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宇宙為何普遍采用碳基生命?

 秋水共藍(lán)天 2019-02-02

有機(jī)體在其組成上必然高于原初物質(zhì)的簡(jiǎn)單構(gòu)成,它應(yīng)該具有復(fù)雜的自組織結(jié)構(gòu),而復(fù)雜的組成意味著該種物質(zhì)應(yīng)該是數(shù)量眾多的化合物即高分子化合物,而在已知的元素中,碳是最具備這一條件的。從化學(xué)角度分析,碳原子最外層有4個(gè)電子,既不容易失去電子也不容易得到電子,故相對(duì)穩(wěn)定,但是卻有利于每個(gè)炭原子與其它原子形成穩(wěn)定的4個(gè)共價(jià)鍵,而且碳原子之間也可以形成共價(jià)鍵,既可以形成單鍵,還可以形成雙鍵和三鍵;多外碳原子可以結(jié)合長(zhǎng)長(zhǎng)的碳鏈,也可以形成碳環(huán),這樣就為形成大分子提供了條件。碳族還有硅(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)等元素,它們?cè)拥淖钔怆娮訉由弦捕加?個(gè)電子,在這些元素中硅(Si)的分布較廣,但是在常溫下,硅的化學(xué)性質(zhì)太不活潑,除氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿外,硅不跟其他物質(zhì)起反應(yīng);另外,它很難像炭原子一樣形成多種價(jià)鍵,故難以形成大分子,基本難以聚合成大原子量物質(zhì),這些原子量較重的炭族元素在自然界中分布相對(duì)較少,更難以形成大的分子。這樣,得天獨(dú)厚的條件使炭原子易形成在自己引領(lǐng)下的自組織,而這就是有機(jī)化合物。按照從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,有機(jī)體的形成主要經(jīng)過(guò)兩個(gè)階段:有機(jī)小分子的形成階段和有機(jī)大分子的形成階段。

不過(guò),碳原子對(duì)有機(jī)分子的形成只是起到了關(guān)鍵性作用,它要真正形成有機(jī)分子還需要有其它元素的配合,為何會(huì)這樣哪?根本原因在于——有機(jī)分子的結(jié)構(gòu)和形狀需要一些相應(yīng)的極限粒子在其有機(jī)分子周?chē)枰灾魏驼澈?,而這些極限粒子需要適宜的溫度(一般不超過(guò)400度)才能形成。在地球早期,有機(jī)小分子是溶于水中的無(wú)機(jī)物通過(guò)吸收地球表面的紫外線、閃電等能量子而形成極限粒子的,然后通過(guò)極限粒子的支撐和粘和,使周?chē)奶荚蛹盁o(wú)機(jī)物結(jié)合在一起而形成。有機(jī)大分子的形成與有機(jī)小分子的形成有些類(lèi)似,但相比而言,有機(jī)大分子的形成條件更為苛刻,它需要有足夠條件的能量子和相應(yīng)安全的環(huán)境。因此,有機(jī)大分子的形成需要宇宙有個(gè)相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的演化過(guò)程才能形成。

宇宙為何普遍采用碳基生命?

有機(jī)物的自組織是在碳原子的引領(lǐng)下形成的,這種自組織在自然界中依據(jù)炭信息所能接受的信息源狀態(tài)而聚合成種類(lèi)繁多的有機(jī)大分子。由于碳的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),使其具有無(wú)限構(gòu)成性,故它可以與外在原子有機(jī)聚合成結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜的大分子,這種大分子是在碳原子信息與周?chē)畔⒃吹牟粩嘟换ミ^(guò)程中實(shí)現(xiàn)的,這個(gè)交互過(guò)程所不斷形成的大分子應(yīng)該具有越來(lái)越維護(hù)自組織的特點(diǎn)來(lái),也就是說(shuō),它所不斷形成的有機(jī)大分子就會(huì)越來(lái)越不易分解并具有相對(duì)獨(dú)立存在性。這樣,不斷形成的有機(jī)物在其構(gòu)成上不僅已超越了初在物質(zhì)的反應(yīng)性,且已經(jīng)隨著有機(jī)物的越來(lái)越復(fù)雜而呈現(xiàn)出越來(lái)越明顯的適應(yīng)性。

