如果这个世界上真的存在硅基生物，那么它们的生存条件是什么？

奋斗的小鸟

如果这个世界上真的存在硅基生物，那么它们的生存条件是什么？
原文地址：https://www.zhihu.com/question/429295176

检验医师

基本上不可能存在硅基生命。
了解一些有机化学和生化基础就知道，碳氮氧为生命骨架，并不是什么有意设计的，而是只有这三个搭配起来能构成稳定的、大分子的、活泼的、多能的物质基础。
元素名字只是人为代号，元素本质就是质子数差异，6-8号原子的质子数、电子层结构、原子大小正好比较合适，而6、7、8号分别被命名为碳、氮、氧而已。
比如说氮这个元素，在生化结构、反应中极其特殊且重要，难以被替换，原因不是上帝或者真主选中了“氮”，而是原子核7个质子的元素的价电子轨道和电子数正好可以在2级轨道排出一对孤对电子，所以酸碱皆宜，攻击性强，偏偏尺寸又小，成键稳定，可以让本来稳定的碳骨架多出无限可能。
碳和氧为啥能做基础骨架，因为碳电负性适中，尺寸小，电子数恰好能填满4个轨道（成键后），氧则是高电负性，有孤对电子。它俩既能形成稳定键，又有充足极性允许各类反应发生，同时都能跟唯一指定工具人——氢，形成稳定键。它俩凑一起，能酸能碱，能亲核能亲电，可以说天作之合，你拿硼来代替，拉不住电子；拿氟来，它那个孤电子太活泼控制不住自己；拿硅、磷、硫来，原子尺寸肥了一大圈，不稳定。
实际上硅、磷、硫、卤素那几个，甚至钠钾钙镁铝，都大量参与生物体的结构和反应。有的含量还不低，但是让它们形成肽链、脂肪链、糖链这些超大分子基础架构，既要保持稳定，又要有多能的反应能力，对不起做不到……这里面最成功的是磷和硫，作为氧氮的下位替身，大量参与了核酸和蛋白骨架构建，但也仅仅是参与，本身无法构成骨架。
可以说地球生物体在宏观上的演化并不完美，演化本来就是瞎凑然后海选。但是在对基础元素的利用上，已经竭尽所能了，连碘这种奇葩都能给用上，过渡金属都能拿来做电荷稳定剂和电子传输媒介，可以说除了最右侧那几个自闭的，其他的能用的都用了，最后只有碳氮氧的骨架筛选出来了，不是偶然。

