氢氦锂铍硼,碳氮氧氟氖,钠镁铝硅磷,硫氯氩钾钙,这熟悉的元素周期表,揭示了客观世界的组成成分。一切物质都是由原子构成的。时至今日,元素周期表已经里元素的数目已经比他刚问世时增加了两倍,人类对于物质世界的认识在不断增加。
我们人类最感兴趣的,无疑是生命体。在对于生命体的漫长研究中,科学家发现,生命体都是由碳构成的。尽管地球上含量较多的元素还有氢、氧、氮,但是占据主导地位的却是碳。
在人体中,含量最多的元素是氢元素和氧元素,但是人体的基础却是碳元素,这究竟是为什么呢?为什么碳会成为生命体的基础呢?这还要从原子的角度来进行分析。
人体内的大部分物质是水,而水就是由氢原子和氧原子构成的,因此氢元素和氧元素成为人体中最多的元素,也就不足为奇了。然而人体中最重要的物质不是最多的水,而是一个个细胞组织。
细胞组织的构成,固然需要水,但是更需要碳元素,形成一个稳定的机体,形成人体这个复杂设备的一点点基础。
根据碳的原子结构,每个碳原子能够同时与四个其他原子进行结合,这是由于他的核外电子有四个,要达到稳定状态需要与四个核外拥有一个电子的原子进行结合。
这就正如我们平时玩的积木一样,能够连接更多其它积木的零件,往往有着更重要的作用,他连接起了整个系统的,保证了系统的运转能够更宏大以及流畅。
因此,科学界还曾专门形成了一门学科,来研究碳原子。这门学科叫碳化学,科学家把带有碳元素的分子叫作有机分子,这就形成了有机化学的基础。有机化学的不断发展,归功于科学家对于碳原子的不断探索。
无论是简单的碳基化合物,比如甲烷乙烷,或者是复杂的高分子化合物,比如蛋白质等,都是以碳为骨架,以碳为中心,不断发展形成了我们今天所认识到的丰富的物质。
既然如此,同样能够连接四个其他原子的硅原子,能否成为生命体的基础呢?对此,科学家们也曾进行了艰辛的探索。碳元素与硅元素有着相似的化学性质,但是这种观点,在学术界也争论不一。
理论上来讲,一些人认为,碳元素虽然能与四个原子进行结合,但是他的结合能力比较弱,没有一个稳定的结构,这样的基础结构,很容易产生破裂。因此以硅为基础的理论是难以实现的。
从现实来讲,地球进化已经经过了无数年,如果硅基生物真的可以存在的话,那我们一定可以看到。然而,时至今日,科学家并没有发现硅基生物存在的可能性。
或许外星球会有生命体,即便如此,他们大概率也是碳基生物。但是理论都是要经过实践证明的,正如哥白尼推翻了地心说一样,整个物质世界我们认识的还不够,还需要不断进行探索。
有些科幻小说作家曾经构想过砷基生命,硼基生命。然后这都是建立在我们现有的认识基础之上的。宇宙空间还有这超出我们认知范围的东西,或许其他的生命体远远超出我们的想象,又或许,我们的碳基存在形式,对未知的生命来说,也是个谜题。