適應(yīng)性是大自然進(jìn)化的極其光輝的一環(huán),分子及高于分子的物質(zhì)會(huì)通過(guò)適應(yīng)性而能隨著環(huán)境的改變不斷調(diào)整自己的結(jié)構(gòu)和成份,而這種調(diào)整是有機(jī)的,調(diào)整后的物質(zhì)存在應(yīng)該更具有活力和穩(wěn)定性。原初物質(zhì)也是能夠隨著環(huán)境而改變自己,但是它的這種改變往往意味只進(jìn)行著簡(jiǎn)單的分解和重組。而適應(yīng)已經(jīng)不是物質(zhì)自身的本性,它應(yīng)是復(fù)雜物質(zhì)所形成的類(lèi)似于電腦指令程序的簡(jiǎn)單類(lèi)程序。簡(jiǎn)單類(lèi)程序是一種被動(dòng)程序,這種程序缺乏較強(qiáng)的指令功能。有機(jī)分子的類(lèi)程序主要體現(xiàn)在以有機(jī)體作為載體的信息(能量子)按照有機(jī)體的構(gòu)成方式,不斷地進(jìn)行有規(guī)律的運(yùn)作流轉(zhuǎn)程式上,而這種有規(guī)律的運(yùn)作流轉(zhuǎn)程式就是能量子集合成相應(yīng)極限粒子以形成對(duì)有機(jī)分子的支撐和粘和的程式。有機(jī)分子的類(lèi)程序具有極為重要的作用,主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:

(1)引導(dǎo)碳原子與其它原子形成共價(jià)鍵,合成具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的有機(jī)分子。在自然隨機(jī)法則下,有機(jī)分子中碳原子很難自行尋找到其它原子進(jìn)行結(jié)合,此時(shí)能量子將會(huì)按照該有機(jī)分子的類(lèi)程序進(jìn)行流轉(zhuǎn)合成相應(yīng)的極限粒子,通過(guò)合成極限粒子獲得相應(yīng)的空間為碳原子與其它原子的合成創(chuàng)造條件。(2)維持有機(jī)分子的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。由于有機(jī)體分子往往具有長(zhǎng)長(zhǎng)的鏈條,這使其在結(jié)構(gòu)構(gòu)成上嚴(yán)重依賴(lài)周?chē)鷺O限粒子對(duì)其結(jié)構(gòu)和形狀的支撐,但由于周?chē)鷺O限粒子總會(huì)因其周?chē)馁|(zhì)量或性能質(zhì)量導(dǎo)致分解,使有機(jī)體分子有可能因此而失去部分支撐而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變化,而這種結(jié)構(gòu)變化會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致該有機(jī)體分解或者性質(zhì)發(fā)生變化。因此,有機(jī)分子的結(jié)構(gòu)需要不斷進(jìn)行穩(wěn)定有序地合成相應(yīng)的極限粒子進(jìn)行相應(yīng)的彌補(bǔ),以維持有機(jī)分子的穩(wěn)定,此時(shí)仍然需要類(lèi)程序發(fā)揮作用,有機(jī)體的類(lèi)程序?qū)⑹鼓芰孔影凑粘淌讲粩噙M(jìn)行極限粒子的合成,以彌補(bǔ)缺失的極限粒子,以用來(lái)維持有機(jī)體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

