超级军网地外生命的形态
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/28 17:20:58
地外生命的形态
上篇 非碳基生命
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。
行走在硅基植物丛中的硅基动物
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。
即使如此，也有必要指出，硅可能曾在地球生命的起源过程中扮演过一定的角色。有一个奇怪的现象是，地球生命特别喜欢利用右旋的糖和左旋的氨基酸。对此的一个理论解释是，生命演化初期的第一批碳化合物在一片有着特定旋性(旋光性)硅石表面上的“原始汤”内形成，而这种硅化合物的旋性决定了我们现在从地球生命体内找到的碳化合物的旋性。
尽管从生化角度看，找到硅基生命的可能性很渺茫。但硅基生命在科幻小说中则很兴盛，而且科幻作家的许多描述会提出不少有关硅基生命的有益构想。在斯坦利•维斯鲍姆(Stanley Weisbaum)的《火星奥德赛》(A Martian Odyssey)中，该生命体有1百万岁，每十分钟会沉淀下一块砖石，而这正是维斯鲍姆对硅基生命所面临的一个重大问题的回答，文中进行观察的科学家中的一位观察到：“那些砖石是它的废弃物……我们是碳组成，我们的废弃物是二氧化碳，而这个东西是硅组成，它的废弃物是二氧化硅——硅石。但硅石是固体，从而是砖石。这样它就把自己覆盖进去，当它被盖住，就移动到一个新的地方重新开始。”
在星际旅行系列片的“黑暗中的恶魔”中，Janus IV的矿工发现了一种硅基生命形态——Horta。每过5万年，所有的Horta就都死去，只剩下一个个体活着照看将会孵化下一代的那些蛋。
Horta:星际旅行系列片中的硅基生命
看来，人们对硅基生命的一个重要设想是长寿，这大概来自人类从自然界岩石的恒久得到的印象。而另外一个通常的看法是，硅基生命很可能出现于温度比较高的星球上，比如说一个到处都是火山的星球上，因为许多硅基化合物比碳基更稳定，比如硅-氧键可以承受大约600K的温度，而硅-铝键能承受将近900K的温度，所以耐高温的性能要好，而且同样是由于相对稳定，在高温下活性更好。对于硅基生命来说，200度甚至到400度才能让它们感到舒适，而在我们觉得舒适的室温下它们很可能会被冻死，这就是我在前面提到饲养硅基宠物的时候，特意提到“如果它们可以在常温下生存”这句的缘故。
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。
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。
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。
待续地外生命的形态
上篇 非碳基生命
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。
行走在硅基植物丛中的硅基动物
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。
即使如此，也有必要指出，硅可能曾在地球生命的起源过程中扮演过一定的角色。有一个奇怪的现象是，地球生命特别喜欢利用右旋的糖和左旋的氨基酸。对此的一个理论解释是，生命演化初期的第一批碳化合物在一片有着特定旋性(旋光性)硅石表面上的“原始汤”内形成，而这种硅化合物的旋性决定了我们现在从地球生命体内找到的碳化合物的旋性。
尽管从生化角度看，找到硅基生命的可能性很渺茫。但硅基生命在科幻小说中则很兴盛，而且科幻作家的许多描述会提出不少有关硅基生命的有益构想。在斯坦利•维斯鲍姆(Stanley Weisbaum)的《火星奥德赛》(A Martian Odyssey)中，该生命体有1百万岁，每十分钟会沉淀下一块砖石，而这正是维斯鲍姆对硅基生命所面临的一个重大问题的回答，文中进行观察的科学家中的一位观察到：“那些砖石是它的废弃物……我们是碳组成，我们的废弃物是二氧化碳，而这个东西是硅组成，它的废弃物是二氧化硅——硅石。但硅石是固体，从而是砖石。这样它就把自己覆盖进去，当它被盖住，就移动到一个新的地方重新开始。”
在星际旅行系列片的“黑暗中的恶魔”中，Janus IV的矿工发现了一种硅基生命形态——Horta。每过5万年，所有的Horta就都死去，只剩下一个个体活着照看将会孵化下一代的那些蛋。
Horta:星际旅行系列片中的硅基生命
看来，人们对硅基生命的一个重要设想是长寿，这大概来自人类从自然界岩石的恒久得到的印象。而另外一个通常的看法是，硅基生命很可能出现于温度比较高的星球上，比如说一个到处都是火山的星球上，因为许多硅基化合物比碳基更稳定，比如硅-氧键可以承受大约600K的温度，而硅-铝键能承受将近900K的温度，所以耐高温的性能要好，而且同样是由于相对稳定，在高温下活性更好。对于硅基生命来说，200度甚至到400度才能让它们感到舒适，而在我们觉得舒适的室温下它们很可能会被冻死，这就是我在前面提到饲养硅基宠物的时候，特意提到“如果它们可以在常温下生存”这句的缘故。
