硅基生命的不稳定性
1.基本描述
虽然这并不排除硅基生命存在的可能性，但是拥有大量液态水的行星，肯定会排除硅基生命。
虽然从生物学角度来说找到硅基生命的可能性很小，但是硅基生命在科幻小说中却非常受欢迎，科幻作家的很多描述都会对硅基生命提出很多有用的想法。
在斯坦利·威斯鲍姆的《火星奥德赛》中，这种生命形式已有一百万年历史，每十分钟就会留下一块砖头，这是威斯鲍姆对硅基生命面临的一个重大问题的回答。文章中做出这一观察的一位科学家观察到：
“那些砖块是它的废料……我们是由碳构成的，我们的废物是二氧化碳，这个东西是由硅构成的，它的废物是二氧化硅——硅石。但硅石是固体，所以它是砖块。所以它在那里堆积，当它被覆盖时，它会移动到一个新的地方并重新开始。”
2. 硅基生命的化学反应
一个很大的缺点是硅与氧的结合非常牢固。当地球生命呼吸过程中碳被氧化时，会形成二氧化碳气体，这是一种很容易从生物体中清除的废物；然而，硅的氧化会形成固体，因为二氧化硅在最初形成时会形成晶格，这样每个硅原子都会被四个氧原子包围，而不是每个分子都以单个二氧化碳分子的形式自由存在。处理这样的固体材料对硅基生命的呼吸过程提出了巨大的挑战。二氧化硅是一种难以溶解在水和其他液体中的原子化合物。它是一个巨大的分子。
事实上，如果硅基生命所在的星球上有氟化氢，它们可以吸入这种气体，与二氧化硅反应生成四氟化硅（气体），并排出水。硅基植物通过“光合作用”吸入四氟化硅、水和光，然后经过一系列反应生成氟化氢，再排放回大气中，生成“硅淀粉”。但目前还没有关于硅基植物“光合作用”可行性的详细讨论。
二氧化硅生成气态四氟化硅的反应方程式为：
SiO2(s) + 4 HF(aq) → SiF4(g) + 2H2O(l)
生成的SiF4可继续与过量的HF反应生成氟硅酸：
SiF4(g)+2HF(aq)=H2[SiF6](aq),6HF+SiO2=+2H2O 氟硅酸是一种强二元酸，其酸度比硫酸高，加热时会释放有毒的氟化物气体，腐蚀性强。
有人认为二氧化硅不溶于水，这是错误的观点。粉末状的二氧化硅可以和水反应生成正硅酸。二氧化硅在催化剂作用下也能和水反应。H2O+SiO2=（硅酸）2H2O+SiO2=（当水过量时，就会生成正硅酸。）
氢氟酸对硅基生物和硅基生命有毒性，能破坏硅化合物。氢氟酸又称氢氟酸，腐蚀性极强，能强烈腐蚀含硅的物体。它与硅及硅化合物发生反应，生成气态四氟化硅（能腐蚀玻璃），但对塑料、石蜡、铅、金、铂金无腐蚀作用。氢氧化钠能与二氧化硅发生反应，生成硅酸钠。硅酸钠易溶于水。硅基生命可将硅酸钠排出体外。
氢氟酸对硅基生物的皮肤有很强的刺激性和腐蚀性。氢氟酸中的氢离子对硅基生物组织有脱水和腐蚀作用，而氟是活性最高的非金属元素之一。皮肤接触氢氟酸后，氟离子不断解离，渗入深层组织，溶解细胞膜，使表皮、真皮、皮下组织乃至肌层液化坏死。氟离子还能干扰烯醇化酶的活性，抑制皮肤细胞的摄氧能力。
硅基生命可能利用一种特殊的催化剂来消除氟化氢的毒性。这种催化剂可以让氟化氢只与二氧化硅发生反应。地球上有一种生物叫硫细菌，这种生物可以在稀硫酸中生存，最适生长pH范围是pH2-3。大多数有机物很容易被硫酸破坏。硫细菌可以产生一种催化剂，防止自身被硫酸破坏。硅基生物也可以产生一种催化剂，防止自身被氟化氢破坏。