有機(jī)體的這種類(lèi)程序即適應(yīng)性是如何形成的哪?這首先需要我們回到本書(shū)第四章第二節(jié)中重新認(rèn)識(shí)下原子的結(jié)構(gòu):“原子內(nèi)也充斥著巨量的極限粒子,它是由原子核、電子、極限粒子混合構(gòu)成的實(shí)心體”。在統(tǒng)一信息論原子模型中,即使最簡(jiǎn)單的氫原子,其空間也充斥著數(shù)量約為1072個(gè)的極限粒子。那么,分子量巨大的的有機(jī)分子其內(nèi)部必然到處充斥著遠(yuǎn)比基本微觀粒子數(shù)量大得多的極限粒子,以此維持有機(jī)分子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。在這兒就存在這樣一個(gè)問(wèn)題:有機(jī)分子是如何在相對(duì)較短的時(shí)間形成如此巨大的分子結(jié)構(gòu)的哪?很顯然,單純僅靠能量子一個(gè)個(gè)粘和形成而成是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,因?yàn)榧词拱凑兆疃虡O限時(shí)間5.39121×10-44秒形成極限粒子,那么,僅氫原子也需要5.39121×1028秒的天文時(shí)間,更何況還需要提供支撐有機(jī)分子穩(wěn)定的大量極限粒子,用以粘和原子形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。因此,有機(jī)分子的形成一定需要較大的能量子組合即能量子流進(jìn)行系統(tǒng)供應(yīng),然后以組合的方式系統(tǒng)加工成極限粒子才有可能。而從地球形成早期的環(huán)境來(lái)看,由于太陽(yáng)、地球也提供了足夠的太陽(yáng)光、地?zé)?、閃電等能量子,使地球上到處充斥著這種能量子流。這樣,在當(dāng)時(shí)的情況下(假定組成有機(jī)物的各個(gè)原子已經(jīng)形成),碳原子的周?chē)厝粫?huì)因能量子流不斷被加工成極限粒子而形成對(duì)其它原子的粘和,而這種粘和的成功需要有如下幾個(gè)條件:

(1)碳原子與其它原子形成共價(jià)電子對(duì);(2)碳原子與其它原子的距離足夠近;(3)足夠量的極限粒子用以粘和原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

以上是形成有機(jī)物的先決條件,缺一不可。如果碳原子與其它原子之間具備這種條件,那么,它們之間將通過(guò)能量子流形成相應(yīng)極限粒子予以粘和形成穩(wěn)定的有機(jī)結(jié)構(gòu);反之,則不提供能量子流,而不能形成極限粒子予以粘和,從而就不會(huì)形成有機(jī)結(jié)構(gòu)。由此,我們可以看出,有機(jī)物形成所需要的能量子流與計(jì)算機(jī)的能量子流具有明顯的一致性。假如我們把提供能量子流的情況視為高電位勢(shì)并標(biāo)記為二進(jìn)制“1”的話,那么,不提供能量子流的情況就可以視為低電位勢(shì)并標(biāo)記為二進(jìn)制“0”。由此可見(jiàn),在有機(jī)體的形成過(guò)程,有機(jī)體實(shí)際上就已經(jīng)基于自然本身而形成了邏輯電路,而這種邏輯電路造成了能量子流的序列組合,形成了類(lèi)似于計(jì)算機(jī)程序的類(lèi)程序,而與計(jì)算機(jī)程序具有一致性。不過(guò),類(lèi)程序是基于自然而形成的,它的指令性功能還不甚明顯;而計(jì)算機(jī)程序是人工設(shè)計(jì)的,具有明顯的指令性。不過(guò),這并不影響它們本質(zhì)上的一致性,人工設(shè)計(jì)的程序只有真正體現(xiàn)為自然法則,才能很好地應(yīng)用于自然。這樣,基于自然原因而形成的類(lèi)程序就由此而誕生,物質(zhì)世界因此而出現(xiàn)了適應(yīng)性法則。

宇宙為何普遍采用碳基生命?

有機(jī)體這種類(lèi)程序具有不同于一般無(wú)機(jī)物的特征,它甚至已經(jīng)萌發(fā)出了自主性的萌芽。不過(guò),類(lèi)程序畢竟僅是基于自然而形成的被動(dòng)程序,指令性功能相對(duì)較低,更不具備主體性,但它會(huì)引領(lǐng)著有機(jī)物演化成更加高級(jí)的有機(jī)大分子并導(dǎo)致生命的主體程序最終誕生。類(lèi)程序是物質(zhì)內(nèi)化的萌芽,也是宇宙精神的萌芽,這是宇宙演化關(guān)鍵所在,萌芽的內(nèi)化意味著生命體的即將誕生。蛋白質(zhì)、核苷酸等物質(zhì)就是扮演著這種關(guān)鍵角色。

由此可見(jiàn),碳元素對(duì)適應(yīng)性和類(lèi)程序的形成起到了最為關(guān)鍵的作用,這個(gè)作用是其他元素所難以代替的,故自然界的生命形式主要是碳基生命。人類(lèi)對(duì)外星生命的探尋也應(yīng)該以碳基生命為主,而沒(méi)必要在非碳基主體存在上考慮過(guò)渡(全文參閱《在之演化》、《先鋒小鎮(zhèn)·新文明烏托邦》)。

除此以外,宇宙有沒(méi)有可能還有一種更加特殊的主體存在——非生命形態(tài)的主體存在哪?

