本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
1963年11月23日,英国科幻电视剧“神秘博士*”的首集播出。该剧讲述了“博士”的冒险故事,他是时间领主的最后幸存者,时间领主是一个曾经居住在加里弗雷星球上的令人难以置信的先进外星种族。在他50年的历史中,博士操纵空间和时间的能力使得物理学家和天文学家都在推测《神秘博士》背后的科学,但是该剧中描绘的地质学又如何呢?
作为时间领主,博士应该对地球历史的基础知识充满信心,如果他想回到更早的时间,也应该对年代地层学充满信心。地质学家也算是时间领主,即使他们的仪器不像TARDIS(并且缺乏自我意识)那么先进,他们也能够制作出一张时间地图。但不仅是地层学,地震学和火山学也在剧中客串出场。
似乎是第十任博士和他的同伴唐娜·诺布尔对公元79年维苏威火山的爆发负责——但这对于阻止以硅为基础、在休眠火山内部繁衍的生命形式入侵地球是必要的。
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在50年的时间里,博士遇到了许多奇怪的生物,但也许硅基生物对地质学家来说是最迷人的。硅是地球上最丰富的元素之一,与氧结合形成各种各样的硅酸盐矿物——但尽管它们很美丽,但它们是无生命的……
1891年,德国天体物理学家朱利叶斯·施莱纳是最早提出硅(Si)基生命形式的人之一。三年后,H.G.威尔斯在一篇科普文章中推测了这种想法的潜力
“这种暗示会让人产生奇特的想象:硅铝生物的景象——为什么不直接想象硅铝人呢?——比方说,他们在一个硫磺气体的氛围中游荡,在温度比高炉高约一千度的液态铁海的岸边游荡。”
1934年,斯坦利·温鲍姆(他学过化学,但从未毕业)发表了他的短篇小说《火星奥德赛》,他在其中介绍了流行文化中第一个硅基生命形式。他甚至描述了它们的新陈代谢
“那些砖块是它的废弃物……我们是碳基的,我们的废弃物是二氧化碳,而这个东西是硅基的,它的废弃物是二氧化硅——二氧化硅。但二氧化硅是固体,因此才有了砖块。它把自己建造起来,当它被覆盖时,它会移动到一个新的地方重新开始。”
他通俗易懂的文风影响了许多其他科幻小说作家,另类生物学的想法很快就被改编成各种电影和电视剧。
在科幻/怪兽电影《巨石怪兽》(1957)中,在加利福尼亚州的沙漠中发现了陨石碎片。当这种来自外太空的奇怪外星矿物与水接触时,它开始生长成巨大的晶体,而且一场风暴正在迅速逼近(这部电影也因为使用的地质术语而值得一看)。矿物作为入侵物种的想法也用在电脑游戏《命令与征服:泰伯利亚》中,其中外星矿物泰伯利亚通过从有机生命形式中提取养分而生长。即使是这些矿物最小的晶体也可以生长到巨大的比例,但是它们不能被归类为真正的外星人,因为它们缺乏主动自我复制或进化的能力。
更加进化的生物来自《恐怖岛》(1966)。在这里,人造的“硅酸盐”可以移动,甚至可以猎取人类骨骼中的钙。
事实上,外星捕食者的化身——H.R. 吉格的“异形”——拥有一层硅化合物外壳,以保护其免受环境因素的影响。这种耐用的外壳对于容纳这种怪物的酸性血液也非常有用。
在电视剧《星际迷航》中,船员在雅努斯六号星球上的采矿活动中发现了一种硅基生命形式,但是我们很快发现“黑暗中的恶魔”并不像其他异形那样具有敌意。
“我们所知的生命,普遍基于某些碳化合物的组合。但是如果存在基于其他元素的生命呢?例如,硅。”
在20世纪末改编的《星际迷航:下一代》中,有些剧集出现了一个活的“晶体实体”,但是这一次又是一个对人类生命怀有敌意的生物。
在X档案剧集《行火者》中,一种蘑菇状寄生虫侵扰了一些火山学家,不幸的是,它通过用二氧化硅填充他们的肺而杀死了他们。我们发现,这次的生命形式是趋同进化的结果,适应了在部分熔融的岩石内部生活。
尽管有如此令人期待的景象,但我们似乎不太可能很快遇到像博士那样的这些迷人的生物。我们所知的硅酸盐结构主要限于长链或片状结构。硅不会形成复杂的分子,例如碳基生命形式所需的酶,并且很难通过如此简单的化学反应来实现新陈代谢。但最终“我永远都是一个乐观主义者。一个抱有遥远希望的人,一个梦想着不可能实现梦想的人。”
参考书目
雷诺兹,J.E.(1893):在英国科学促进协会上的讲话。《自然》48(477)
威尔斯,H.G.(1894):生命的另一种基础。《星期六评论》:676
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