当思索生命的多元形态时，科学家们必须怀抱开放的思想并秉持丰富的想象力。一些研究者甚至走得太远，比如考虑暗物质作为一种外星生命的可能性！的确，当非碳生活与我们惯常理解的生活相比较时，可能显得非常奇怪。但在合适的环境下，一些元素有足够的可能性得以孕育生命，我们可以在地球上看到很多这样的范例。
比如：砷。砷对大多数生命都是有毒的，但我们星球上的一些海藻会将砷结合到复杂的有机分子中，比如砷酸盐和砷酸铜。其他微小的生命形式使用砷以产生能量和帮助生长。硫就能够形成非常长的、类似碳的分子链。一些细菌的生存，通过将硫转化为硫化氢而不是氧。磷甚至也有可能是替代物，因为它也能够与自身形成长链，当与宇宙中另一种常见元素，氮，结合后，它有极大的可能形成各种各样的分子。
磷已经是对地球上的生命生死攸关的一种元素，因此它对其他地方的生命形式也有可能同样不可或缺，甚至还有氯和氮的范例。因这些想法对于我们非常陌生，所以研究者很可能会忽略关于生命问题的核心迹象，即使迹象与他们近在咫尺也同样如此。一项实验要求参与者寻找火星上的生命迹象。当受试者忙于研究陆地表面的照片时，他们中的大部分人未看见一幅照片中一只正在挥手的小猩猩。
该实验的意图在于表明，当人类被自己的偏见束缚时，就会产生隧道视觉，如果他们不积极寻找，就会经常错失明显的迹象。我们对碳的固定认知可能会阻挡我们认识它的替代形式，所以我们必须对新的可能性持开放态度并大胆假设，否则我们很可能将错过它们，这就是非碳生活的情况。
相相关知识：
暗物质是一种假设的物质形式，被认为约占宇宙物质的85%。[1]各式各样的的天体物理观测，包括公认的引力理论表明，除非存在我们肉眼之外的物质，否则引力理论无法解释引力效应—暗示了暗物质的存在。[2]为此，大多数专家认为暗物质在宇宙中的含量丰富，并对其结构和演化产生了强烈的影响。暗物质之所以被称为 ”黑暗“是因为它似乎不与电磁场相互作用。这意味着它不吸收、反射或发射电磁辐射（像光那样），因此很难被探测到。
无碳生命的情况
元素周期表目前有118种已知元素，还有更多可能的元素待发现。然而，基于所有这些可能的元素，天体生物学者仍然考虑碳对生命不可或缺，并且在追寻外星生命的时候寻找它的标志。然而，除了我们的固碳作用外，有许多替补元素可以可行地支持生命。
我们已知的所有生命都是以碳元素为基础的，并且科学家认为碳是外星生物最有可能的候选者也是有原因的。碳是地球上有机化合物的主要元素，如果没有碳的独特能力，生命是不可能存在的。碳和其他元素之间可以形成稳定的化学键包括它自己。事实上，它比已知的任何其它元素能形成更多的化合物，地球上的生物中已经发现了近1000万种碳基化合物。碳是碳水化合物、脂质、蛋白质和核酸的基本组成部分，所有这些都是生命不可或缺的。如果存在一种元素在其他地方可以组成生命基础，那么它必须满足一些条件。
碳在形成化合物方面有巨大的多样性，故而被认为是元素之王。如果外星生命形式以另一种元素为基础，这种元素和各种不同元素之间就必须形成稳定的键。所有元素都有电子绕核旋转，当它们和其它元素共享电子时就会成键。这种元素也需要在宇宙中足够充足，这样它在任一行星上被发现才不会是不同寻常的。此外，它应当能够以某种方式自我循环，就想碳在地球上的碳循环中所做的那样。生物体需要一种方法排出过量的这种元素使之重新回到自然环境中。
碳的最佳替代品似乎是硅。科学家主要认为这是因为它和碳极其相似。碳最外层有4个电子并且元素间倾向成键以便于每个原子都有8个电子；这使得碳成为完美的配对搭档，也是共价键的理想伴侣，在共价键中，碳与其它原子共用它自己的4个电子，同时其它原子也和碳分享他们的4电子。
硅也有四个电子，与碳一样，在宇宙中含量丰富 -- 是宇宙中最丰富的十大元素之一，在地球上的含量是碳的 135 倍。像碳一样，硅也可以与氧结合并与自身形成长链。由此看来，硅是最有可能形成非碳基生命的候选元素。但是，为什么我们星球上的生命不是硅基生物呢？原因是，尽管硅和碳之间有许多相似之处，但硅也存在一些缺点。硅的四个电子是位于第三轨道上，而碳的四个电子是位于第二轨道上，这就意味着硅需要更多的电子才能处于稳定状态，因此硅形成的键往往比较弱。
然而碳形成的键就非常牢固，当它与其他碳原子配对时，可以形成地球上已知的最坚硬的物质 -- 钻石。硅和碳分别与氧（许多生命形式的基本组成元素）结合会形成不同的形态。碳与氧结合形成二氧化碳，是一种很容易被生物排出并循环到大气中的气体。然而，硅与氧结合变成了石英，它是固态的沙子。对于我们熟悉的碳基生物，很难将固态的沙子从他们的生物系统中排出，因此我们认为基于其他元素的生命形式不太可能存在。
受限于我们所知道的每一种生命形式都来自地球 -- 而地球上的每一种生命形式都是由碳构成的，因此，天体生物学家把碳作为外星生命体的可能存在迹象。但这并不意味着基于其他元素生命体形式是不可能的。我们把是否具有与地球相似的条件作为评估其他行星上是否可能存在生命的依据。但是，实际上比地球的温度高得多的行星会给硅带来形成生命的有利条件，因为硅可以承受比碳高得多的温度。
科学家们一直认为生命无法在恶劣的高温条件下生存，直到他们在位于火山口的地下海中发现了生存在温度约为 249 华氏度的极端微生物。科学家们也假设行星必须位于其恒星周围的宜居带内，才能拥有与生命相关的液态水和温度，但随着 Europa，Enceladus 等行星可能存在的地下海洋，和 Titan 碳氢化合物湖的发现，这一假设也受到了质疑。
by：王不留行，杜少鹤，Matt