“硅基生命”这一概念首次于19世纪被提出。1891年，波茨坦大学的天体物理学家儒略申纳(Julius Sheiner)在他的一篇文章中就探讨了以硅为基础的生命存在的可能性，他大概是提及硅基生命的第一个人。这个概念被英国化学家詹姆斯·爱默生雷诺兹(James Emerson Reynolds)所接受，1893年，他在英国科学促进协会的一次演讲中指出，硅化合物的热稳定性使得以其为基础的生命可以在高温下生存。

硅由于在宇宙中分布广泛，且在元素周期表中位于碳的下方，与其同主族，所以和碳元素的许多基本性质相似。所以乍看起来硅的确是一种作为碳替代物构成生命体的很有前途的元素，且有可能出现一些特异的生命形态就有可能以类似硅酮的物质构成。硅基动物很可能看起来象是些会活动的晶体，就如同迪金森和斯凯勒尔(Dickinson and Schaller)所绘制的一张想象图一样——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是被类似玻璃纤维的丝线串在一起，中间连接以张肌件以形成灵活、精巧甚至薄而且透明的结构。

然而，硅真的能不负众望，成为生命的核心元素吗？

然而，随着无机化学的发展，人们却发现，硅的表现并不能合乎人们的期望。以有机化学为参考，依靠合成硅烷、硅氧烷等物质的衍生物对有机物的复刻，建立一个能望有机化学项背的硅氢化学体系的尝试以失败告终：

以硅烷及其衍生物作为分子骨架存在的问题

• 1、硅的连接能力相当糟糕：不同于原子数可以很高的烃类，硅烷硅数只能到8且不稳定。
• 2、硅烷及其衍生物热稳定性差。
• 3、硅-氢键和硅-硅键容易被各类质子溶剂完全破坏。这也就意味着常见的水，氨等溶剂都不能作为基于硅烷的硅基生命的载体。

以硅氧烷及其衍生物作为分子骨架存在的问题

• 1、硅氧烷及其衍生物容易缩合。这也就意味着硅氧烷难以形成类似于核苷酸，氨基酸那样的单体。而是会形成难以进一步聚合的小型环状分子或只具有简单重复结构的庞大链状分子。
• 2、硅氧烷衍生物难以被氧化，因此难以形成储能物质。

总结

硅烷及其衍生物热稳定性和化学稳定性不足；而硅氧烷虽然十分稳定，其复杂性和多变性却要依赖复杂的有机基团。因此，它们都难以形成生命。

转向其他元素

相比硅，或许我们更应该寄希望于硼和磷

早期研究者对硅所拥有的高期望更多是由于当时人类对硅元素的性质了解不够的知识客观局限所带来的，但今天的我们如果还像古人一样认为硅基生命存在的可能性非常大，那无疑就是十分可笑的了。

不过也不必太沮丧，硅元素存在诸多问题，并不代表非碳基生命是不可能的，因为基于硅烷的氢化物体系实际上并非碳以外的最优解：实际上，硼和磷都具有超过硅的连接能力和成键多样性；硼烷硼数和磷烷磷数最大都已超过20；硼烷磷烷衍生物也都较硅烷衍生物更复杂、多变；而且磷烷已在宇宙中发现，硼烷则可能依靠行星化学过程生成。而事实上，就氢化物体系的综合实力而言，它们也的确远胜于硅。它们无疑才是非碳基生命的更有力竞争者。

对硅基生命的猜测

尽管从化学角度看，硅基生命诞生的希望很渺茫。但硅基生命在科幻小说中则很兴盛，而且科幻作家的许多描述会提出不少有关硅基生命的有益构想。”

呼吸作用

有人认为，硅基生命可以呼吸二氧化碳或二氧化硫：

用二氧化硫作为氧化剂：

储能物质 —SO2，酶 SiO2+ S

二氧化硅的处理

硅元素一个很大的缺陷就是它同氧的结合力非常强。当碳在地球生物的呼吸过程中被氧化时，会形成二氧化碳气体，这是种很容易从生物体中移除的废弃物质；但是，由于硅氧双键不稳定，硅的氧化会形成只含单键的庞大的原子晶体——二氧化硅，处置这样的难熔且难溶的固体物质会给硅基生命的呼吸过程带来很大挑战。

关于代谢的猜测

《星际迷航》中的硅基生命

由于只有基于硅氧烷的硅基生命相对比较有可能存在，而硅氧烷的支链又通常是有机基团，所以硅基生命产生的代谢产物、废物、氧化物可能是非常复杂的，这意味着硅基生命需要更多的酶作为催化剂。硅基生物的细胞比碳基生物的细胞更大。如果一个细胞体积越大，那么它的相对表面积就越小。如果一个细胞相对表面积越小，那么物质进入细胞膜的速度就越小。所以硅基生物的新陈代谢比碳基生物更慢。

就目前而言，理论上硅基生命的强度会远不如碳基生命，其形成条件也远高于碳基，可能这就是地球选择碳基生命的原因吧。当然，这些都还在猜测当中，存在着许多缺陷。也许，只有在真正接触到硅基生命体的时候，一切才会迎刃而解。