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。
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。
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。
待续
上篇 非碳基生命
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。
行走在硅基植物丛中的硅基动物
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。
即使如此，也有必要指出，硅可能曾在地球生命的起源过程中扮演过一定的角色。有一个奇怪的现象是，地球生命特别喜欢利用右旋的糖和左旋的氨基酸。对此的一个理论解释是，生命演化初期的第一批碳化合物在一片有着特定旋性(旋光性)硅石表面上的“原始汤”内形成，而这种硅化合物的旋性决定了我们现在从地球生命体内找到的碳化合物的旋性。
尽管从生化角度看，找到硅基生命的可能性很渺茫。但硅基生命在科幻小说中则很兴盛，而且科幻作家的许多描述会提出不少有关硅基生命的有益构想。在斯坦利•维斯鲍姆(Stanley Weisbaum)的《火星奥德赛》(A Martian Odyssey)中，该生命体有1百万岁，每十分钟会沉淀下一块砖石，而这正是维斯鲍姆对硅基生命所面临的一个重大问题的回答，文中进行观察的科学家中的一位观察到：“那些砖石是它的废弃物……我们是碳组成，我们的废弃物是二氧化碳，而这个东西是硅组成，它的废弃物是二氧化硅——硅石。但硅石是固体，从而是砖石。这样它就把自己覆盖进去，当它被盖住，就移动到一个新的地方重新开始。”
在星际旅行系列片的“黑暗中的恶魔”中，Janus IV的矿工发现了一种硅基生命形态——Horta。每过5万年，所有的Horta就都死去，只剩下一个个体活着照看将会孵化下一代的那些蛋。
Horta:星际旅行系列片中的硅基生命
看来，人们对硅基生命的一个重要设想是长寿，这大概来自人类从自然界岩石的恒久得到的印象。而另外一个通常的看法是，硅基生命很可能出现于温度比较高的星球上，比如说一个到处都是火山的星球上，因为许多硅基化合物比碳基更稳定，比如硅-氧键可以承受大约600K的温度，而硅-铝键能承受将近900K的温度，所以耐高温的性能要好，而且同样是由于相对稳定，在高温下活性更好。对于硅基生命来说，200度甚至到400度才能让它们感到舒适，而在我们觉得舒适的室温下它们很可能会被冻死，这就是我在前面提到饲养硅基宠物的时候，特意提到“如果它们可以在常温下生存”这句的缘故。
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。
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。
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。
待续地外生命的形态
上篇 非碳基生命
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。
行走在硅基植物丛中的硅基动物
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。
即使如此，也有必要指出，硅可能曾在地球生命的起源过程中扮演过一定的角色。有一个奇怪的现象是，地球生命特别喜欢利用右旋的糖和左旋的氨基酸。对此的一个理论解释是，生命演化初期的第一批碳化合物在一片有着特定旋性(旋光性)硅石表面上的“原始汤”内形成，而这种硅化合物的旋性决定了我们现在从地球生命体内找到的碳化合物的旋性。
尽管从生化角度看，找到硅基生命的可能性很渺茫。但硅基生命在科幻小说中则很兴盛，而且科幻作家的许多描述会提出不少有关硅基生命的有益构想。在斯坦利•维斯鲍姆(Stanley Weisbaum)的《火星奥德赛》(A Martian Odyssey)中，该生命体有1百万岁，每十分钟会沉淀下一块砖石，而这正是维斯鲍姆对硅基生命所面临的一个重大问题的回答，文中进行观察的科学家中的一位观察到：“那些砖石是它的废弃物……我们是碳组成，我们的废弃物是二氧化碳，而这个东西是硅组成，它的废弃物是二氧化硅——硅石。但硅石是固体，从而是砖石。这样它就把自己覆盖进去，当它被盖住，就移动到一个新的地方重新开始。”
在星际旅行系列片的“黑暗中的恶魔”中，Janus IV的矿工发现了一种硅基生命形态——Horta。每过5万年，所有的Horta就都死去，只剩下一个个体活着照看将会孵化下一代的那些蛋。
Horta:星际旅行系列片中的硅基生命
看来，人们对硅基生命的一个重要设想是长寿，这大概来自人类从自然界岩石的恒久得到的印象。而另外一个通常的看法是，硅基生命很可能出现于温度比较高的星球上，比如说一个到处都是火山的星球上，因为许多硅基化合物比碳基更稳定，比如硅-氧键可以承受大约600K的温度，而硅-铝键能承受将近900K的温度，所以耐高温的性能要好，而且同样是由于相对稳定，在高温下活性更好。对于硅基生命来说，200度甚至到400度才能让它们感到舒适，而在我们觉得舒适的室温下它们很可能会被冻死，这就是我在前面提到饲养硅基宠物的时候，特意提到“如果它们可以在常温下生存”这句的缘故。
