在外星文明搜索计划过程中，一些人被谴责怀有“碳沙文主义（carbon chauvinism）”的想法。因为他们认为宇宙间的其他生命形式，和我们人类一样，都是由生化构建模块组成，并以此来制定搜索计划。以下就是10例延伸“生命”定义的生物和非生物机体。
10. 甲烷微生物
2005年，斯特拉斯堡（Strasbourg ）国际空间大学的希瑟·史密斯（Heather Smith）和美国航空航天局埃姆斯研究中心的克里斯·麦凯（Chris McKay）共同发表了一篇文章，来推测基于甲烷的生命体，或“甲烷微生物”存在的可能性。该生命形式可以吸收氢气，乙炔和乙烷并产生甲烷而不是二氧化碳。
这使得寒冷的地方如环绕土星运行的泰坦星（土卫六）成为生命宜居地带。和地球一样，泰坦星的大气层成分主要是氮气，但其中混杂着甲烷。泰坦星也是太阳系中除地球以外唯一拥有大量液体的地方——乙烷甲烷混合而成的湖泊河流。尽管如此，泰坦星以及其姊妹星恩克拉多斯星（土卫二）和环绕木星运行的欧罗巴星（木卫二）上也确实存在地下水体。液体被认为是有机生命分子间互相作用的必需品，其中人们对水的关注度最高，但是这种分子作用在乙烷和甲烷中也是可行的。
2004年，由美国太空总署和欧洲太空总署联合发射的卡西尼-惠更斯号观测到一个温度为零下179摄氏度（零下290华氏度）的泥泞的星球，在这里水像岩石一样坚固，甲烷在河谷和极地湖泊的水池中流动。2005年，美国康奈尔大学的化学工程师和天文学家团队发明了一种理论细胞膜，该细胞膜由细小有机含氮化合物组成，能够在泰坦星上的液态甲烷中发挥作用。他们把该理论细胞膜命名为“含氮体”（azotosome），它具有和地球上脂质体一样的稳定性和灵活性。最突出的分子化合物是丙烯腈含氮体。丙烯腈发现于泰坦星大气层中，它是一种无色有毒的有机分子，用于地球上所需的丙烯酸纤维、树脂以及热固性塑料。
搜寻外星生命的影响是巨大的。泰坦星上可能不仅有生命产生，也可能根据其表面氢气，乙炔和乙烷的损耗来探测到生命的存在。那些具有以甲烷为主要成分的大气层的卫星和行星可能存在于类太阳星体的周围，也可能存在于具有更广阔宜居地带的红矮星附近(例如泰坦星就是无法透过蓝光和紫外线，但可以透过红光和红外线)。如果美国太空总署在2016年发射成功泰坦星海洋探测器(TiME)，我们就有望在2023年发现更多依据。
9. 硅基生命
在热门科幻小说中，硅基生命可能是最常见的用于替代生物化学的形态，其中最为显著的当属《星际迷航》系列片中名为Horta的硅基生命形态。这种概念其实是比较陈旧的，因为早在1894年，赫伯特·乔治·威尔斯（H.G.Wells）就曾在《预测》中写道：“人们震惊于种种奇思妙想，并产生相关联想：幻想硅铝合成的有机体——同时思考为什么人类不是硅铝合成的？——徜徉于由气态硫组成的大气层，比如说，走在海岸边，海里有大量的铁水，温度在几千度或是超过高炉的温度。
准确地说，硅如此受欢迎是因为其与碳十分相似，可以形成四个价键，这也显示了一个完整的硅基生化系统存在的可能性。它也是地壳中最丰富的元素，仅次于氧。地球上有一种藻类在其成长过程中可以吸收硅。硅的劣势是只能充当碳的配角，因为碳能够形成更多的生命所必需的稳定且多样的复杂结构，且碳分子可吸附氧元素和氢元素，从而形成非常稳定的价键。然而令人遗憾的是，复杂的硅基分子最终会有分裂的趋势。此外，碳元素在宇宙间也是极其普遍的，已存在数十亿年之久。
