基本介紹
- 中文名：磷基生命
- 外文名：phosphorus-based life
磷元素的優勢,磷的性質,相比其他第三周期和第五主族元素,對磷基生命的質疑,對磷基生命的猜測,
磷元素的優勢
磷的性質
在形成生命的潛力上，磷元素具備很多優勢：在宇宙中，磷化氫是已經被觀測到了的。人類已知的磷化氫種類足有100種左右。磷元素的連線能力在主族元素中排名靠前。磷元素作為配體在無機化學中也有著重要地位。而且，一些簡單的有機物也可以找到一個相應的磷烷衍生物與之對應。
烴（衍生物） | CH4 | CH3OH | HCHO | HCOOH | CO(OH)2 |
磷烷（衍生物） | PH3 | OPH3 | H2P(O)OH | HPO(OH)2 | PO(OH)3 |
烴（衍生物） | CH3COOH | CH3COCH3 | (CH3)3COH | H2C=CH2 | C6H6 |
磷烷（衍生物） | H2PP(O)(OH)2 | (H2P)2PO(OH) | PO(PH2)3 | PH=PH | P6 |
相比其他第三周期和第五主族元素
儘管網路上隨處可見所謂的“矽基生命”“硫基生命”甚至是“氮基生命”，而被他們夾雜中間的磷則很少被提到。然而，相信矽，硫甚至氮卻無視磷的人無疑是缺乏化學知識的。因為不管是第三周期，還是第五主族，磷都才是最有潛力成為生命骨架的核心元素的元素。
從第三周期來看——鋁雖然繼承了硼元素的缺電子性，卻難以形成類似硼烷及其衍生物那樣的種類繁多，結構複雜，性質穩定的硼原子簇那樣的鋁原子簇；矽雖然繼承了碳元素的四價鍵，連線能力卻異常糟糕：矽烷矽數最大不超過8，即使是更加穩定的全氟代矽烷也不超過14，而且，矽矽鍵的化學性質也遠不如碳碳鍵穩定，容易被各類質子溶劑完全破壞；硫雖然有著強大的連線能力，但在形成長鏈時卻無法形成支鏈，導致硫骨架難以形成結構複雜的分子。而從第五主族看，氮元素連線能力甚至還遠遠不如矽——其氫化物甚至不足10種（僅有NH3，N2H4，N3H5，N4H6，N2H2，N3H3，N4H4和HN3），而且它們的穩定性也十分糟糕；砷元素的氫化物也十分有限，穩定性也不強。而這些元素的氫化物體系顯然都是不能承擔起作為生命的核心元素的重任的。
對磷基生命的質疑
儘管磷已經是第三有希望成為生命核心元素的主族元素，磷基生命仍然面臨著問題：
- 磷氫化物種類繁多，但大都沒能成功分離。
- 磷氫化物化學性質不像碳烴和硼烷那樣穩定。
- 磷元素的成鍵多樣性和連線能力不如碳和硼。
綜上，磷基生命出現的可能性仍然很低。
對磷基生命的猜測
鑒於磷和碳一樣是不缺電子的，磷基生命的遺傳物質核心部分可能會是類似地球碳基生命鹼基的磷烷衍生物。磷基生命的“蛋白質”的基本組成單元也許也會是與胺基酸類似的磷烷衍生物。
磷基生命如果和地球碳基生命一樣屬於“水基生命”（以水為溶劑），那么他們的代謝產物將可能是磷酸(H3PO4)；而如果它們是“氟化氫基生命”（以氟化氫為溶劑），代謝產物或許會是六氟合磷酸(HPF6)。