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。
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。
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。
待续
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？
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。
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。
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？
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。
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。
下篇 特异环境下的生命
生命的适应性是超乎人类想象力的，人类过去曾认为在没有阳光，压力巨大的深海是没有生命的。但最终人类却在深海发现了众多特异的生命，甚至还有不利用光合作用，而是依靠火山口的热能和火山提供的化学物质生存的深海生物群落。虽然，在那些“正常”的环境下出现生命迹象的可能性更大，但是，在广袤的宇宙中，完全有可能在特异的环境中孕育出独特的生命。在上篇中，已经提过在高温星球上存在硅基生命，在低温星球上出现氨基生命，而在恒星上出现离子态生命的可能性。下面，本文将介绍另外一些特异环境中可能出现的生命。
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。
不过，这也许是我们仅有的行星表面进化的经验禁囿了我们的思路，使得我们无法测度在一个完全不同的环境下生命将如何产生。正如同我们过去认为星际间不存在有机物，我们过去认为深海不存在生命，但最终却发现是我们的观念错了。
在科幻作品中就出现过在寒冷而黑暗的太空深处，生存着由由星际气体和尘埃组成并由无线电波传递神经讯号的高等智能生物——霍耳的科幻小说正是这方面的代表作。
巨行星上的生命
在上篇中已经讲述过，低温而且含氨丰富的星球上的生命形态有可能是氨基生命，这样的星球常见的是两类，一类是气态巨行星，另外一类是包括类地行星以及行星的大卫星在内的固态星球。不过，巨行星上的氨基生命可能和大卫星或者类地行星上的氨基生命有很大区别。类地行星以及大卫星上的重力和地表环境和地球这样的行星接近，所以上面的氨基生命和地球的碳基生命形态很可能类似。但巨行星则不同，其中一个显著特点是，这样的生命有可能是在大气中产生生存和繁衍的。
巨行星在我们太阳系中位列第一的代表是木星，木星也是距离太阳最近的巨行星，所以科学家们首先考虑了在木星的高层大气中出现生命的可能性。最早的相关观点的是著名的科普作家卡尔•萨根(Carl Sagan)和埃德温•E•萨尔彼得(Edwin E. Salpeter)在1976年发表的一篇论文中提出的。萨根和萨尔彼得从生态学角度将木星大气同地球的海洋做了比较。地球是最简单的进行光合作用的浮游生物在最顶层，大多数鱼类在低一些的地方并以浮游生物为最基本的食物，而海洋掠食者则捕猎这些鱼类，萨根和萨尔彼得假想中的木星对应生命被他们称作“漂浮者”、“下沉者”和“捕猎者”。
他们想象这些大气中的生命的样子如同巨大的充气袋子一样，里面充着氦气，并通过喷出氦气来运动，就如同乌贼通过喷水来运动一样。他们通过计算得出，那些“捕猎者”物种可能会长到几公里宽。阿瑟•克拉克(Arthur C.Clarke)就曾在他的短篇小说《与美杜莎相会》(A Meeting with Medusa)中描绘了这种生命。
这种巨大的空中生命是种很有想象力的设想。不过这样的生命应该会遇到一些麻烦，和表层以下相当稳定的海洋不同，巨行星的大气是狂暴的，这么巨大的生命肯定只能在风中随波逐流，就如同狂风中没有被缆绳固定在地面上的气球和飞艇一样，无法把握自己的方向，这恐怕会给猎食带来困难。地球上的鸟类虽然能在风中自由翱翔，但它们不是中空充气的，体形也不会超出几米，所以受风的影响要小的多，而且地球上的风跟巨行星上的风暴是没法比的。在我看来，可能小型的空中生命更有前途些。
褐矮星上的生命
褐矮星质量通常是木星的10倍到75倍，处在行星和恒星之间。它们的质量尚不足以让它们的核心压力启动氢核的热核反应，虽然质量大于木星13倍的褐矮星能启动氘的燃烧，但即使质量最大从而氘储量最丰富的褐矮星也会在1亿年内就会耗光燃料而熄灭。褐矮星一生中所释放的能量绝大部分是其形成和收缩时所释放的引力能，其辐射集中在红外波段。
在低质量的褐矮星上有可能存在液态水，说明它们有可能支持某种生命形态的存在，这是美国天文学家哈洛•夏普利(Harlow Shapley)所提出的观点。
夏普利写道：
想象力在这种可能性之前踌躇不前，就是自我加热的行星不象我们一样依赖于通过一个数百万英里外的热源——太阳——来获得热量这种低效率的过程，一个奇特的生物群落完全可能在缺乏从紫光到红光的辐射区的情况下出现！