检验医师

2023.10.31更新
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如果要让硅形成蛋白质链，那么硅基的化学性质并不比碳基高明。
我更倾向于另一种猜想：不同掺杂的硅片形成pn结，进而形成二极管，晶体管，MOS等“蛋白质”或“核酸“，在亿万年的随机碰撞中形成集成电路，这些“核酸”在某一次门电路组合中形成了自我编程的特性，并开始主动寻找初级逻辑门来完善自我。
这种生命的思考和交流是使用电信号完成的，也就是说它们的思考和交流十分高效。但受限于客观物体的移动速度，它们改造自然的能力在它们看来是十分缓慢的。因此哲学是最先出现的学科，数学则是定量描述哲学的学科。它们的理论可能远远领先于实验。
对于这样的文明，我们可以做出合理推测：
要使用电信号思考交流，需要远离电解质溶液。但一个无海洋的岩制行星很难形成生命，因为“细胞”难以在固体中移动，也就大幅度延缓了碰撞几率。所以我们可以设定这是一个拥有液氨海洋的行星。
我们可以设想这样一个星系：
这是一颗年轻的恒星，它的质量略小于太阳。恒星内部的巨大压力与极高的温度为维持聚变反应提供了良好的条件。每一次聚变都会形成恐怖的能量浪潮，裹挟着大量氢离子向外部抛洒。强烈的辐射与氢离子流持续不断地轰击着围绕着它的几颗行星。
其中有一颗蓝色行星。这颗行星的质量比地球略大，使它能凭借引力固定住更多氢气，根据瑞利散射，厚实的大气将高能射线层层阻挡，只留下了低频光线，这也使无色的天空呈现蓝色。地壳中，巨量的磁性物质形成的磁场将高能粒子分至两极，使得行星表面不受其正面轰击。
这颗行星与它的恒星有略小于一个天文单位的距离。这个距离使得它的表面温度大都处于-70℃至-40℃之间。这个温度正好是维持氨处于液态的温度。
在近海岸的一处海底，数十根高耸的二氧化硅石柱从海底伸出至海面上，这里原本是一座小山，经过数万年的风化与液氨海水中化学物质的洗刷，只留下了这些性质坚挺的二氧化硅与上面的微量硼氮等化合物。
其中一根石柱上，在近海面的部分有一些微小的小室。海底硝酸盐经过某种化学反应产生的氮气，与溶解在海里的氢气，在小室中存在的某种催化剂的作用下反应，产生了一些液氨并释放出少量能量。这些能量作用到了小室中一个晶体管上，使得掺杂氮的部分将电子输送到掺杂了硼的部分。电流使它蜷曲的身体––一段蜷曲的集成半导体––稍稍舒展。
太阳升起了。数以亿计的光子照射到了这片海域，其中一部分以较小的角度射进这些二氧化硅石柱，根据全反射定律，这些光线被困在石柱内，只能向下传播。
小室里，一群光电二极管开始转向，将照射的光子转化为电流导出。它要将这些能量在另一个器官里固定为某种硝酸盐，以确保夜晚释放维持热量。这让它想起了寒冷的昨夜––不，它的寄存器数目太少，已经记不清昨晚的事情了––不，它甚至没有温度传感器。
从它开始收集石壁上的的半导体以来，已经是第四次太阳升起了。这不是一件容易的事情，首先要清楚哪边的石壁上含氮或含硼––这需要根据霍尔效应––当然，它并不理解霍尔效应，它只是在判断电压的正负。然后，还要使用某种化合物将岩壁腐蚀，再取出它需要的那一部分。它现在终于完成了这个目标。接下来，它要把这些半导体组装起来––按照它的核心部件的装配方式。
在经历了四次行星自转之后，它艰难地进行了一次伟大的自我复制。
2022.1.2
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太阳残余的光芒尽力地照进这颗行星，紧接着天空慢慢暗淡下去。从它的传感器为它提供的不妙响应看来，艰难又漫长的冻土时代马上要来临了。
要尽快复制一些储能设备，它想，必须在“年前”完成这颗石柱上的所有电池的部署与链接。底层硬件连接逻辑门发出的最高指令告诉他，如果不能存储足够的能量，它或许在开春时不能重新启动，它的硬件会被侵蚀风化，最终化作它诞生之前的模样。
这颗巨大的二氧化硅石柱上分布的细密的小室现在已经遍布着各种掺杂与连接的半导体，它已经分不清哪些是自己复制的，哪些是原本就存在着的。调制不同电磁波以更改某处半导体集群的部分电压，从而更改这些半导体的软件连接方式来摧毁目标上可能存在的“智能”，对它而言已经非常熟练。所幸的是，目前它遇到的敌人几乎没有进行过有效的反抗，只不过有一次例外。
那时的它还很弱小，生活的空间也十分有限，它像往常一样操纵电压不断改变着自己微小的腹足，以便在这片液氨海洋中属于它的领地内巡逻。它的运动速度十分有限，因此它需要提前准备很久才能拥有足够的电池，并且这些电池的重量会大幅拖慢它的行进速度。不过这并不能阻止它，它需要确保自己领地内的绝对安全，以避免复制时受到侵略。它还需要不断扩张自己小小的地盘，用来存放更多电池和各种硬件及传感器。
这次的巡视很顺利，电池剩余的能量还十分充足，它决定再向前探索。
然而异变出现了，它的电磁波接收器突然接收到大量噪波，经过快速傅里叶转换也不能分析出所包含的信息，这让它感到非常危险。
在它的不远处，一片规模相当的设备集群刚刚对它发送了一份加密协议，但并未有任何信息返回，因此集群判断为敌人入侵。集群立即向不远处的电容模块发送攻击指令，这些电容会在被运到敌人身体上后迅速释放能量，强大的电流将会迅速将半导体击穿。
视觉传感器告诉它目前的险境，于是它没有任何犹豫，将剩余的电池能量全部释放在电磁产生器(一种LC振荡模块)中，并关闭了自己的电磁接收器(也是一种LC振荡模块)。
强大的电磁振荡差点让它的线圈损坏，但同时也让灵敏但容量较小的对方的电磁产生与接收器瘫痪。它迅速入侵了对方集群的主程序，接管了电容模块的控制器，赢得了这场战斗的胜利。从对方的软件中，它学习到如何精密调整电磁波频，与自己的各种模块建立广域链接，它再也不用背着沉重的电池到处走了。
转回思绪，在黑暗淹没液氨海洋前不久，它完成了自己的使命，它将要关闭绝大部分模块，只留部分核心器件处于极微弱的链接当中。现在它要迎接寒冷的冻土时代了。
液氨海洋的表面渐渐结冰，由于固态氨的密度比液氨大，因此这些冰块并不会漂浮在表面，而是缓缓沉到海底。就这样，这片由液氨组成的海洋，在经过不知多久的漫长黑夜里，变成了一块巨大的冰冷岩石。
在周身结冰之前的一小会，我们可以从它的中央处理器中极其微弱的电流里判断出: 在它睡着之前，它清理出连续的65536个地址，并将自己身处的这颗二氧化硅石柱内的硬件集群命名为Piller_0000。
2023.10.20
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受限于作者水平，本文涉及的知识内容均不严谨，请读者明辨。

