我们习惯于把人类和其他生物统称为碳基,因为生命的构成都是碳水化合物的;而把计算机或者芯片这类系统统称为硅基,因为芯片的基础材质是二氧化硅。由于和沙子的主要成分也是二氧化硅,有时芯片公司的同事都戏称自己是卖沙子的。
碳和硅同处在化学周期表的同一族,位于表的中间位置。这不是巧合,因为二者都是半导体。以前半导体被认为是无用的材料,因为不够纯粹,不像金属导电,又不够绝缘。然而,世事难料,半导体以其优异的“互联互通”的能力,和周边的元素可以广泛的结合,又可以通过电子控制形成不同的状态(0和1),完成模拟到数字的升华,就具备了“存储”和“计算”的能力,这是智能的前提。这些半导体中,碳和硅都是4价元素,原子外部有4个位置可以和其他元素进行结合。在三维空间里,4可是个神奇数字,因为空间里最小的正多面体--正四面体是结构最稳定的。
就这样,以碳为核心,通过团结周边的氢氧氮等元素,可以进化出极其复杂的有机物,进而构成碳基生命。表面上看,碳基生命在物理上是具有非凡优势的。长长的碳链、DNA双螺旋、精巧的碱基对,堪称完美的信息存储工具。科学家们进一步推测,由于元素和物理规律在全宇宙都是相同的,因此生命的产生多半也遵循相同的公式:碳基+氢氧氮+液态水+岩石星球。也就是说,外星生命的起源大概率也是碳基的,也需要一个类地行星。
而硅远不如碳这样稳定,但在科技的包裹下,具备了大规模集成的能力,并具有快速计算的能力,这让硅基的人工智能可以后来居上。如果我们承认生命的本质在于记忆、计算、意识这些独立于其载体的东西,那么硅基相比碳基是具备优势的,只要在逻辑上实现信息的存储,根本不需要像碳基生命在物理上做那么多准备,从而实现“弯道超车”。甚至,开脑洞啊,未来的生命形态以纯能态形式才是最合理的--以能量方式存在才是最快的进化,在迫不得已或者需要的时候才去制造一个临时身体(阿凡达或者机器人)。
碳与硅的传奇故事还远没有结束。
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