些疑难之处。尽管氨的熔解热比水高,但汽化热却只有水的一半,表面张力只有水的1/3。这都是和生命有关的性质,汽化热同比热容一同决定了一种溶剂在调节生物体内温度的能力,水是两者都高,从而对生命有利;表面张力则是液体在表面和表面以下的分子聚合力不平衡的表现,水的表面张力相当高,氨分子之间的氢键要比水之间的弱很多,从而液态氨通过憎水效应(疏水效应)聚集极性分子的能力要低得多。生命演化早期需要把大量的有机分子聚合到一起,直到出现能够自我复制的早期生命,水在这方面是胜任的,但液态氨的能力则让人怀疑。


                      IP属地:美国12楼2015-01-08 21:42
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                        离子态生命
                        离子态生命是基于物质的第四态——离子态,过去这一向都是科幻作品中才考虑的问题,但2003年有一个令人吃惊的科技新闻,罗马尼亚库察大学(Cuza University)的米尔希•山杜洛维契(Mircea Sanduloviciu)在实验室中发现了离子态生命的迹象。
                        山杜洛维契利用电火花制造出密集的阳离子和电子,并聚集在充正电的电极处,它们立刻形成球体,每个球体都有一个两层结构的边界,外层是带负电的电子,内层是带正电的阳离子。被包在这个边界以内的是一个气体原子组成的内核。最初的火花提供的能量决定它们的大小和寿命。
                        将内部同外界环境分离开的边界是定义一个生物体的四个标准之一,山杜洛维契决定看看他的“细胞”们是否符合其他传统标准:自我复制的能力、信息交流、物质代换和生长
                        他发现这些小球可以通过分裂成两个来复制,在合适的条件下它们还能长大,通过纳入中性氩原子并把它分离成阳离子和电子来补充它们的边界层。最后,它们还能通过发射电磁能来交流,使得其他小球内的原子以固定频率震动。
                        虽然那些小球不能说是生物,尤其是它们并不具有遗传物质这种生命的重要特征,但如果这个新闻是真的,那么它们就指出生命的另一种可能形态,并且给出了生命起源的新的激进的解释。
                        多数的生物学家相信活的细胞是通过几亿年甚至几十亿年的漫长而复杂演化而出现的,通过氨基酸、原始蛋白这样的简单分子逐步演进,最终出现生物体结构。但如果山杜洛维契及其同事是正确的,那么这种理论可能就要被修正,他们认为类似细胞的组织物完全可能在几微秒内产生,因为他们实验中的环境就类似早期地球,当时这颗星球被电子风暴覆盖,不断在大气中产生离子。
                        研究给出了生命可能存在的新环境,如果离子态生命的确能自然产生的话,那么它们完全可能出现在恒星的外层甚至内部,出现在行星的磁气圈中,被蓝巨星离子化的星云(比如猎户座星云),甚至在球形闪电存在的那几分钟内在其中产生、演化和消亡。
                        话说回来,我个人认为山杜洛维契的离子小球不过是刚好符合了传统的生物定义而已,而这种定义本身也是需要完善和改进的东西。离子小球所显示的特性其实完全可以用物理方式解释,而不需要生物学的解释,那个新闻在描述上多少有些言过其实。但生命化学的特性本来就是以物理的特性为基础的,有了这些基础的特性存在,谁又能说离子态的生命一定不存在呢?


                        IP属地:美国13楼2015-01-08 21:43
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                          其他非碳基生命形态
                          机器人和人机合体
                          纯机器人社会对于许多科幻爱好者来说应该是不陌生的。不过这样的生命与其他生命形态不同,是无法自行产生的,必须先有其他的有机生命出现,然后进化到智能生命,再通过社会进步来发展出科技,最终制造出这样的智能生命。
                          机器人无疑比我们这样的生物更具有适应性,在智能上,他们很容易就超越我们,即使是今天这种才出现几十年的电脑,我们人脑就已经在许多方面比不过了;在身体上,他们更强大,本身的适应能力就强,而且可以通过改造自己的身体来适应新环境,我们则必须通过以万年计的进化,或者通过携带大量设备来达到这点。所以,不管人类愿不愿意承认,这样的生命都比我们更高级,很可能,我们人类以及外星人出现和存在的意义就是为这样的高级生命出现铺平道路。
                          当然,人类大概不愿意充作过渡物种被自己制造的机器人取代。其中一个办法就是进行人机结合,用芯片辅助大脑工作,用机器取代部分或者全部肉体,这样的人类是不用为衰老而忧心的。不清楚人类对这样的社会的接受度如何,不过肯定有不少人愿意,至少我就乐于接受这样的社会。其实,这样的生命结合体已经出现了,比如使用人工心脏的人就可以被理解为这种生命形态的初步。而如果人类哪天真见到外星人的话,恐怕也会发现他们并不是象科幻电影中的那种纯有机生命形态,而是人机合体。