大力水手

所谓碳基生命，虽然不是说碳含量特别高，但是组成生命体的主要构建中，碳是骨架，没有了碳，连有机物都没有了，更不要说生命。
生命不一定要多么智能，但是生命至少得有个组成成分。单细胞生物智能接近0，但是它依然是碳基生物。
我就特别反对将机器人划分为硅基生物。凭什么呀？在机器人之中硅才占多少比例？无非就是CPU中用到一些，没有CPU就不是生物了？这种生物观是很狭隘的。这就好比认为地球上只有人才是生物，其他动物由于太蠢被开除了生物籍。
将现在这些根本不懂人工智能的人类幻想出来的机器人作为一种生物，这种思维本来就是有问题的。事实上人类到目前为止根本就不知道智能从何而来，连智能与非智能的边界在哪里都说不清，现在吹嘘的人工智能，只能算一种自动化工具，根本不能与真正的智能相提并论。你看我们说生物，就算是最简单的生物，它也能自行觅食，能自我修复，能新城代谢，能繁殖，能遗传，能变异，不要说更复杂的东西了，就这几点，现在的机器人就根本做不到，不但做不到，连到底怎么做到都不知道。他们能做的就是整天在互联网上发布虚假宣传，让无知的民众以为人工智能的时代快要来临了，为之陶醉，和付钱。
如果真的有硅基生物，那一定是全身的所有构建，细胞（如果有的话），遗传物质都是由硅来作为架构核心的。这样的生物不一定要多么高的智能，但是他们的生命活动应该是围绕着硅来运转的，比如吃的东西得主要是硅，排泄的东西得主要是硅，呼吸的东西（如果需要的话）也主要是为了与含硅物质起反应。这样的生物一定不是只有一种，而是一个世界，有低级生物也有高级生物，有不同环境的生物，有不能移动的，也有移动迅速的。至于智能，只能算是生物演化过程中的某种附带福利而已。