硅基生命可以呼吸二氧化碳和二氧化硫。化学反应式： (甲基硅烷与二氧化硫反应) + 7SO2 = 2CO2 + 2SIO2 + 7S + H2O (四甲基硅烷与二氧化硫反应) Si(CH4) + 9SO2 = 4CO2 + SiO2 + 9S + H2O
由于硅硅单键（Si-Si）不稳定，所以二硅烷（SiH3-SiH3）不稳定。二硅烷（SiH3-SiH3）比碳烷烃更不稳定，低温下缓慢分解为单硅烷和氢气，300-500℃时分解为SiH4、SinHm、H2，光照下也会分解。硅只能形成杂链高分子化合物，硅基杂链高分子的主链除了硅原子外，还含有碳、氧、氮、硫、铝、硼等其他元素。有机硅聚合物--主链（或骨架）是由硅和氧交替组成的聚合物。又称聚硅氧烷或聚硅醇。由于硅只能形成杂链高分子化合物，硅基生命产生的代谢物、废物、氧化物等非常复杂，这意味着硅基生命需要更多的酶作为催化剂。 每个酶的长度约为50nm，细胞体积太小，无法容纳足够的酶。硅基生物的细胞比碳基生物的细胞大。细胞体积越大，其相对表面积就越小。如果细胞的相对表面积较小，那么物质进入细胞膜的速度就越慢。因此，硅基生物的代谢速度比碳基生物慢。
有人认为硅不能生成许多像碳一样具有左手和右手特性的化合物，这种观点是错误的。有机硅可以生成许多像碳一样具有左手和右手特性的化合物。有机硅是指含有Si-C键且至少有一个有机基团直接与硅原子相连的化合物。
或许在很遥远的未来的某一天，硅基生命会取代碳基生命成为宇宙中新的生命形式，但是那距离我们肯定还十分遥远。
3. 硅基生命的解决方案与媒介
此外，水是一切蛋白质生命所必需的溶液和介质。那么，还有什么化合物可以代替水呢？有！那就是氨。由于氨在冰点以下仍是液态，所以有科幻小说作家推测，在某些寒冷的巨型气体行星的表面之下，可能存在着由氨组成的海洋，而海洋中充满了以氨为介质的生命形式。以上只是个别、零星的想法。著名生物化学家阿西莫夫撰写的《我们所不知道的》一文，才真正对问题进行了全面的调查和系统的分析。他在文中提出了六种生命形式：1、以氟化硅为介质的氟化硅生物；2、以硫为介质的氟化硫生物；3、以水为介质的核酸/蛋白质（氧基）生物；4、以氨为介质的核酸/蛋白质（氮基）生物；5、以甲烷为介质的脂质化合物生物；6、以氢为介质的脂质化合物生物。 第三个是我们熟悉的生命——也是我们唯一知道的生命。至于第一项和第二项，则是一些高温星球上可能存在的生命形态。此外，曾经在地球上出现过、生活在硫磺矿中的厌氧古菌，极有可能以硫磺为生命媒介。第四至第六项则是一些寒冷星球上可能存在的生物形态。
4. 硅基生命和碳基生命以外的生命形式
(4.1) 中子星
然而科幻作家们依然不满足于生命的多样性，他们在作品中充分发挥想象力，为我们创造出一些更加不可思议却又看似合理的生命世界。有的作家想象，在一些极寒的星球上，可能存在以液氦为基础、以超导电流相连接的生命形态；还有的认为，即使在寒冷黑暗的太空深处，也可能存在一些由星际气体和尘埃构成、利用无线电波传递神经信号的高度智慧生物——霍尔的科幻小说就是这方面的代表作品；而一些想象力更丰富的作家甚至认为，外星生命可能根本不需要化学基础，它们可能只是一些纯能量的生命形态，比如一束无线电波。其中最有意思的，要数著名科幻作家福沃德的《龙蛋》。这部构思巧妙的作品，描述的是一颗中子星表面的生物。 