元素之水（水也许并非宇宙生命的唯一液体要素）

“水也许并非宇宙生命的唯一液体要素”。

不过，现在的生物教科书仍然坚持水是生命唯一的液体要素。

这并不奇怪，因为迄今已知的所有地球生命，从低级的细菌到高等的人类，无不依赖两种基本的化学成分：碳和水。

碳，具有一种罕见的能力，能把各种基本元素黏合在一起，从而形成对生命意义重大的复杂分子，因此被誉为“生命的脊梁”。水，则是一种非常非常重要的介质，一切复杂分子都浮游在水中，并在水中完成生命所需的种种基本的化学反应，除水之外没有其他任何液体能够胜任这个工作。发往火星和金星的探测器强化了这种观点——它们在这两颗星的贫瘠、干燥的表面没有发现一滴水，更没有发现传说中的“小绿人”。

但是，生物化学家、行星学家、遗传学家等多领域科学家曾共同推出的一份报告，颠覆了长期以来科学界对生命的“经典思维”。该报告指出，水不一定是生命必不可缺的条件，生命有可能依赖其他液体如甲烷、乙烷、氨水等存活。该报告甚至还大胆猜测，外星生命可能不需要由碳而是由硅构成，DNA也不一定非要由磷构成，也许可以用砷代替。总之，外星生命无论是在构成还是在外形方面，都可能与地球生命大相径庭。

如此看来，我们无法排除这样的可能性：在宇宙的某个或某些地方，一些奇怪的生物渴望着呷一口冻氨或甲烷液，来滋润自己干裂的嘴唇，因此，有科学家呼吁：我们应该换个思路寻找外星人。

生活在甲烷海洋里？

乍一想，宇宙中其他地方的生命应该跟地球上的生命很相像，因为在宇宙的任何地方，水、碳以及诸如蛋白质和DNA这样的特殊分子都是支撑生命的最佳选择。的确，碳很适合为复杂的生物分子充当“脚手架”。碳原子链与氧、氮、氢等其他元素结合，就构成了生命的“脊梁大分子”，比如氨基酸、蛋白质、DNA和复杂的多糖分子，其中多糖分子能够贮存能量，并且有助于植物和昆虫形成自己的硬质结构。

碳还是宇宙中仅次于氢、氦、氧的最常见的元素，所以最容易被生命得到和使用。在陨石中，人们发现了氨基酸和碱基之类的有机分子，其中氨基酸和碱基可以结合形成蛋白质和DNA，

而蛋白质和DNA都是构筑“生命大厦”的基石。实验室研究证实，这些关键性的分子能够在从-80℃到-160℃的很宽的温度范围内自发形成。如此看来，不管在宇宙的什么地方，生命出现的“基本的基本”是碳。

生命出现的第二个“基本的基本”是水（这也是科学家急于在其他行星上找到水的原因）。水具有太多了不起的特性。比如，水分子擅长为其他分子输送氢原子，而氢原子被这些分子作为催化剂，在诸如分解糖以获取能量的生化反应中使用。又如，在大气压力下，水能够在很宽的温度范围内保持液态，因此是一种绝佳的介质，生物分子在水中可以自由漂浮，直至碰到一个可以与之发生反应的分子。

不过，“卑微”之水最不同寻常的地方，是集很高的表面张力（水滴的表面是如此富有弹性）和极低的黏性（水流起来是如此顺畅）于一身。

观察落在汽车挡风玻璃上的雨滴，从它们比油滴快得多的流动速度，你就容易理解水的这个特质。正因为这个特质，与其他任何液体相比，水都能更好地在蛋白质这类瘦长分子周围形成支撑“笼”，从而帮助蛋白质保持折叠，同时让糖分子之类的小分子四处游动，直到它们被消耗掉。毫无疑问，作为生命基本化学反应的摇篮，水的确是十分惊人的。不过，有科学家认为，地球生命如此依赖水只是一个特例，因为水是地球上唯一真正充沛的液体，

所以地球上的生物才学会了运用水。他们说，如果在某一个更温暖的行星上，硫酸海洋取代了地球上的水的海洋，谁能断定那里的硫酸海洋就不能支撑生命？如果在另一个更寒冷的行星上，甲醇、氨甚至甲烷海洋取代了地球上的水的海洋，又有谁能断言这些海洋中没有游动着的生命？按照他们的观点，水之于生命，未必就是独一无二、不可或缺的。

外星生命或许并不依赖水，而是把硫酸甚至氢氟酸（氟化氢的水溶液）当水喝。硫酸和氢氟酸都“恶名昭著”，因为它们都是强腐蚀剂，能一下子“烧”穿你的肌肤。不过，大多数地球人所不清楚的是，这一“灼烧”过程离不开水——正是水分子将蛋白质撕成碎片，而酸本身只是催化了这一进程而已。如此看来，硫酸和氢氟酸并不是天生的“恶棍”，假如没有水这个“元凶”，它们就恶不起来。实际上，无水的硫酸或者氟化氢都是很温和的溶剂。

有科学家推测，在金星大气的硫酸云滴里可能生活着依赖酸生存的酸基微生物。

它们最初可能出现在金星表面，当时的金星还很年轻，比现在凉爽得多。后来，随着金星被大大加热，这些微生物不得不撤退到云中求生。在距离金星表面50千米的高空云层中，气压只有1个地球大气压，温度也降至20℃~80℃，或许金星微生物就生活在这一高空云层及以上。

即使是在距离金星表面如此远的云层中，云滴的酸性也强到了跟电池酸性不相上下的程度。或许你会说：在这种环境中怎么可能存在生命？事实上，在地球上至少已知一种细菌能生活在如此恶劣的强酸性环境——炽热硫酸泉中。这种耐热又耐酸的细菌之所以能够存活，是因为它们把硫酸挡在了自己的细胞之外。不过，对于金星细菌来说，它们的细胞中应该充满纯硫酸，所以它们的生存策略可能正好相反——把水挡在外面，把纯硫酸保持在体内，不然两者相遇，后果不堪设想。

飘飞在硫酸浓云中？

已经有证据表明，外星生命或许根本就不需要水。

现在，很多科学家都指出，水的特性其实并非独一无二。我们知道，细胞需要进行一系列重要的化学反应以便消化养分，氢离子在这些反应中起催化作用，而水则担负着四处运送氢离子的任务，水因此被认为是“生命之液”。但是，科学家发现，氢氟酸、硫酸、氨水甚至过氧化氢也能担负同样的责任。

酶是一种最基本的生物催化剂。直到几十年前，科学家还坚信酶不可能在非水介质中工作，但现在他们惊奇地发现，在一定条件下，酶在乙烷等碳氢化合物液体中照样能正常工作。

根据这些新的发现，我们不妨大胆想象：火星贫瘠、干燥的土壤中或许生活过以氧化氢为基础的微生物，

而在金星的浓云中则飘飞着以硫酸为基础的“金星人”。

在所有可能支持生命存在的液体中，最怪异的当属二氧化碳。在地球上，二氧化碳以气态的形式存在。但是，在海王星和金星以及其他大小及条件与之相似的行星上，气压可以达到90倍地球大气压，二氧化碳可能压缩成准液态，化学家称之为“超临界状态”。如果你跳进一个盛满超临界二氧化碳的池子，你会感觉自己像是在空气中飘飞，这是因为超临界二氧化碳分子不像大多数液体分子那样结合紧密。有人已经在超临界二氧化碳中测试过酶，结果发现它在超临界二氧化碳中的表现同在丙酮和乙醚中一样好。