你想象不出这样的生命是个什么样子？那就对了，人类的科技水平也就这个样子，别自吹自擂就以为无所不能了，你真能想象得出就可以获得诺贝尔奖了，还大概率是多种专业的奖。

感恩由您

[下面有机器翻译！不要像评论区里面辣味运气不佳的阅览者一样，查英文字典看了三个小时的第一段，结果发现有翻译？！]
III. LIFE OUTSIDE THE HABITABLE ZONE
It has been pointed out that life outside the habitable zone may be possible on planets with subsurface oceans [14]. Allowing for the possibility of subsurface ocean worlds yields a frequency of planets η ∼1. Now, because the planets with subsurface oceans outside the habitable zone are more common than rocky planets in the habitable zone, one may wonder why do we find ourselves on the latter. The answer to this question most likely stems from the fact that “we” refers to an intelligent, conscious and technologically sophisticated species. In other words, albeit the probability of life on subsurface worlds may be non-negligible, it is quite plausible that the likelihood of technological life could instead be selectively lowered. In this section we explorethepossibilitythatlifeelsewherecouldhaveanoncarbon chemical foundation; e.g., in the spirit of [15, 16] weenvisionaraceofintelligentsilicon-basedlifeforms. Considering that Earth is the only reference point we havewhenstudyinglife,itisunsurprisingthatbiochemistry has always been connected to the elements of carbon,hydrogen,oxygen,andnitrogen. Moreover,carbon can form bonds with many other non-metals, as well as large polymers. These unique qualities have led many to argue that carbon is a pre-requisite for the existence of even very simple life. However, this must not necessarily be true. It has long been suspected that silicon and germanium can enter into some of the same kind chemicalreactionsthancarbondoes[2]. Recentresearch in both chemistry and astrobiology has shown that it is theoretically quite feasible for silicon to form complex, self-replicatingsystemssimilartotheonesthatproduced thefirst,simpleformsoflifeonEarth[17,18]. Moreconcretely: • Silicon is able to form stable covalent bonds with itself, as well as stable compounds with carbon and oxygen [19]. These structures can form many diverse systems, including ring systems, which could be analogs to sugars, a key component of biochemistryonEarth. Thisstabilityisaprerequisite for building the complex chemical structures
that support life on Earth, making silicon a strong contender. • Silanols, the silicon containing analogues of alcoholshavesurprisingsolubilityproperties,withdiisobutylsilanediolbeingsolubleinwaterandhexane [20]. Solubility is another crucial factor in the development of life, since having a solvent and a substance is the model for early development of life that we see on Earth. • Silicon’schiralproperties. AlllifeonEarthismade ofmoleculesthattwistinthesamedirection,thatis they have an inherent handedness. In other words, each of life’s molecular building blocks (amino acids and sugars) has a twin: not an identical