为什么寻找外星生物时一定要找水？

水是构成生命所需生物分子进行化学反应的最佳媒介

考虑到我们目前所知道的所有生命的温度范围和化学成分，水对于大多数元素在目前所知的最大温度范围内是最好的液体溶剂。考虑到宇宙中最丰富的化学元素可能性，即使存在不同生物化学属性的外星人科学家，也会认同基于水为溶剂的生化反应是最有可能发展成一个复杂生态系统的智能生命的基础。

根据人类对生命和生物化学的了解，一个外星生物个体内发生生物化学反应需要一个溶剂（如水）和一个或多个元素（如碳）基本单位来进行生物构造和功能，溶剂对于化学反应和物理运输都及其重要。

普通生物化学可用溶剂只能从宇宙中最常见的元素中形成——氢、氦、氧、氖、氮、碳、硅、镁、铁和硫，按照元素含量顺序排列。极性溶剂的电荷很弱，可以溶解大多数的物质，而非极性溶剂则没有电荷，所以物质更难溶。氦和氖是惰性气体，很少形成化合物，没有具有溶剂的性质。因此，最容易获得的支撑生物化学反应的极性溶剂是水（H2O），然后是氨（NH3）和硫化氢（H2S）。

水是宇宙中最丰富的溶剂——而且它的熔点比其他的要高，生物化学在温暖环境中会更有活力，有更多的能量可以驱动生化反应。这样的动态环境更有可能支持生物体可以快速生长和繁殖（从而进化）。

水的其它优点：

•拥有强大的氢键，使其具有很强的表面张力——可以促进化合物的聚集；

•能够与其他化合物形成弱的非共价键；

•通过捐赠一个氢离子及其相应的电子，能够参与电子传输反应（地球生物化学中能量生产-光合作用中的关键步骤）。

氟化氢（HF）被认为是一种替代性的稳定溶剂，也可以参与电子传输反应——当处于1个 大气压大气压-80度和20度之间的液相时，除了水以外的其他可能的溶剂温度范围更低。然而，氟本身并不是一个非常丰富的元素，而且在水中，氟化氢会变成氢氟酸。

H2S也可以用于电子传输反应——一些地球化能细菌所使用——但作为一种液体，H2S只存在于相对狭窄而且寒冷的温度范围内，即1 个大气压下-90 度到-60 度。

以上表明，液态水是发展能够支持智能生命的复杂生态系统的最具统计学意义的基础。尽管其他溶剂的生物化学成分也有可能——但只局限于寒冷、低能环境，这种环境中生物多样性和进化的发展速度非常缓慢。唯一例外可能是高压环境，可以促使更高温度下维持其他溶剂液体状态。