硅基生命不大可能出现在一个类似地球的环境中，因为在由硅酸盐矿物组成的火山岩和岩浆岩中，大部分游离硅会被固定住。尽管理论上来说高温状态下，物质可能会有所不同，但没有发现任何相关证据来支撑该理论。极端的星球如泰坦星可能会支持硅基生命，原因是它可以形成上文提及的甲烷微生物的主要成分，如硅分子，类似地球有机化学中硅烷和聚硅烷仿制品。然而，在泰坦星上，其表层主要由碳组成，而大部分硅则在地下深处。
美国太空总署的天文学家麦克斯·伯恩斯坦（Max Bernstein）曾推测硅基生命可能存在于一个极其炎热的星球上，那里的大气富含丰富的氢气以及少量的氧气，以允许含有硒和碲元素且可以脱附硅键的复杂硅烷化学的存在。但他认为这样的星球不大可能存在或即使存在也十分稀少。在地球上，这样的生物体复制十分缓慢，所以我们各自的生物化学体之间不存在相互威胁。他们可以缓慢的毁灭整个城市，但是，“有可能你得拿一个手提钻来对付它们。”
8. 其他可供替换的生化物质
有相当多数量的提议说，生命系统起源于除碳以外的其他元素。就像碳、硅一样，硼具有形成强共价分子化合物的趋势，从而形成多种不同的分子结构形式，其中硼原子被氢桥连接。与碳一样，硼能与氮有机结合在一起，形成与烷烃的化学和物理性质相类似的一种最简单的有机物。然而，关于以硼为基础的生命的主要的问题，据我们所知，在于硼这种元素极其罕见。以硼为基础的生命只有在气温足够低，低到氨呈液体溶剂的环境下才最有可能存在，因为在这样的环境中化学反应将会更加可控。
另一种生命的假设形式是受到一些媒体关注的以砷为基础的生活。地球上的所有生命体都是由碳、氢、氮、氧、磷以及硫组成的，但是在2010年，美国国家航空航天局声称已经发现了一种名为GFAJ-1的细菌，它可以将砷代替硫进入细胞结构内，并且不会对人体造成不良影响。GFAJ-1 在加利福尼亚州莫诺湖富含砷的水域中可以迅速繁殖。在这个星球上，除了少数微生物可以容忍并呼吸它，砷对任何生物来说都是有毒的。GFAJ-1是第一例以其为构成有机体结构的基本元素。独立研究人员很快就否定了这一理论，因为发现没有证据能证明砷被纳入脱氧核糖核酸，而仅仅是砷酸盐附着在GFAJ-1脱氧核糖核酸的一侧。尽管如此,人们对砷的作用下形成生物化学的可能性的兴趣得到了提升。
氨已被命名为一种可能的替代水的生命构成元素。有些人提出基于氮氢化合物的生物化学使用氨作为溶剂，这可用于构建蛋白质、核酸和多肽。任何以氨为基础的生命形式都必须有能保持它液体的状态和更小温度窗口的低温条件。固体的氨比液体的氨要浓，因此我们无法阻止它在寒冷的天气中冻结。这对单细胞生物来说可能不是什么问题，但是可能对多细胞生物造成严重的破坏。不过，在太阳系中，可能存在基于氨的单细胞生命体的温度较低的行星，以及类似木星的巨型气态行星。硫被认为是地球早期生命新陈代谢的基础，而已知的以硫为代谢物质而非氧的生物体则存在于地球上的一些极端环境中。或许在一个不同的世界，以硫作为生命基础有一种进化优势。而一些人相信在非常特定的情况下，氮和磷可以取代碳。
7. 模因生活
