硅基生物会取代碳基生物吗
最近以ChatGPT为代表的AI大火,在大多数人讨论将来人工智能能进化到什么程度,会如改变我们生活的时候,马斯克发表了一番脑洞大开的言论。
马斯克在访谈中说,某种程度上可以把人类看做为一个生物引导程序,引出一种超级数字智能物种,人类社会是一段非常小的代码,人类的产生就是为了让计算机启动的,硅基生命似乎不能自我演化,它需要生物 (人类)作为前导才能进化,人类只是硅基生物的开启程序。
可能大部分人看到这段话就是哈哈一笑,觉得老马想象力丰富,最多觉得是一个不错的小说题材。但坐下来静静想想,这个真的只是脑洞大开,不可能发生吗?
首先来探讨一个问题,生命如何产生,为什么地球上的生命是以碳基的形式体现的?
首先要说明的是,什么叫碳基生物?以人为例,人体内有着多种元素的存在,碳元素的占比在18%,而氧元素的占比则达到了65%以上,虽然氧元素占比很大,但是我们人类却不叫氧基生物而叫碳基生物。氧元素在人体体内占比巨大的主要原因是我们身体内70%以上的质量都是水,而水是由氢和氧组成的,这就导致人体内占比第一位的是氧元素。虽然水和氧对我们的身体相当重要,但是它们并不是影响我们生命结构的物质。人类之所以被称之为碳基生物是因为碳元素是生物的细胞结构和生物活动具体功能的关键因素。
那为什么碳是形成生命的关键因素呢?
第一、碳原子在地壳上占比虽然不算大(计算地壳元素组成,其百分比分别为:氧48.06%、硅26.30%、铝7.73%、铁4.75%、钙3.45%、钠2.74%、钾2.47%、镁2.00%、氢0.76%、其他0.76%。),但在地壳当中分布也极为广泛,不是稀有元素,这个决定了形成碳基生物不会因为“原材料”问题而受到限制。
第二、碳的化合物具有稳定性。我们初中时学过,碳原子外有四个电子,可以形成4个共价键,它既可以单独存在,也可以与一些其他原子(如氢、氧、氮等)结合起来,形成以碳原子为骨架组成的大分子物质。比如核酸,蛋白质,多糖等,这些大分子物质化学性质稳定,不会像其他原子连接一样被轻易破坏。正是因为这些复杂的大分子有稳定性,在此基础上由各种大分子形成的生物才可能有稳定性,才能一代代形成生物演化。因此,大自然在长达几十亿年的演化过程中,这些大分子物质以不同的方式排列分配形成了一条又一条独一无二的DNA序列才可能慢慢形成病毒、单细胞动物,再形成各种动植物。归根结底,碳的化合物稳定性是关键。
第三、碳化物进行化学反应所需的条件比较适合地球环境。生命体的形成和运动都需要进行一系列复杂的化学反应(比如生物各种消化分解,以此获得能量),而碳化物各种反应能够很好地匹配地球上的环境(即我们生活环境中的常温常压),而有些元素的化学反应对环境的要求比较苛刻。
所以,地球上的生命才会体现为碳基生物。
对照上面的三点来看,也就能明白自然界中为什么不会自然进化出硅基生物了。
第一点硅在自然界中含量丰富,没问题。
第二点却不一样,虽然硅和碳一样,最外层也有四个电子,但初中的化学知识告诉我们,硅的化学键更长,键能低,这导致硅很难形成大分子,只能形成简单的小分子的化学物质。因此不可能形成复杂的硅化物,也谈不上硅化物基础上的进化。
第三,小分子的硅化物常温常压下一般都比较稳定,要进行化学反应都要高温高压。因此谈不上能量的转移储存释放。
自然界中不可能产生硅基生物的进化。但现在的问题是,碳基生物进化到一定的程度后,生产了各种硅化物,之后会像马斯克所说的,这些硅化物会由此进化出硅基生物吗?换个问题讲。生物是什么?生物进化的本质是什么,是什么东西在进化?
生物进化,表面上是从简单到复杂,从单细胞到多细胞,从没思想到有思想。
如果把生物的肉体和思想看成是一个“硬件+软件”的结合。进化的本质是软件与硬件的不断升级。通过上亿年的进化,使得生命的肉体和思想能够更适合外部环境,或者通过“软件”指导“硬件”更好地改造外部环境,在这种情况下,生命得以进化。
如果单看“肉体”这个硬件,硅化物更稳定,更耐高温高压,对环境的容忍度更高,明显比碳化物更适合各种环境。但因为前面所讲的原因,硅化物因为各种条件没有进化成生物,自然也谈不上有自己的思想。但如果某一天,通过外界干预,使得自然界中的硅化物在进行复杂的排列组合后,可能产生思想了呢?
思想这种东西很玄妙,所谓的思想是怎么产生的?微观上来看,一个个电子在一堆复杂组合的碳化物里面穿来穿去,所以你有了各种想法,提出了各种理论,然后制造出了各种机器,改造了各种自然环境。那电子在复杂组合的硅化物中穿来穿去会产生什么?人工智能导致我们眼中的机器产生自己的想法吗?如果现在不会,将来有更复杂的硬件,更复杂的软件,人工智能进化后,那硅化物会不会产生自己的思想,会不会自己创造条件复制各种硅化物,会不会进而形成硅基生命?
拥有思想的硅化物,无论是从肉体还是思想上,对碳基生命会不会是碾压式的存在?
从这个角度讲,马斯克说碳基生命是硅基生命的开机程序,或许真不是笑话。
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