这样，那里的生命就并不需要恒星的光，相反，它们“脚下”的“大地”就是能量的源泉，它们有可能如此演化以利用这种天体发出的红外辐射，这既可以用来进行光合作用，也可以用来进行感知。对于感知，可以通过长出能看到红外线的眼睛，或者像响尾蛇那样长着热感应器。
人们很容易想到，这样的生命遇到的一个问题就是强引力。因为即使是低质量的褐矮星质量也要比木星还大许多，所以引力将会很强，将是比地球引力大100倍。不过，考虑一下蚂蚁的能力，它们能够举起体重几十倍的东西，这种能力只要发展一下就完全可以支撑起自己，而独角仙则能举起体重850倍的东西，这样，即使体重增加了100倍，独角仙也仍旧能轻松支撑起自己并行走。因而不考虑其他情况，仅就这样的极端重力情况而言，完全可以有生命演化，并出现能够自由活动的动物。
比起普通恒星中单原子离子和中性原子占主导的大气，褐矮星那充满云层的浓密而相对低温的大气更适合形成分子，这无疑对生命的形成是有利的。对于质量大的褐矮星来说，大气中水和一氧化碳丰度比较高，而那些低质量的褐矮星则甲烷比一氧化碳的丰度更高。
我们已观测到的褐矮星最低温度是800开氏度，对于生命而言有可能过高。目前还没有观测到比800K更低的天体来衔接褐矮星和木星(大约125K)，无疑，这是观测中缺失的一环，而这些暂时还没观测到的褐矮星有可能就是适合生命发展的伊甸。
中子星上的生命
即使对于提出观点的人而言，这都是一个半开玩笑的设想。不过这里不妨提一下，让我们看看人类的想象力。
这个富有想象力的设想是射电天文学家弗兰克•德雷克(Frank Drake)提出的，后来罗伯特•福沃德(Robert Forward)就根据这个思路写出科幻小说《龙之蛋》(Dragon’s Egg)和《星震》(Starquake)
为表达中子星比普通恒星更象一颗行星的想法，德雷克推测这种生命存在于其固体表面上。他设想的这样的生命是亚微观的，不是由普通的原子而是由紧密挤压的核子束缚在一起形成的“核分子”组成，这样怪异的分子能否存在以及能否能以足够复杂的形式组织在一起以让生命得以出现？没人知道，现在也几乎没人相信。不过，如果中子星生物真的存在的话，它们的生命过程将是非常快的，因为核反应远比化学反应迅速，从而中子星上的生命形态的演化速度和生死交替的速度要比我们地球上的生物快百万倍。
捷克版的《龙蛋》封面插图，是福沃德本人最喜欢的一个
让我们看看福沃德所写的《龙蛋》吧，这部构思出色的作品描述了一颗中子星表面的生物。这颗中子星直径仅20公里，但表面引力却等于地球上的670亿倍，磁场是地球的1万亿倍，表面温度达到8000多度。由简并物质组成中子星上的生物身高约半毫米，直径约半厘米，体重却和人类的成年男性一样有70公斤，这是因为他们由简并物质所组成。由于他们的新陈代谢是基于核反应而非化学反应，因此一切变化(包括生老病死和思维)的速率都比人类快一百万倍。它们通过用自己的下表面“踩踏”中子星造成震动来相互交流。
生命的适应性是超乎人类想象力的，人类过去曾认为在没有阳光，压力巨大的深海是没有生命的。但最终人类却在深海发现了众多特异的生命，甚至还有不利用光合作用，而是依靠火山口的热能和火山提供的化学物质生存的深海生物群落。虽然，在那些“正常”的环境下出现生命迹象的可能性更大，但是，在广袤的宇宙中，完全有可能在特异的环境中孕育出独特的生命。在上篇中，已经提过在高温星球上存在硅基生命，在低温星球上出现氨基生命，而在恒星上出现离子态生命的可能性。下面，本文将介绍另外一些特异环境中可能出现的生命。
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。
不过，这也许是我们仅有的行星表面进化的经验禁囿了我们的思路，使得我们无法测度在一个完全不同的环境下生命将如何产生。正如同我们过去认为星际间不存在有机物，我们过去认为深海不存在生命，但最终却发现是我们的观念错了。
在科幻作品中就出现过在寒冷而黑暗的太空深处，生存着由由星际气体和尘埃组成并由无线电波传递神经讯号的高等智能生物——霍耳的科幻小说正是这方面的代表作。
巨行星上的生命
在上篇中已经讲述过，低温而且含氨丰富的星球上的生命形态有可能是氨基生命，这样的星球常见的是两类，一类是气态巨行星，另外一类是包括类地行星以及行星的大卫星在内的固态星球。不过，巨行星上的氨基生命可能和大卫星或者类地行星上的氨基生命有很大区别。类地行星以及大卫星上的重力和地表环境和地球这样的行星接近，所以上面的氨基生命和地球的碳基生命形态很可能类似。但巨行星则不同，其中一个显著特点是，这样的生命有可能是在大气中产生生存和繁衍的。
巨行星在我们太阳系中位列第一的代表是木星，木星也是距离太阳最近的巨行星，所以科学家们首先考虑了在木星的高层大气中出现生命的可能性。最早的相关观点的是著名的科普作家卡尔•萨根(Carl Sagan)和埃德温•E•萨尔彼得(Edwin E. Salpeter)在1976年发表的一篇论文中提出的。萨根和萨尔彼得从生态学角度将木星大气同地球的海洋做了比较。地球是最简单的进行光合作用的浮游生物在最顶层，大多数鱼类在低一些的地方并以浮游生物为最基本的食物，而海洋掠食者则捕猎这些鱼类，萨根和萨尔彼得假想中的木星对应生命被他们称作“漂浮者”、“下沉者”和“捕猎者”。
