有機物可以組成生命基礎的物質，為什麼有機物是以碳基而不是其他元素？

有機物定義來源於可以組成生命基礎的物質。那麼，能成為有機物材料的主要骨架或者元素，必須滿足3點要求：1.化合價適中，至少可以形成3個以上共價鍵。2.活潑性適中，不能太惰性、也不能太活潑。3.此元素相互之間可以形成共價鍵。明確了這些要點，我們我們先看看元素周期表：

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顯然，第一排的H（氫）不適合，外層只有一個電子，只能形成一個共價鍵，不能以它為化合物橋樑。He（氦）也不行，雖然外層有兩個電子，但是惰性太強，幾乎不能進行化學反應，除去。

第二排的Li（鋰）,Be（鈹），B（硼）也不行，化合價太少，且比較活潑，不合適作為骨架。C（碳）後面的N（氮）倒是有作為生命骨架的資格，可以作為候選者。O（氧）,F（氟）電負性一個比一個大，且化合價只能是少於3，剔除。

第三排以及以下的左側兩個元素，隨著原子序數曾大，還原性越來越強，金屬屬性越來越明顯，價態也不合適，都剔除。過渡金屬也不用說了，剔除。Si（硅）、P（磷）可以留下。S（硫）雖然價態什麼比較合適，但是還原性少強、剔除。氯更不用說了，價態太少，氧負性太大。

第四排以及以下，元素金屬屬性越來越明星，原子越來越大、外層電子太多，太活潑，不適合、全部提出。

經過篩選，就剩下碳、氮、磷、硅了，相比於碳，氮自身和自身難以形成長鏈化合物，還原性還是比碳少強。磷形成的氧化物太酸，顯然不適合地球生命，但是其它星球可能適合，我們不得而知。硅也有作為有機物骨架的潛力，但是硅和氧形成的化合物二氧化硅是固體，不適合生命。

所以，最終碳元素勝出，其自身化學活性適中，價態剛剛好，自身可以和自身結合形成長鏈。剩下的後選擇氮和磷，雖然不能作為骨架結構，但是卻和碳一起構成生命物質的主要元素。例如生命最基本氨基酸、核酸。而硅則統治了半導體世界。

有機，就是有生命，有生命就是能自我複製，化工合成的高聚物同玻璃結構有些相似，都是鏈狀或網狀結構，嚴格來說當不得有機之名。宏觀上我們大量複製都採用模範，用模型制出范（型腔），再用范制出工件，微觀上，粗略的類比，DNA就相當於模，RNA就相當於范。

生命採用結繩記事的方法，記錄複雜的事，這個繩就是碳鏈（佔用兩個鍵），這個節結用不同的氨基酸代替（又佔用一個鍵），還有一個鍵一般掛著一個氫，有一定的彈性，不至於形成空間上的剛性，打不了彎。而能滿足這個要求的也只有碳。放大規模，將來有可能實現自我複製的，還有基於人工智慧發展起來的非人智慧，而且還有自我迭代進化能力，是否算有機物，大家自行定義，算的話，那就超出碳的限制了。

有機物構成生命體，得是又能活動的立體，又得是相對穩定的，不會輕易散架的。

元素有個性質，外圍電子最多只有八個，少於八個相對不穩定，少了得想辦法補上，多了會想辦法捨去，而中間派兩頭討好，搶不過即可捨去，搶得過二話不說搶補進來。元素外圍四個電子，剛剛好，它長了四隻手，其他的可以看作少於四只的，電子四隻手可以在四個不同方向手拉手，上下左右前後四面八方，還多了選擇方向，相對自由，構成的立體可充分活動，而且相對穩定。

碳元素外圍正好四個電子，外圍四個電子的碳原子個頭最小，手可以長得短些，短小精悍，力量大。而硅及以下個頭太大，手得伸出去老長，力量少了，不如碳穩定。

因此，大自然選擇了碳元素作為有機體基礎，即靈活又穩定，大自然的選擇，總是恰到好處的。

PS：未經同意不得轉載（圖片來源網路）

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