one, but a mirror image. On Earth, the amino acids characteristicoflifeareall“left-handed”inshape, and cannot be exchanged for their right-handed doppelg¨anger. Meanwhile, all sugars characteristic of life on Earth are “right-handed.” The opposite hands for both amino acids and sugars exist in the universe, but they just are not utilized by any known biological life form. (Some bacteria can actually convert right-handed amino acids into the left-handed version, but they cannot use the right-handed ones as is.) This phenomenon of biological shape selection is called chirality – from theGreekforhandedness. Wesaythatbothsugars and amino acids on Earth are homochiral: onehanded. Though we are still unsure why it is that the moleculesofcarbon-basedlifechooseonlyoneorientation, it seems reasonable to require that in order for silicon to replicate the processes that originated life on Earth the molecules must also be chiral, and exist in a left- or right-handed forms in potential living environments. There is certainly reason to be optimistic: an observation of chirality in noncrystalline silica chiral nano-ribbons has been reported in [21]. • Silicon’shighreactivityisabarriertoformingcomplex structures on Earth, as this high rate of reaction leaves little time for construction. However, this only holds true for environments with a climate similar to earth. On the outskirts of the solar system, where the reactivity of carbon is severely impactedbythedropintemperature,silicon’shigh reaction rate could be the key to the development oflifeinthesecryogenicenvironments,allowingit to flourish where carbon based life would be impossible. One probable environment for silicon life is liquid nitrogen[18]. Nitrogenisoneofthefewsubstances that can still dissolve silicon at very cold temperatures, as solubi. Additionally, silicon is able to form stable covalent bonds with nitrogen, as well as with itself. The habitable zone for silicon life would then depend on the area around a star in which nitrogen is a liquid.
3居住区外的生命
有人指出，在宜居带之外的行星上可能存在生命，而这些行星的地下有海洋[14]。考虑到存在次表层海洋世界的可能性，η∼1行星的出现频率非常高。现在，因为在宜居带之外有次表层海洋的行星比在宜居带的岩石行星更常见，人们可能会好奇为什么我们发现自己在后者。这个问题的答案很可能源于这样一个事实:“我们”指的是一种智能的、有意识的、技术复杂的物种。换句话说，尽管地下世界存在生命的可能性不容忽视，但有选择地降低存在技术生命的可能性是很有道理的。在本节中，我们探讨了生活在没有碳化学基础的地方的可能性;例如，本着[15,16]的精神，我们设想了一种以硅为基础的生物形式。考虑到地球是我们研究生命时唯一的参照点，生物化学总是与碳、氢、氧、氮元素联系在一起就不足为奇了。此外，碳可以与许多其他非金属以及大型聚合物形成化学键。这些独特的特性使得许多人认为碳是即使是非常简单的生命存在的先决条件。然而，这未必是真的。长期以来，人们一直怀疑，硅和锗可以进入一些类似的化学反应。最近的化学和天体生物学研究表明，从理论上讲，硅可以形成复杂的、自我复制的系统，这种系统与地球上第一个产生简单生命的系统相似[17,18]。
·硅既能与自身形成稳定的共价键，又能与碳、氧[19]形成稳定的化合物。这些结构可以形成许多不同的系统，包括环系统，它可能类似于糖，是地球生物化学的关键组成部分。这种稳定性是构建地球上支持生命的复杂化学结构的先决条件，使硅成为一个强有力的竞争者。硅烷醇是醇的含硅类似物，具有惊人的溶解性，二异丁基硅烷二醇可溶于水和正己烷[20]。溶解度是生命发展的另一个关键因素，因为有溶剂和物质是我们在地球上看到的生命早期发展的模型。