他们想象这些大气中的生命的样子如同巨大的充气袋子一样，里面充着氦气，并通过喷出氦气来运动，就如同乌贼通过喷水来运动一样。他们通过计算得出，那些“捕猎者”物种可能会长到几公里宽。阿瑟•克拉克(Arthur C.Clarke)就曾在他的短篇小说《与美杜莎相会》(A Meeting with Medusa)中描绘了这种生命。
这种巨大的空中生命是种很有想象力的设想。不过这样的生命应该会遇到一些麻烦，和表层以下相当稳定的海洋不同，巨行星的大气是狂暴的，这么巨大的生命肯定只能在风中随波逐流，就如同狂风中没有被缆绳固定在地面上的气球和飞艇一样，无法把握自己的方向，这恐怕会给猎食带来困难。地球上的鸟类虽然能在风中自由翱翔，但它们不是中空充气的，体形也不会超出几米，所以受风的影响要小的多，而且地球上的风跟巨行星上的风暴是没法比的。在我看来，可能小型的空中生命更有前途些。
褐矮星上的生命
褐矮星质量通常是木星的10倍到75倍，处在行星和恒星之间。它们的质量尚不足以让它们的核心压力启动氢核的热核反应，虽然质量大于木星13倍的褐矮星能启动氘的燃烧，但即使质量最大从而氘储量最丰富的褐矮星也会在1亿年内就会耗光燃料而熄灭。褐矮星一生中所释放的能量绝大部分是其形成和收缩时所释放的引力能，其辐射集中在红外波段。
在低质量的褐矮星上有可能存在液态水，说明它们有可能支持某种生命形态的存在，这是美国天文学家哈洛•夏普利(Harlow Shapley)所提出的观点。
夏普利写道：
想象力在这种可能性之前踌躇不前，就是自我加热的行星不象我们一样依赖于通过一个数百万英里外的热源——太阳——来获得热量这种低效率的过程，一个奇特的生物群落完全可能在缺乏从紫光到红光的辐射区的情况下出现！
这样，那里的生命就并不需要恒星的光，相反，它们“脚下”的“大地”就是能量的源泉，它们有可能如此演化以利用这种天体发出的红外辐射，这既可以用来进行光合作用，也可以用来进行感知。对于感知，可以通过长出能看到红外线的眼睛，或者像响尾蛇那样长着热感应器。
人们很容易想到，这样的生命遇到的一个问题就是强引力。因为即使是低质量的褐矮星质量也要比木星还大许多，所以引力将会很强，将是比地球引力大100倍。不过，考虑一下蚂蚁的能力，它们能够举起体重几十倍的东西，这种能力只要发展一下就完全可以支撑起自己，而独角仙则能举起体重850倍的东西，这样，即使体重增加了100倍，独角仙也仍旧能轻松支撑起自己并行走。因而不考虑其他情况，仅就这样的极端重力情况而言，完全可以有生命演化，并出现能够自由活动的动物。
比起普通恒星中单原子离子和中性原子占主导的大气，褐矮星那充满云层的浓密而相对低温的大气更适合形成分子，这无疑对生命的形成是有利的。对于质量大的褐矮星来说，大气中水和一氧化碳丰度比较高，而那些低质量的褐矮星则甲烷比一氧化碳的丰度更高。
我们已观测到的褐矮星最低温度是800开氏度，对于生命而言有可能过高。目前还没有观测到比800K更低的天体来衔接褐矮星和木星(大约125K)，无疑，这是观测中缺失的一环，而这些暂时还没观测到的褐矮星有可能就是适合生命发展的伊甸。
中子星上的生命
即使对于提出观点的人而言，这都是一个半开玩笑的设想。不过这里不妨提一下，让我们看看人类的想象力。
这个富有想象力的设想是射电天文学家弗兰克•德雷克(Frank Drake)提出的，后来罗伯特•福沃德(Robert Forward)就根据这个思路写出科幻小说《龙之蛋》(Dragon’s Egg)和《星震》(Starquake)
为表达中子星比普通恒星更象一颗行星的想法，德雷克推测这种生命存在于其固体表面上。他设想的这样的生命是亚微观的，不是由普通的原子而是由紧密挤压的核子束缚在一起形成的“核分子”组成，这样怪异的分子能否存在以及能否能以足够复杂的形式组织在一起以让生命得以出现？没人知道，现在也几乎没人相信。不过，如果中子星生物真的存在的话，它们的生命过程将是非常快的，因为核反应远比化学反应迅速，从而中子星上的生命形态的演化速度和生死交替的速度要比我们地球上的生物快百万倍。
捷克版的《龙蛋》封面插图，是福沃德本人最喜欢的一个
让我们看看福沃德所写的《龙蛋》吧，这部构思出色的作品描述了一颗中子星表面的生物。这颗中子星直径仅20公里，但表面引力却等于地球上的670亿倍，磁场是地球的1万亿倍，表面温度达到8000多度。由简并物质组成中子星上的生物身高约半毫米，直径约半厘米，体重却和人类的成年男性一样有70公斤，这是因为他们由简并物质所组成。由于他们的新陈代谢是基于核反应而非化学反应，因此一切变化(包括生老病死和思维)的速率都比人类快一百万倍。它们通过用自己的下表面“踩踏”中子星造成震动来相互交流。
外篇 从地球生命血液到地外生命血液
对于我们碳基动物来说，血液是在体内组织中循环将氧、养分和激素带到细胞中去，并从细胞中带走废弃产物的一种流体，而对于温血生物而言，血液还在保持稳定体温方面起到重要作用。对于其他类型的生命而言，如果想出现复杂的多细胞动物，恐怕也同样需要这样的系统。
