为什么地球上的生命都是碳基生物，而非其他元素？

发布时间：2023-04-13 09:30:38 所属栏目：动态来源：

导读：不管是文科生还是理科生，在初中阶段都接触过一段时间的化学，知道这个世界存在着许多种元素，这些元素能够组成或简单或复杂的大量化学物质。可以说，整个五彩斑斓的世界都是各式各样的化学物质无时不在组成的，所以

不管是文科生还是理科生，在初中阶段都接触过一段时间的化学，知道这个世界存在着许多种元素，这些元素能够组成或简单或复杂的大量化学物质。可以说，整个五彩斑斓的世界都是各式各样的化学物质无时不在组成的，所以没有什么独一无二的东西不是由化学元素构成的。

甚至，不仅仅是东西，包括非常复杂的生命都是由各种化学元素组成的。地球上最为复杂的生命就是人类，而我们人类就是通过一系列有机元素组成的，包括碳元素、氧元素等等。大家喝的矿泉水之所以那么贵，就是因为里面掺杂了矿元素，这些矿元素就是化学元素的一种。

尽管组成人体的元素非常多，但是其中有一种元素占据着绝对的主导地位，那就是碳元素。不仅仅是人类，地球上绝大多数生命体都是以碳元素为基础的生物，因此，地球上的大量生物又被人们称为碳基生物。

看到这里，可能有人会觉得非常奇怪，明明我们体内含量最高的元素是氧元素而不是碳元素，比如人类体内氧元素的含量远远超过碳元素，氧元素甚至达到了接近七成，而碳元素不过只有接近两成罢了，为什么这种情况下依然被叫做碳基生物？

这个问题的答案非常简单，大家想一下，在大多数生物体内，氧元素的存在形式并不是单质，而是与氢元素一起形成了化合物，也就是水。

对于我们体内的细胞来说，虽然水是非常重要的组成部分，但是真正对于细胞的结构和各种生理进程、化学反应起到作用的，还是碳元素，大量的氧元素而组成的水也只不过是在生命体的细胞生物量内长时间的维持一种水生生物的大环境罢了。

大家都知道，原子之所以能够联系在一起从而形成分子，是因为化学键的存在。说的具体一些，也就是原子最外层的电子数目有所不同。拿水来举例子，一个氧原子多了两个电子，两个氢原子分别得到了一个电子，三个原子都达到了非常稳定的状态，这就是化学键。

化学键的数目是有限制的，氢原子可以形成一个，氧原子可以形成两个，而碳原子就比较厉害，能够形成四个。关于碳的化合物，最为简单的就是甲烷，也就是一个碳原子搭配四个氢原子，从而形成一种相对稳定的结构。而自然界的复杂生物如我们的遗传物质，也是无数不同的元素不断地联合各种复杂的元素形成千变万化的庞大的结构。

上个世纪，曾经有科学家研究了这种生命可能的存在形式。实际上，硅元素和碳元素有许多相似的地方，毕竟它们本身就是同族元素，类似于甲烷，硅元素也可以形成硅烷，只不过是一个硅原子搭配四个氢原子罢了。

但是，科学家认为，硅原子形成的化学键普遍不够牢靠，非常容易断裂。因此，硅基生物应该是不存在的。

（编辑：汽车网）

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