·硅的手性。地球上所有的生命都是由分子组成的，它们向同一个方向旋转，也就是说，它们有固有的旋向性。换句话说，生命的每一个分子构件(氨基酸和糖)都有一个双胞胎:不是完全相同的一个，而是一个镜像。在地球上，构成生命特征的氨基酸在形状上都是左旋的，并且不能被它们的右旋二重身愤怒所取代。同时，地球上生命所特有的糖都是右手性的。氨基酸和糖在宇宙中都存在相反的作用，但它们只是没有被任何已知的生物生命形式所利用。(有些细菌实际上可以将右手性氨基酸转化为左手性氨基酸，但它们不能使用右手性氨基酸。)这种生物形状选择的现象被称为手性，来源于希腊语中的“利手性”。我们说地球上的糖和氨基酸都是单手异构的。尽管我们还不能确定为什么碳基生命的分子只选择一个方向,它似乎是合理的要求,为了使硅复制地球上生命起源的过程也必须是手性分子,和左或右撇子的形式存在于潜在的生活环境。当然，我们有理由感到乐观:在[21]中观察到非晶体硅手性纳米带。
•硅在地球上更难以形成复杂结构，因为这种高速率的反应几乎没有留给构造的时间。然而，这只适用于气候与地球相似的环境。在太阳系的外围，碳的反应性受到下降温度的严重影响，硅的高反应速率可能是这些生态环境中生命发展的关键，使其在不可能以碳为基础的生命的地方蓬勃发展。硅生命的一个可能环境是液态氮[18]。氮是少数仍能在极低温度下溶解硅的物质之一。此外，硅能够与氮以及自身形成稳定的共价键。硅生命的宜居地带将取决于恒星周围以液态氮存在的区域。
5
Neptune’s moon, Triton, has been considered a candidate for surface level nitrogen lakes [22]. Triton is the only large satellite in the solar system to circle a planet in a retrograde direction, i.e. in a direction opposite to the rotation of the planet. The retrograde orbit and Triton’s relatively high density suggest that this satellite may have been captured by Neptune as it traveled through space several billion years ago. If this were the case, tidal heating could have melted Triton in its originally eccentric orbit, and the satellite might have been liquidforaslongasonebillionyearsafteritscaptureby Neptune. However, presently Triton is quite cold, with a surface temperature of 38 K, and an extremely thin atmosphere (the atmospheric pressure at Triton’s surface isabout14microbars,1/70,000ththesurfacepressureon Earth). Nitrogen ice particles might form thin clouds a few kilometers above the surface. Hence, even though the surface temperature is below the freezing point of liquidnitrogenitisreasonabletoassumethatthealbedo of a hypothetical planet that could support silicon life will be similar to that of Triton, αTriton ∼0.6 [23]. Next, using (13) we determine the habitable zone of silicon-based life for a main sequence star like our sun, with temperature T  and radius R . We take the planetary surface temperature in between the boiling and freezing point of liquid nitrogen, 63.15 < Tp/K < 77.36. Plugging in these values in (13) we find that for a main sequence star like our sun, the habitable zone of siliconbasedlifestretchesfrom1.24billionkmto1.85billionkm from the star. We can now estimate what planets within the solar system fall into the silicon habitable zone during all parts of their orbit. The two planets closest to the silicon habitable zone are Saturn and Uranus. Saturn has a perihelion of 1.35 billion km and aphelion of 1.51billionkm,meaningthatitiswithintheproperdistancerangeforsiliconbiochemistry. However,Saturnis mostly a gas planet, and thus unsuitable for supporting any life. Uranus, on the other hand, has a perihelion of 2.75 billion km and aphelion 3.00 billion km, making it too cold for surface lakes or oceans of nitrogen. This result is also in agreement with the commonly accepted surfacetemperatureofUranus,roughly57K[24],which is below the freezing point of nitrogen. We expand our focus to include ultra-cool