不同于传统生命的定义，NASA天体生物学研究中心对生命的定义是：“能自给自足且能够达尔文进化的化学系统。” 这个定义让可能出现的生命形式更多种多样了，比如科学家们提出的硅基生命，锗基生命，还有不以水为溶剂进行生化反应的生命等等。它们叫“假定性生物化学”。假定性生物化学虽然在科学上是可行的，但由于不能证明其实际存在，因此在天体生物学的研究当中并非主流，比较小众。
但如果我们真的发现了别的生命形式，做实验来验证这到底是不是生命会相当棘手，比如要观察这种生物能不能达尔文进化会变得十分困难。所以如果真的存在硅基生命，对于宇航员们来说一个很大的难题是怎么来认出他们，它很有可能长得像一堆石头或者沙子。
硅基生命很有可能非常原始。而最有可能的是，他们并不生活在星球的表面，而是生活在远离星球表面的深处，这儿富氢贫氧。在《星际迷航中》，由于外星殖民地上的矿洞遭受到了不明生物的破坏，企业号的船员们就赶去探查。这个生物能够在坚硬的岩石中任意穿越，很多矿工也被它杀死。但船员们一开始并没有认识到这块像岩石一样的东西就是罪魁祸首。
但是，也许不久的未来硅基生命不仅仅只存在于科幻小说里，Caltech的生物学家和化学工程师们向这方面迈出了小小一步。他们通过一种叫“定向演化”的方法来培育一种嗜热菌。经过三轮的基因突变以后，就能让这种细菌的变异蛋白质转变成生产有机硅化合物的强效催化剂，效率比化学家们合成的人工催化剂要强上很多倍。
地球生物体内进行生化反应需要水作为溶剂。以此为依据，天体生物学家寻找地外生命的时候都倾向在宜居带寻找生命。那么要是地外生命根本不以水为溶剂进行生化反应呢？如果它们以甲烷为溶剂呢？
康奈尔大学的化学工程师与天文学家们在2015年提出了一种有机氮化合物制成的细胞膜为载体的细胞能在冰冷严酷的环境下生存，比如土卫六泰坦。我们知道在地球生物的细胞膜都是磷脂双分子层构成的，它具有亲水性。磷脂双分子层形成的闭合空心小囊泡就叫脂质体。而这一类有机氮化合物跟脂质体一样既稳定又具有弹性。其中，丙烯腈就属于这一类化合物，它无色有毒，广泛用于丙烯酸纤维，树脂，以及地球上的热塑性塑料。而泰坦上不仅有甲烷和乙烷形成的河流，在它的大气中也发现了丙烯腈。
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