这颗中子星直径只有20公里，但表面引力相当于地球的670亿倍，磁场是地球的1万亿倍，表面温度达到8000多摄氏度。什么样的生物能在这样的环境中生存呢？由“简并核物质”构成的生物。所谓“简并”，就是原子外的电子被挤压到原子核里，所以所有原子都可以靠得很近，形成超致密物质。中子星上的生物身高约半毫米，直径约半厘米，体重却有70公斤。这是因为它们是由简并物质构成的。再加上它们的新陈代谢是以核反应而非化学反应为基础的，所以一切变化（包括生、老、病、死和思考）的速度，都比人类快100万倍！
4. 硅基生命和碳基生命以外的生命形式
（4.2）金属细胞和金属生命体
当科幻作家们在构思“硅基生命”时，实验室里的“金属细胞”已经出现了生命迹象，并初步呈现出进化的趋势。与碳基共价键有机物不同，这种“无机生命”的基础是金属钨的杂多酸阴离子——第6族元素可以与氧配位形成多面体（我们姑且把它看作酸根），然后脱水缩合成一个共享氧原子的巨大结构，比如下图中轮子状的{Mo176}。这些巨大的阴离子可以继续缩合容纳其他含氧酸，然后在强酸溶液中自组织成气泡状结构，就像活细胞一样——这或许意味着我们的生物学只是生命科学的一小部分。
和他的同事通过从大分子金属氧化物中提取带负电的离子形成盐溶液，将较小的带正电的氢或钠离子束缚住；将这种盐溶液注入到另一种含有较大带负电的有机离子的溶液中，这样就能束缚住较小带负电离子的移动性。
当两种盐溶液混合时，一些较大的金属氧化物分子被交换，这样它们就不再形成较大的有机离子。这种新的溶液不溶于水：沉淀物就像一个壳，包裹着注入的溶液。克罗宁把这些沉淀物称为泡沫无机化学细胞（），并说它们具有更多的性能。通过修改它们的金属氧化物骨架，它们具有天然细胞膜的性能，例如：基于它的氧化物的孔状结构可以充当多孔膜，根据大小选择性地让化学物质进出细胞，其作用就像生物细胞膜一样。这将使细胞膜能够控制一系列化学反应，这是细胞的一个关键特征。
同时，研究团队还在泡沫中制作了泡沫，并构建了一层膜来模拟生物细胞的内部结构。通过将一些氧化分子与光敏染料连接起来，它们可以将细胞灌注到光合作用中。克罗宁说，早期实验结果形成的细胞膜可以将水分解成氢离子、氢电子和氧分子，这是光合作用的初始状态。
克罗宁表示，我们可以泵送质子，并将它们分布在细胞膜上，以建立质子斜率。这是从光中获取能量的关键步骤。如果生物体能够完成这些步骤，它们将建立具有类似植物的代谢功能的自给自足细胞。
实验仍处于早期阶段，一些合成生物学家暂时持保留意见。西班牙瓦伦西亚大学的马努埃尔·波尔卡说：“克罗宁研制的金属细胞泡沫目前还不能说具有完整的生命特征，除非这些细胞能携带类似DNA的物质，能够驱动自我复制和进化。”克罗宁回应说，这在理论上是可能的。去年，他在实验中展示了以金属氧酸盐为模板，可以实现自我复制。
经过七个月的实验，克罗宁现在已经能够批量生产这些金属细胞泡沫，并将它们注入装有不同 pH 值的试管容器中。他希望这种混合环境能够测试它们的生存能力。如果 pH 值太低，一些细胞就会溶解并死亡。
如果克罗宁的实验是正确的，或许宇宙中生命的存在范围会更加广泛。东京大学的研究人员表示：“这次实验的结果表明，生命并不完全基于碳结构，水星的物质结构与地球有很大不同，或许有可能通过无机元素在水星上形成生命。克罗宁的研究开辟了一个新的领域。”