stars, such as TRAPPIST-1A, as they are the most common stars in the Milky Way, and thus their orbiting planets are representative of “average” star systems. More concretely, M-dwarfslikeProximaCentauriandTRAPPIST-1are10 timesmoreabundantthantheSun[25,26]andhavestellarlifetimesthatareabout100to1000timesgreater[27– 29]. Furthermore,exoplanetsaroundthesestarsareeasiertodetect(thetransitsignalsproducedbyEarth-sized planets are 80 times stronger than the signal produced bysimilarplanetstransitingaSun-likestar)andtheiratmospherescanbeanalyzedviatransitspectroscopy,thus enabling the ready detection of biomarkers [30]. However,variousphysicalmechanismscouldactinconcertto suppress the likelihood of Earth-based life on M-dwarf
exoplanets relative to their counterparts around solartype stars [31]. Nevertheless, this may not be the case forsilicon-basedalienlifeforms. Herein,weevaluatethe TRAPPIST-1systemasrepresentativeofultracoolstars, for which T? = 2,511 K, and R? = 84,179.7 km [32]. We generalize (13) substituting T  by T? and R  by R?, to find that the habitable zone for ultra-cool dwarf stars encompassesadistancerangebetween1.6millionkmto 3.0 millionkmfromtheplanet’sstar,whereasforsiliconbasedlifeonnitrogenlakesthehabitabilitycircumstellar region spans the orbital range within 28 million km and 42 million km. This seems to indicate the frequency of planets hosting any form of life must be extended. As for subsurface ocean worlds, we may take η ∼ 1 for intelligent, conscious and technologically sophisticated species.
5
海王星的卫星，海卫一，被认为是地表氮湖[22]的候选者。海卫一是太阳系中唯一一颗以逆行方向(即与行星自转方向相反)环绕行星的大型卫星。逆行轨道和海卫一相对较高的密度表明，这颗卫星可能是在几十亿年前穿越太空时被海王星捕获的。如果是这样的话，潮汐加热可能会使海卫一原本偏心轨道上的卫星融化，这颗卫星可能在被海王星俘获后的10亿年里都处于液体状态。但是，目前海卫一的温度非常低，表面温度只有38 K，大气非常稀薄(海卫一表面的大气压力约为14微巴，是地球表面压力的1/7万)。氮冰颗粒可能会在地表以上几公里处形成薄薄的云层。因此，即使表面温度低于液态氮的冰点，也有理由假设一颗能够支持硅生命的行星的反照率与海卫一相仿，α-海卫一的反照率约为0.6[23]。接下来,使用我们确定硅基生命的宜居区主序星像太阳,温度t和半径。我们计算行星表面温度在液氮的沸点和冰点之间，63.15 <Tp / K & lt;77.36。将这些值代入(13)，我们发现，对于像太阳这样的主序恒星，硅基生命的可居住区域距离恒星的距离为12.4亿公里到18.5亿公里。我们现在可以估计太阳系内哪些行星在其轨道的所有部分都落入了硅宜居带。最接近硅宜居带的两颗行星是土星和天王星。土星的近日点为13.5亿公里，远日点为15.1亿公里，这意味着它在硅生物化学的适当范围内。然而，土星主要是一颗气体行星，因此不适合维持任何生命。另一方面，天王星的近日点是27.5亿公里，远日点是3亿公里，这使得它对于地表湖泊或氮海洋来说太冷了。这一结果也与人们普遍接受的天王星表面温度(大约57k[24])相一致，这低于氮的冰点。我们将重点扩大到包括超冷恒星，如TRAPPIST-1A，因为它们是银河系中最常见的恒星，因此它们的轨道行星是“平均”恒星系统的代表。更具体地说，m - dwarfslikeproximacentauriandtrappist -1比太阳多10倍[25,26]，并且寿命大约是太阳的100到1000倍[27 - 29]。此外，这些系外行星更容易被探测到(一年大小的行星产生的过境信号比类似恒星的行星产生的信号强80倍)，它们的大气可以通过ransitesspectroscopy进行分析，因此可以方便地检测到生物标记[30]。然而，不同的生理学机制可能会抑制m -矮行星上存在地球生命的可能性
太阳系外行星相对于它们在太阳型恒星[31]周围的对应行星。然而，以硅为基础的外星生命形式可能并非如此。在此，我们评估trappist -1系统作为超链醇星的代表，其中T?= 2,511 K, R?= 84,179.7 km[32]。我们推广(13)代替T T ?由R和R ?该研究发现，超冷矮星的宜居带位于距离行星恒星160万公里到300万公里之间，而以硅为基础的生命体的宜居性围绕恒星运行的区域横跨轨道范围在2800万公里到4200万公里之间。这似乎表明，拥有任何形式生命的行星的频率必须延长。至于地下海洋世界，我们可以把有智慧、有意识、技术复杂的物种η到1。
【机翻，勉强看着吧】
文章来自该问题下 @赵泠 的回答，我没记错的话，是在一段“学术界也对硅基生命进行过一些不温不火的研究”下面。