                          IP属地:美国14楼2015-01-08 21:44
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                            人工生命和虚拟生命
                            虚拟生命或称人工生命是20世纪80年代伴随电脑和人工智能科技发展而出现的概念,人工生命的比较规范的定义为:以计算机为研究工具,摸拟自然界生命现象,在计算机上生成类似于生命的行为,以生物分析为主对现有的生物学作出必要的补充。首先提出人工生命概念的是美国洛斯-阿拉莫斯国家实验室的克里斯•兰顿博士(Dr. Chris Langton)。他在1987年时指出:生命的特征在于具有自我繁殖、进化等功能。地球上的生物只不过是生命的一种形式,只有用人工的方法,用计算机的方法或其他智能机械制造出具有生命特征的行为并加以研究,才能揭示生命全貌。
                            但是,某些方面的发展已经超越了兰顿的定义,比如计算机病毒算不算一种生命?看起来很符合生命的定义,能繁衍、能生长、能进行“物质”代换,甚至还有自己的“遗传密码”。不过,还没有人真正赋予它生命体的地位,因为尽管它在许多方面符合生命的定义却和人类观念中的生命差异太大。但是,如果真有一天人工智能科技发展到电影13层楼(13th Floor)那种样子,大概人们就会主动对自己的生命观念加以修正了。
                            无躯体生命和能基生命
                            看起来,自古以来各地区各民族幻想中的鬼就可以归类到这样的生命。但从科学本身来探讨的话,如果真存在这样的生命体,应当是以“纯能量”比如电磁辐射为基础的。不过这样的生命体大概会有很大麻烦,以光子为基础构成的生命是无法像我们想象中的鬼那样悠然飘来荡去的,他们的运动速度无法比光速慢,而且也无法同宇宙的其余部分同处于一个时间流内。事实上,除了科幻小说和玄幻故事外,还没有哪个科学家认真探讨过这样生命的存在可能性。


                            IP属地:美国15楼2015-01-08 21:44
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                              太空中的生命
                              太空不是生命的荒漠,相反生命所需要的物质在太空中不难找到,它们主要在即将演化成恒星的正在增厚的尘埃云区域产生。从1969年开始,科学家就不断找到碳基生命所需要的物质以及相关有机物,那年11月,天文学家发现了水分子的射电波“指纹”,在同一个月里,还探测到了氨分子,当年,又探测到含有1个碳原子的4原子化合物,这就是甲醛(H2CO);1970年又有一些新发现,其中包括5原子的分子丙炔腈,它含有一条由3个碳原子构成的链(HCCCN),另外还探测到含有6个原子的分子甲醇(CH3OH);1971年,探测到由7个原子结合成的甲基乙炔(CH3CCH)分子;而1982年,探测到13个原子的化合物氰基癸五炔(HC11N),它含有1条由11个碳原子构成的直链,链的一端有1个氢原子,另一端有1个氮原子。
                              以此为基础,天体物理学家、宇宙学家弗瑞德•霍伊尔(Fred Hoyle)和坎德拉•维克兰莫辛格(Chandra Wickramasinghe)在1974年提出的一个理论,生命有可能不仅仅在行星和卫星的表面产生,还可能在那些孕育恒星和行星的巨大的星际气体和尘埃云中产生,霍伊尔和维克兰莫辛格相信那些富含分子的星际云,比如猎户座星云,是最自然的生命摇篮。
                              在他们看来,星云中同无机气体混合在一起的由硅酸盐、石墨、铁粒子组成的无机星际尘埃微粒,是复杂性不断增加的有机分子的聚合地,那些有机分子就在这些尘埃微粒的表面聚合。他们提出,随着在引力坍缩的过程中星际云的密度增加,那些被聚合物包裹的尘埃相互碰撞的概率不断提高,形成团块,构成了生命演化的初期物质。霍伊尔和维克兰莫辛格指出,这样的团块的尺度将有几微米,同那些简单微生物的细胞的尺度类似,而达尔文式的选择和演化过程将会出现,这些微粒团块就在这种星际环境中长大、分裂、毁灭,最简单的自我复制机制,即把无机微粒以有机外衣包裹并把各个微粒保持在一起的过程,将占支配地位。他们设想,最终在合适的条件下,那些分开每一个微粒的有机聚合物薄膜,以及包裹整个团块的薄膜,将演化成为生物的细胞膜。在每个“原型细胞”中,所有生命的基本成分将出现。这些原型细胞在某些机会将附着在陨星和彗星上,并被带到新形成的世界的表面,比如原始的地球。
                              到此为止就是生命演化的有生源说,或者说胚种论,它的进一步发展是在行星和卫星上。那么,这样的前生命状态有可能在星际间进一步演化成真正的生命吗?有科学家认为,即使是在星云中,星际物质之间的距离也太过遥远,从而微粒间相遇并相互作用的机会远小于星球的表面。这样,星际生物的演化恐怕要比地球生命的演化更漫长几十万到几百万倍,这比我们宇宙现在的年龄都要长很多,恐怕霍伊尔和维克兰莫辛格提出的早期生命演化都难以完成,更不用说出现真正的星际生物了。


                              IP属地:美国16楼2015-01-08 21:45
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