血液具有非常强的氧携带能力，比如，一升的哺乳动物血液能携带250cm3的氧，对比起来，在同样的温度下一升海水只能溶解5cm3。这种强大的携氧能力来自一种含金属色素，它作为一种辅基附着于血液蛋白，同氧能进行可逆的结合。它从肺或者腮等器官获得氧，运送到细胞，然后再释放。这种过程之所以能运作，是因为色素能在高的分压力(混合气体中的一种成分如果单独存在于容器中会产生的压力)下同氧结合，动物的呼吸器官内就是这样的环境，而它又能在压力相对低的细胞内将其释放。
在地球上，最常见的血色素是血红蛋白，它和叶绿素都属于同一种卟啉。血红蛋白包含着由卟啉环绕着的铁原子，也就是血红素，血红素挂在称为球蛋白的一团蛋白质上。整个动物界中都可以找到血红蛋白，不仅存在于全部的脊椎动物中(南极的几种鱼类除外)，也存在于许多无脊椎动物的循环系统中，这些无脊椎动物包括环节动物、许多节肢动物、一些棘皮动物、软体动物和甲壳类。这是我们人类已知最有效的氧携带物，化学家曾想找到更好的物质，但并没成功。不过，在自然界中还存在另外几种血色素，尽管它们并不象血红蛋白这样有效，但在特定环境中同样可以很好地转送氧。
在分布的广泛性方面，仅次于血红蛋白的是含铜色素血蓝蛋白，它存在于多种软体动物和节肢动物的血液中。人类动脉中富氧的血液是鲜红色，静脉里贫氧的血液是暗红色，而含血蓝蛋白的血液在动脉中是漂亮的蓝色，在静脉里则和水一样无色透明。血蓝蛋白总是自由地游离在血浆中，而不是象那些相对较小的血红蛋白分子一样被限制在血球中。这种含铜的非卟啉的血色素在携氧效率上只有血红蛋白的1/4。
那么外星人有没有可能是这样的蓝血生命呢。高等的大脑消耗氧是比较多的，较大型的躯体同样要求更多的氧，所以如果他们是蓝血，恐怕需要出现在一个表面气压大，并且富氧的星球上，在那样的星球上即使是血液的氧输送效率低一些，也不会造成影响。
在许多种多毛目环节动物中能找到另外一种携氧效率同样是血红蛋白的1/4的血色素，就是血绿蛋白(chlorocruorin)。这种同样含铁的色素的溶液在稀释的情况下是绿色，但在高浓度下却是鲜艳的红色。有一种叫做龙介虫的物种，血液具有一个很有趣的特点，就是同时利用血红蛋白和血绿蛋白双重系统。
龙介虫
蚯蚓血红蛋白(Hemerythrin)是一种含铁的蛋白质色素，可以从包括某些线虫类、环节类、腕足类在内的海洋底栖蠕虫的血液中找到，它同样远不如血红蛋白有效。含有这种色素的血液在同氧结合的情况下是亮粉色或者蓝紫色，而在静脉中则是无色的。同血红蛋白一样，它必须被置于血球中而不能在血流中自由浮动。
另外一种称为vanadium chromagen的含钒的血色素，可以从海鞘类和被囊动物那里发现，这种血色素包含在微小的血球中，使得血液呈现出苹果绿的颜色，不过在存在钒的不同氧化物时会变成蓝色或者橙色。
此外，还有在蕉鹃翼羽中发现的以铜为基础的卟啉，它不同于同样含铜的血蓝蛋白，因为血蓝蛋白是非卟啉的，不过对这种血液物质的研究还不多；还有棕色的以锰为基础的卟啉，叫做平那珠蛋白或者江珧珠蛋白(pinnaglobin)，出现在江珧科软体动物的血液中，对它的了解同样不多。
如此看来，单单在地球上，动物的血液颜色就已经是五彩缤纷的了，在其他世界中的生命完全可能利用上述任何形式的血色素来把氧输送到细胞中去，甚至象龙介虫那样用几种血色素综合起来，从而调配出更多的色彩。不过，三原色里现在还少了黄色，要调配出全部色彩似乎还缺点什么。
但地球上自然产生的氧携带方式远非耗尽了一切可能的途径，尽管可逆的氧结合是种少见的性质，但化学家还是能制造出这样的人工化学物质来对氧进行可逆结合。比如，一种简单的氧—蓝靛化合物能在这方面做的相当不错，而含钴的卟啉这种地球生命中从未出现过的血色素同样可以发挥不错的功效。科学家还检验了相当广泛的钴组氨酸和“钴球蛋白”，结论是完全可以出现在外星生物的血液中。事实上，这样的生化物质在地球上也不是没有先例，比如维生素B-12就是以钴为基础的卟啉。那么这样的血是什么颜色的？含钴球蛋白的血液在含有丰富的氧气的时候会是无色的或者是浅粉色的，但在静脉里则是暗黄色或深琥珀色。这样我们终于找到了需要的黄色。这样的血液还有个好处，如同血蓝蛋白和蚯蚓血红蛋白一样，这种钴球蛋白不会象我们的血红蛋白那样会被一氧化碳破坏掉和氧的结合能力，所以这样的外星生物是不怕一氧化碳中毒的。
不过，钴球蛋白分子会在不到一天之内就失去同氧的可逆结合能力，相对来说，我们人类的血红蛋白能坚持好几个星期。但这并不会就此排除外星生命使用这种血液的可能，在我们体内，每分钟都有数百万的血细胞被破坏掉和重新制造出来，那些外星生命完全可以进化出更有效的造血器官来解决这个问题。钴同铁相比的稀缺性也不会是什么大的障碍，尽管在地球海洋中钴的丰度大约只有铁的1%，但同磷、氯、钾的丰度大致差不多，而这些元素都是哺乳动物身体的生化过程普遍需要的东西。再说，铜和矾元素在宇宙中的丰度比钴几乎低了一个数量级，在行星表面上的丰度同钴也可相比，但却是已经被某些地球生命血液所利用的元素。
另外一个可能性要低一些的选择是含铱的血液。铱同氯、羰基和苯膦的结合显示出同氧的可逆结合能力。尽管它无法溶解于水和其他极性媒介比如液态氨和酒精，但这不会阻碍它在血液中的使用，因为在海鞘类血液中发现的含钒血色素同样不溶于水。