理查德 · 道金斯（Richard Dawkins） 认为生命背后的工作原理是“所有生命的发展，都是在复制实体的差异而生存。” 生命需要能被复制(伴随一些差异)并生存在一个能进行自然选择和进化的环境中。在他一本名叫《自私的基因》的书中，道金斯指出，观念和思想在大脑中发展，并通过人与人之间的交流传播。在很多方面，它与基因的运行原理和适应能力相类似，因此他叫它们为“模因”。有些人将人类社会里流行的歌曲、笑话和仪式同有机生命的最初阶段相比较——自由基在地球的古海洋中畅快地游泳。这种生物能够复制，进化，并为了在思想的领域里生存下来而竞争。这种模因在人类成为社会型动物前，就存在于鸟鸣声中以及灵长类动物学习行为之中。当人类拥有了抽象思维的能力，这些模因就进一步发展，它们开始管理部落关系,形成最初的习俗、文化和宗教的基础。书写的发明进一步推动了模因的发展,像基因能传播生物信息一样，它们也能超越时间和空间限制进行传播。对于一些人来说，这些纯粹是一些类比推理，但是另一些人坚持认为模因代表一种独一无二的生命基础，尽管这些是初步的，有限的生命形式。
有些人将这些想法进行了更进一步的发展。乔治·范·蒂姆（ George Van Driem)发展了共生理论，这个理论认为语言拥有自己的生命。更早的语言学理论认为，语言是一种寄生生命体，但范·蒂姆认为我们生活在互相协同合作之中，而模因实体就存在于我们的大脑中。我们生活在一个与这些语言有机体的共生关系中，没有我们，它们就无法生存，没有它们，我们比野性的原始人强不了多少。他认为意识和自由意志的幻觉出现是从动物本能，饥饿以及人类宿主和语言共生体中衍生出来的，通过想法和意欲发生相互作用。
6. 以XNA为基础的生命形式
众所周知，地球上的生物都拥有两种遗传因子——DNA和RNA，但科学家也在长期探索是否有其他的遗传因子。尽管很多的聚合物都可以储存遗传信息，但是RNA和DNA能完成遗传信息的编码和传递，还可以在进化过程中不断得到改善。DNA和RNA都是核苷酸，由三分子磷酸、一分子五碳糖（对于DNA中的脱氧核糖和RNA中的核糖都适用）和五个基础核酸（腺嘌呤，鸟嘌呤，胞嘧啶，胸腺嘧啶或尿嘧啶）中的一个组成。
2012年，英国一个由Belgium和Denmark领导的科学团队率先发现了异种核酸（XNA）。异种核酸XNA 的合成核苷酸在功能和结构上与DNA和RNA相似，但却用不同的物质代替DNA和RNA中的脱氧核酸和核糖核酸。虽然异种核酸（XNA）在很早以前就被发现，但这是第一次发现它们可以复制并且进化。DNA和RNA通过一种叫做聚合酶的分子进行复制，它可以解读、复制并且转换核苷酸序列。与之类似，该团队创造了六种新的遗传系统——HNA, CeNA, LNA, ANA, FANA, 和 TNA。
HNA，又名己糖醇核酸，能够储存生物的全部遗传信息。此外，苏糖核酸（TNA）被认为是原始未知生物的遗传物质，在生命的起源历程中扮演着重要的角色。
该发现具有很多潜在的应用前景。在未来的研究中，还会发现更多的生命存在形式，也为生物学的进化理论提供了更多的猜测。XNAs可以用于医疗，它可以在特定的靶细胞中创造核酸，而且不像DNA和RNA 一样迅速降解。它们甚至可以作为分子机器的基础，或是成为一种完全合成的生命形式。
然而，在上述成为可能之前，针对特定XNA的降解酶也有待被开发出来。有些降解酶已于2014年年底在英国发现。此外，有人猜测XNA可能从特定的RNA和DNA中获取遗传信息并且对它们造成损伤，所以一定要有必要的保护措施。
5. 以量子力学，弱核力和引力为基础的生命形式