理論上完全可能,這兒有兩種情形。首先,我們所主張的超生類(lèi)就是一種超越生命的非生命主體存在,但超生類(lèi)是通過(guò)對(duì)生命界的超越而產(chǎn)生的,是生命界的過(guò)渡后的類(lèi)型,他們與生命體脫不了干系,故可稱(chēng)之為超生類(lèi)。其次,則與以C、H、O、N為主要元素構(gòu)成的生命體不同,宇宙可能存在另外一種以其他元素為主構(gòu)成的非生命形態(tài)的主體存在,即非碳基主體存在,他們不是一種過(guò)渡類(lèi)型的非生命主體,而是原發(fā)的原初類(lèi)型主體存在,這是一種真正意義上的非生命主體存在,我們把他們稱(chēng)之為非生命主體存在,并統(tǒng)一稱(chēng)之為非生命主體界,或稱(chēng)之為非碳基主體界。非生命主體界是地球人完全無(wú)法現(xiàn)象的,因?yàn)閷?duì)他們的理解不僅沒(méi)有任何證據(jù),也沒(méi)有任何參照物可以分析研究,但是對(duì)他們的存在也不能忽視,如果這種極為另類(lèi)的主體真的存在的話,可能會(huì)對(duì)生命界甚至宇宙產(chǎn)生難以想象的影響,特別是在他們發(fā)展到高級(jí)形態(tài)后。

據(jù)此,我們可以把宇宙主體界劃分為生命界(碳基主體界)、非生命主體界(非碳基主體界)、超生命界(超生命主體界)等3種類(lèi)型(如圖66)。根據(jù)主體形態(tài)的發(fā)達(dá)程度的不同,還可以區(qū)分為初級(jí)形態(tài)和高級(jí)形態(tài)。生命界和非生命主體界屬于主體界的初級(jí)(低級(jí))形態(tài),而超生界則屬于主體界的高級(jí)形態(tài)。在生命界(碳基主體界)中,還可以分為地球生命界和外星生命界,其中的地球人和外星人分別屬于這兩種生命界的高級(jí)形態(tài)。地球人和外星人盡管在各自生命界中擁有最高地位,但基于生命的局限性和脆弱性,作為生命形態(tài)的地球人和外星人仍然只能屬于主體界的初級(jí)形態(tài)。

宇宙為何普遍采用碳基生命?

基于上述觀點(diǎn),我們發(fā)現(xiàn)生命體無(wú)論多么高級(jí),文明到了何種程度,他們只能起到構(gòu)建主體界的基礎(chǔ)作用,只能屬于主體界的原初形態(tài)。因此,所有的生命體包括人類(lèi)在內(nèi)都只能歸屬于同一類(lèi)型,即他們都屬于主體1.0階。事實(shí)上,除了功能性有很小的差異外,就生命體的局限性而言,人類(lèi)相比其他生命體并沒(méi)有什么優(yōu)勢(shì),甚至在生命的生存能力、繁衍性、壽命都方面不如許多低等生命,人們憑什么就是“萬(wàn)物靈長(zhǎng)”?人類(lèi)有什么資格把自己定位為“生命2.0”,這種觀點(diǎn)除了說(shuō)明狂妄自大外,還能說(shuō)明什么?正確的分類(lèi)應(yīng)該是:整個(gè)生命界均屬于“主體1.0”,單細(xì)胞生命可定位為“主體1.1”,人類(lèi)(包括外星生命人)為“主體1.9”。所謂的“生命3.0”的準(zhǔn)確定位應(yīng)該是“主體2.0”!

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