卡卡

硅基生物依存的环境有两个方向：极其炎热，极度寒冷。
其余条件便没什么特别：生物可以承受相当大程度上激变的、有害的环境，只要有能量梯度而不是单纯的高能量。

基于高温的硅基生物
1891年，德国化学家 Julius Scheiner描述了硅基生命的可能性。
1893年，英国化学家James Emerson Reynolds向英国科学促进协会发表的开幕词[1]中提到硅可能支持生命在极其炎热的环境里诞生和发展。
1894年，罗伯特·鲍尔也提出了类似的想法[2]。
1894年，H.G.威尔斯[3]写道：

One is startled towards fantastic imaginings by such a suggestion: visions of silicon-aluminium organisms – why not silicon-aluminium men at once? – wandering through an atmosphere of gaseous sulphur, let us say, by the shores of a sea of liquid iron some thousand degrees or so above the temperature of a blast furnace.

1924年，英国遗传学家霍尔丹提出，在行星地下可能发现基于半熔融状态硅酸盐的生命，通过铁元素的氧化作用获取化学能。
科学上对硅基生命的研究不温不火地发表过一些，现在也还在继续，例如这篇：
https://arxiv.org/pdf/1908.01335.pdf阿西莫夫曾经在《并非我们所知的：论生命的化学形式》中从生化上描述过6种生命形态：

一、以氟化硅酮为介质的氟化硅酮生物；
二、以硫为介质的氟化硫生物；
三、以水为介质的核酸/蛋白质生物；
四、以氨为介质的核酸/蛋白质生物；
五、以甲烷为介质的类脂化合物生物；
六、以氢为介质的类脂化合物生物。

这些物质是液体的温度范围是很不相同的，对应着许多不同的自然环境和那种条件下化合物的活性、化学反应的激烈程度。

• 常压下硫熔点115.2摄氏度、沸点444.6摄氏度。
  
• 常压下氟化硅酮通常在零下100摄氏度到250摄氏度之间稳定，可以期待在零下70摄氏度到220摄氏度之间的环境里支持生命活动。
  
• 如果你希望二氧化硅处于液态，那需要2000摄氏度以上的环境温度。
  

硅不能代替碳产生许多我们熟悉的化合物，而且二氧化硅对呼吸来说非常难以处理，不得不借助硅酮这样的东西。我们目前没有在地球以外的宇宙里找到含有可被测出的量的硅酮的任何场所——而甲烷和水蒸气似乎蛮多的。当然，你可以直接诉诸等离子体里的二氧化硅灰尘来支持生命，尽管那事实上谈不上什么硅基不硅基就是了。
迪金森和斯凯勒尔认为，硅基生物可能看起来像晶体。这是他们在《Extraterrestrials: A Field Guide for Earthlings》里想象的一只徜徉在硅基植物丛中的硅基动物：


这种生物体的结构件可能被类似玻璃纤维的生物硅连接在一起，形成灵活、精巧、透明的结构。
在地球上，海绵的骨针就是生物硅的典范，具有光纤性能和良好机械性能，可以传递光并发挥生理功能。


生长在1000米以上深海中的单根海绵动物的根须骨针长达3米，是世界上已知最长的生物硅，为生物硅化机制和仿生应用研究不多见的载体。骨针的光传输实验表明，该巨大根须骨针用作光纤可传输波长600nm至1400nm范围的光，而滤掉波长小于600nm的光和波长大于1400nm的红外光。


















如果采用海绵这样的架构的生物发展得更加复杂、获得高机动性，可以想象其神经系统与光纤系统配合来高效传输信息，让身体的活动附肢以一般生命形式无法想象的超级反应速度与精度发起攻击和防御。
这完全不需要是硅基生物——海绵是碳基生物，它可以有效利用硅。

基于低温的硅基生物
科幻作品里烂大街的强人工智能机器不必多说。
在寒冷的流浪行星上，低温下超导的物质允许复杂的电磁现象自发地积累直到出现智能。