著名科幻小说家威尔斯(H.G.Wells)曾想象在银河系的某个角落,一颗表面温度超过1500℃的星球上,一群由硅和铝构成的“人”可能正在液态铁的海边散步。而事实上,如果“硅人”存在的话,他们应该在低温的世界活得更好。

硅被认为是生命支柱的替代品,是因为它和同族元素碳一样能形成长链。不幸的是,硅形成的键往往不够稳定。比如我们所熟悉的煤油在室温下是稳定的,而如果用硅原子取代煤油中的碳,得到的产物在相同的条件下则会自燃。

“在一个无氧无水的环境下,硅化学才显得更可行,”剑桥大学生物技术学院的威廉·贝斯(William Bains)说。

如果太阳系确有硅生命存在,那么它最可能存在于可由甲烷或乙烷替代水的土卫泰坦,或者壳层中富含液氮的海卫一Triton。

我们通常所说的碳化学在液氮(在一个大气压下存在于-196℃以下)、液态甲烷(-164℃)或液态乙烷(-89℃)的温度下几乎无法存在,因为这样的低温条件无法为碳键的断裂提供足够的能量。而硅与其他原子所形成的化学键相对较弱,因此即使在低温环境下硅键也能断裂,从而使新陈代谢成为可能。

在科幻小说中,“硅人”往往具有坚硬而透明的骨架,而事实上你只要看一下身边多种多样的硅聚合物就知道“硅人”不一定长得千篇一律了:它们可以像电脑芯片那样坚硬,也可能柔软的像个壁球。

硅的一大弱点在于它和氧原子形成的化学键过于牢固,以至于在大多数星球上它都只能以二氧化硅的形式存在于岩石中,从而大大降低了它参与形成生命的可能。因此,硅生命只可能存在于缺氧的星球,而土卫泰坦刚好能满足这一条件。