在血液中运作的时候，每个这种铱化合物分子同一个氧原子结合，颜色从亮黄色变成暗橙色。不过这个反应的速度可不象钴化合物那么快，所以这种生命的肺部恐怕会象我们的肠子一样回旋卷绕，从而增加同氧的接触面积。氧化后，这种含铱的血液就不能见光，因为它具有比较强的感光性，这种色素在暴露于强光下会在几天或者几星期内慢慢分解，颜色从橙色逐渐变成绿色并最终变成深蓝黑色。从而，这样的外星生物就需要有着黑皮肤或者干脆生活在微光的世界里，在不见光的情况下，这种色素就能够保持数年的稳定。为什么不能同血液含钴的生物那样通过加快血细胞代谢速度来解决这个问题呢？这是因为铱在元素周期表上远比排在一起的钒、锰、铁、钴、铜靠后，丰度是没法和它们比的，所以这类生物需要珍惜宝贵的资源。
不过，生命为什么一定要靠氧来呼吸呢，氧无非是用来打开碳水化合物(或者外星生命需要的碳氨化合物或其他什么东西)的链从而释放能量的一种氧化剂。用其他的氧化剂为什么不可以，比如氢、氯、硫这样的元素？科学家还没怎么考虑过这些可能。不过需要提到的是，上面的含铱血液在对氢进行可逆结合的能力方面同跟氧的可逆结合能力一样好，如果某种生命是需要呼吸氢气的——这可是宇宙中丰度最高的元素——那么这种血液无疑可以作为一个不错的选择。
对于我们碳基动物来说，血液是在体内组织中循环将氧、养分和激素带到细胞中去，并从细胞中带走废弃产物的一种流体，而对于温血生物而言，血液还在保持稳定体温方面起到重要作用。对于其他类型的生命而言，如果想出现复杂的多细胞动物，恐怕也同样需要这样的系统。
血液具有非常强的氧携带能力，比如，一升的哺乳动物血液能携带250cm3的氧，对比起来，在同样的温度下一升海水只能溶解5cm3。这种强大的携氧能力来自一种含金属色素，它作为一种辅基附着于血液蛋白，同氧能进行可逆的结合。它从肺或者腮等器官获得氧，运送到细胞，然后再释放。这种过程之所以能运作，是因为色素能在高的分压力(混合气体中的一种成分如果单独存在于容器中会产生的压力)下同氧结合，动物的呼吸器官内就是这样的环境，而它又能在压力相对低的细胞内将其释放。
在地球上，最常见的血色素是血红蛋白，它和叶绿素都属于同一种卟啉。血红蛋白包含着由卟啉环绕着的铁原子，也就是血红素，血红素挂在称为球蛋白的一团蛋白质上。整个动物界中都可以找到血红蛋白，不仅存在于全部的脊椎动物中(南极的几种鱼类除外)，也存在于许多无脊椎动物的循环系统中，这些无脊椎动物包括环节动物、许多节肢动物、一些棘皮动物、软体动物和甲壳类。这是我们人类已知最有效的氧携带物，化学家曾想找到更好的物质，但并没成功。不过，在自然界中还存在另外几种血色素，尽管它们并不象血红蛋白这样有效，但在特定环境中同样可以很好地转送氧。
在分布的广泛性方面，仅次于血红蛋白的是含铜色素血蓝蛋白，它存在于多种软体动物和节肢动物的血液中。人类动脉中富氧的血液是鲜红色，静脉里贫氧的血液是暗红色，而含血蓝蛋白的血液在动脉中是漂亮的蓝色，在静脉里则和水一样无色透明。血蓝蛋白总是自由地游离在血浆中，而不是象那些相对较小的血红蛋白分子一样被限制在血球中。这种含铜的非卟啉的血色素在携氧效率上只有血红蛋白的1/4。
那么外星人有没有可能是这样的蓝血生命呢。高等的大脑消耗氧是比较多的，较大型的躯体同样要求更多的氧，所以如果他们是蓝血，恐怕需要出现在一个表面气压大，并且富氧的星球上，在那样的星球上即使是血液的氧输送效率低一些，也不会造成影响。
在许多种多毛目环节动物中能找到另外一种携氧效率同样是血红蛋白的1/4的血色素，就是血绿蛋白(chlorocruorin)。这种同样含铁的色素的溶液在稀释的情况下是绿色，但在高浓度下却是鲜艳的红色。有一种叫做龙介虫的物种，血液具有一个很有趣的特点，就是同时利用血红蛋白和血绿蛋白双重系统。
龙介虫
蚯蚓血红蛋白(Hemerythrin)是一种含铁的蛋白质色素，可以从包括某些线虫类、环节类、腕足类在内的海洋底栖蠕虫的血液中找到，它同样远不如血红蛋白有效。含有这种色素的血液在同氧结合的情况下是亮粉色或者蓝紫色，而在静脉中则是无色的。同血红蛋白一样，它必须被置于血球中而不能在血流中自由浮动。
另外一种称为vanadium chromagen的含钒的血色素，可以从海鞘类和被囊动物那里发现，这种血色素包含在微小的血球中，使得血液呈现出苹果绿的颜色，不过在存在钒的不同氧化物时会变成蓝色或者橙色。
此外，还有在蕉鹃翼羽中发现的以铜为基础的卟啉，它不同于同样含铜的血蓝蛋白，因为血蓝蛋白是非卟啉的，不过对这种血液物质的研究还不多；还有棕色的以锰为基础的卟啉，叫做平那珠蛋白或者江珧珠蛋白(pinnaglobin)，出现在江珧科软体动物的血液中，对它的了解同样不多。
如此看来，单单在地球上，动物的血液颜色就已经是五彩缤纷的了，在其他世界中的生命完全可能利用上述任何形式的血色素来把氧输送到细胞中去，甚至象龙介虫那样用几种血色素综合起来，从而调配出更多的色彩。不过，三原色里现在还少了黄色，要调配出全部色彩似乎还缺点什么。
但地球上自然产生的氧携带方式远非耗尽了一切可能的途径，尽管可逆的氧结合是种少见的性质，但化学家还是能制造出这样的人工化学物质来对氧进行可逆结合。比如，一种简单的氧—蓝靛化合物能在这方面做的相当不错，而含钴的卟啉这种地球生命中从未出现过的血色素同样可以发挥不错的功效。科学家还检验了相当广泛的钴组氨酸和“钴球蛋白”，结论是完全可以出现在外星生物的血液中。事实上，这样的生化物质在地球上也不是没有先例，比如维生素B-12就是以钴为基础的卟啉。那么这样的血是什么颜色的？含钴球蛋白的血液在含有丰富的氧气的时候会是无色的或者是浅粉色的，但在静脉里则是暗黄色或深琥珀色。这样我们终于找到了需要的黄色。这样的血液还有个好处，如同血蓝蛋白和蚯蚓血红蛋白一样，这种钴球蛋白不会象我们的血红蛋白那样会被一氧化碳破坏掉和氧的结合能力，所以这样的外星生物是不怕一氧化碳中毒的。
