文档介绍：地球为啥只选择碳基生命，而不是硅基生命呢？
上期我们说到寻找外星生命，提到什么是「生命」时，留下了一个问题尾巴——为什么地球生命非得是碳基生命，而不是非碳基生命呢？外星生命有可能是硅基生命吗？
宇宙中到底有没有非碳基生命？本期我们就来啃啃这块硬骨头。先说说，大自然为什么让地球生命自然选择碳基生命？大家知道，自从化学尤其是分子生物学快速发展以来，科学家们发现：地球上所有生命形态和物种，无外乎都是由25种化学元素构成的。一个典型的生物细胞比如人体细胞的总质量当中，有96%是由氧（65%）、碳（18%）、氢（10%）、氮（3%）这4种主要元素构成的，其余的则是由少量其他元素构成的，比如说钙、磷、钾、硫、钠、***、镁、铁等等。
有人马上会问，人体总质量不是氧元素占了大部分吗？高达65%！我们不是以氧为基础的生命形态吗？为什么我们不叫氧基生命，而叫碳基生命呢？是这样的，包括人类在内的所有地球生命，活体细胞中多数的氧元素，其实是以水的形式存在的，含在水分子H2O里了。然而，对细胞结构和功能起关键作用的，却是另外一种元素——这就是碳。所以呢，我们说地球生命都是以碳元素为基础的，于是就叫碳基生命 Carbon-Based Life。▲碳元素符号、原子序数、元素名、原子质量最关键的问题来了，为啥生命选择的是碳元素，而不是其他元素呢？
要想回答这个问题，我们就得进入粒子尺度下，看看碳元素的特点。凡是学过点化学的都知道，分子中的原子，都是通过化学键相互连接在一起的。什么？忘了啥是化学键啦？化学键，就是一种粒子间的吸引力，让原子、分子透过这种吸引力，组成——我们宏观尺度下看得见的物质。▲化学键的三维模型文科生不妨把化学键想象成每一种元素的手臂。有了这种手和胳膊——化学键，原子之间就可以手拉手，勾勾搭搭混迹天涯了。
不同元素拥有手臂的数量也不同。像氢原子只有一只手臂，这就意味着一次只能跟另一个原子手拉手。像氧原子就有两只手臂，意味着同时能跟两个原子勾勾搭搭。
像碳原子竟有四只手臂，这就意味着：它最多可以同时跟4个原子勾勾搭搭。这就有意思了，想想看每个碳原子都有四只手，如果相互连接一起，上下左右前后，手拉手成三维结构，就会创造出千差万别的各种碳骨架——这就成了各种各样有机化合物的基础。▲碳Ｃ、氢Ｈ、氧O在水water、乙烯ethylene、乙炔acetylene之间的化学键关系。科学家把这种含碳的分子统称为有机分子，从最简单的有机分子（碳氢化合物甲烷），一直到复杂多样的高分子有机物（DNA分子），这就为碳基生命的形成，提供了丰富的物质基础。
就像搭建乐高积木一样，大自然通过神奇的碳元素，搭建出丰富多彩的碳基生命。
——这一过程就是壮丽的地球生命演化史，也是大自然本身自然选择生命形态的唯一路径。也是迄今为止人类已知的唯一路径。
有人可能会问：碳原子不过区区四只手，比碳原子手多的原子，不是更能演绎出千奇百怪的分子结构吗？千手观音，不是更精彩嘛？！问题是，粒子尺度下的三维世界，并非手臂越多就越好。越重的元素虽然手臂越多，复杂度是足够了，但稳定性却远远不行。化学世界，拼的不是量，而是巧。
要知道，碳元素是所有元素中化合物种类最多的，目前已知的纯有机化合物就有近1000万种，但这还只是理论上存在化合物世界的冰山一角而已。▲碳的同素异形体结构：钻石（a