不过，钴球蛋白分子会在不到一天之内就失去同氧的可逆结合能力，相对来说，我们人类的血红蛋白能坚持好几个星期。但这并不会就此排除外星生命使用这种血液的可能，在我们体内，每分钟都有数百万的血细胞被破坏掉和重新制造出来，那些外星生命完全可以进化出更有效的造血器官来解决这个问题。钴同铁相比的稀缺性也不会是什么大的障碍，尽管在地球海洋中钴的丰度大约只有铁的1%，但同磷、氯、钾的丰度大致差不多，而这些元素都是哺乳动物身体的生化过程普遍需要的东西。再说，铜和矾元素在宇宙中的丰度比钴几乎低了一个数量级，在行星表面上的丰度同钴也可相比，但却是已经被某些地球生命血液所利用的元素。
另外一个可能性要低一些的选择是含铱的血液。铱同氯、羰基和苯膦的结合显示出同氧的可逆结合能力。尽管它无法溶解于水和其他极性媒介比如液态氨和酒精，但这不会阻碍它在血液中的使用，因为在海鞘类血液中发现的含钒血色素同样不溶于水。
在血液中运作的时候，每个这种铱化合物分子同一个氧原子结合，颜色从亮黄色变成暗橙色。不过这个反应的速度可不象钴化合物那么快，所以这种生命的肺部恐怕会象我们的肠子一样回旋卷绕，从而增加同氧的接触面积。氧化后，这种含铱的血液就不能见光，因为它具有比较强的感光性，这种色素在暴露于强光下会在几天或者几星期内慢慢分解，颜色从橙色逐渐变成绿色并最终变成深蓝黑色。从而，这样的外星生物就需要有着黑皮肤或者干脆生活在微光的世界里，在不见光的情况下，这种色素就能够保持数年的稳定。为什么不能同血液含钴的生物那样通过加快血细胞代谢速度来解决这个问题呢？这是因为铱在元素周期表上远比排在一起的钒、锰、铁、钴、铜靠后，丰度是没法和它们比的，所以这类生物需要珍惜宝贵的资源。
不过，生命为什么一定要靠氧来呼吸呢，氧无非是用来打开碳水化合物(或者外星生命需要的碳氨化合物或其他什么东西)的链从而释放能量的一种氧化剂。用其他的氧化剂为什么不可以，比如氢、氯、硫这样的元素？科学家还没怎么考虑过这些可能。不过需要提到的是，上面的含铱血液在对氢进行可逆结合的能力方面同跟氧的可逆结合能力一样好，如果某种生命是需要呼吸氢气的——这可是宇宙中丰度最高的元素——那么这种血液无疑可以作为一个不错的选择。
扩展阅读：
著名生化学家阿西莫夫所写的一篇文章《并非我们所认识的》。他在文中提出了六种生命形态：
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(以氧为基础的)生物；
四、以氨为介质的核酸/蛋白质(以氮为基础的)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。
其中第三项便是我们所熟悉的——亦是我们惟一所认识的——生命。至于第一、第二项，是一些高温星球上可能存在的生命形式，另外，地球上曾经出现过的那些生活在硫矿里的、厌氧的古细菌就很有可能是以硫作为自己生命的介质；而第四项至第六项，则是一些寒冷星球上可能存在的生物形态。
宇宙中的生命可能有着不同的化学基础，使我们认识到，生命对环境的适应能力各有不同———所谓“甲之熊掌，乙之砒霜”，我们认为舒适宜人的星球，对一些生物来说可能是酷热难耐，而对另一些则可能是寒冷难当。
著名生化学家阿西莫夫所写的一篇文章《并非我们所认识的》。他在文中提出了六种生命形态：
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(以氧为基础的)生物；
四、以氨为介质的核酸/蛋白质(以氮为基础的)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。
其中第三项便是我们所熟悉的——亦是我们惟一所认识的——生命。至于第一、第二项，是一些高温星球上可能存在的生命形式，另外，地球上曾经出现过的那些生活在硫矿里的、厌氧的古细菌就很有可能是以硫作为自己生命的介质；而第四项至第六项，则是一些寒冷星球上可能存在的生物形态。
宇宙中的生命可能有着不同的化学基础，使我们认识到，生命对环境的适应能力各有不同———所谓“甲之熊掌，乙之砒霜”，我们认为舒适宜人的星球，对一些生物来说可能是酷热难耐，而对另一些则可能是寒冷难当。
这文章选得好 和那篇砷基生命遥相呼应
真是看得过瘾
真是看得过瘾
ffffff
宇宙之大无所不有挖的好！！
这个好~~~~~
太热和太冷，太大或太小，是否都很难形成生命体，尤其智慧生物？
这坟挖的
极品文章，宇宙之大，无奇不有
好文章，留爪印
好文好坟
一想到拿海飞丝去喷外星人的状况真的有可能发生我就无比的蛋疼
这篇文章不错，科普了，希望给个精华
养个水晶狗狗做宠物
colombia 发表于 2012-1-3 17:30 
养个水晶狗狗做宠物
食物是什么?沙子么...
养个水晶狗狗做宠物
食物是什么?沙子么...
养个水晶狗狗做宠物
大便是什么？钻石？
大便是什么？钻石？
氨基生命应该可以吃偶们的屁，嘿嘿