1979年，科学家和纳米技术学家小罗伯特A弗雷塔斯（Robert A. Freitas Jr.）就提出了非生物生命存在的可能性，他认为维持身体基本的新陈代谢基于四种力的作用——电磁力，强相互作用（或量子色动力），弱相互作用和万有引力。与外来生物结构和机器为基础的生命形式一样，电磁生命是地球上生物存在的基础。
以强相互作用为基础的生物需要以强大的核力作为支撑，强相互作用的量级是四个基本力中最大的，但是其作用的距离却非常的短。弗雷塔斯认为这样的生存环境可以在白矮星上实现，白矮星的质量非常的大，并且高速旋转，直径只有10-20千米（6-12英里）却拥有大约一颗恒星的质量。如此高的密度使得其磁场和引力是地球的一千亿倍。白矮星有一个大约三千米（2英里）厚的铁结晶外壳，其中包裹着数量巨大的炽热中子和很多其他核粒子，比如说质子、原子核和一些大核粒子。这些大核粒子理论上可以形成有机分子，这样将会形成一个以中子作为水而存在的生态系统。
但是，弗雷塔斯认为以弱相互作用为基础的生命形式却不太可能，因为弱相互作用的作用范围只限于核子内，而且强度较小。由于弱相互作用经常出现在放射性β射线和自由中子衰变的过程中，除非实现对弱相互作用的精确控制，以弱相互作用为基础的生物才得以生存。弗雷塔斯设想如果该类生物体内的原子核中有多余的中子，那么当生物死亡后躯体就会具有放射性。于是便可以大胆推测如果宇宙中存在有更强的弱相互作用的空间，这样就增加了这类生物存在的可能性。
以万有引力为基础的生物也可能存在，因为万有引力是宇宙中最普遍、也是最有效率的基础力。该种生物可以从万有引力中获取能量，巨大的生命体通过黑洞、星系或者其他天体中获取能量，较小一些的生命体通过行星的自转或者公转吸取能量，更小的生物获取能量的通道则可以是瀑布，风，潮汐和海流，甚至是地震。
4. 尘埃等离子生命形式
地球上的有机生命体皆基于碳化合物分子，我们此前也讨论过一些能够替代碳的生物分子。然而在2007年，一支由俄罗斯科学院物理研究所成员V. N.齐托维奇（V. N. Tsytovich）领导的国际团队发现，在适宜的条件下，无机的尘埃分子也能转变为一种有机的螺旋形结构，它们之间相互反应的过程与有机化学反应的过程十分类似。这些反应发生在等离子的环境中。而等离子正是除了固态、液态和气态之外的物质的第四种存在形式。等离子状态下，电子自原子中分离出去，只余下大量带电的粒子。
齐托维奇的队伍发现，当电子电荷被剥离出去，等离子体内就会发生极化，其中的粒子就会自发组合成一种带电的螺旋形结构物，并相互联结。它们也可以自由分散，回到它们最初类似于DNA的结构形式，催发周围粒子的反应。据齐托维奇所言，“这些复杂的、自组织的等离子结构的种种特性无不符合无机生命体的特征。它们所有的反应都是自发的，它们能实现自主繁殖，并进化。”
当然也有一些人对此心存疑窦，他们认为与其说这些能表征生命的无机结构是严肃的科学发现，不如说它们只是为了发现而发现的研究。这些形成于等离子态中的螺旋形结构可能的确与DNA相差无几，但形式结构上的雷同并不能证明它们在功能上的相似。再者，这些不断再生的螺旋形结构并未显示出任何的潜在生命性征，天上的云也能不断再生。更扯的是，这些结论根本只是来源于电脑模型的演示而非实际观察。
一名实验人员说，就算最终结果显示它们确实与生命体类似，到头来，这些螺旋形结构也“仅仅变成了一种特别的等离子晶体形式而已”。再说，如果这些等离子态的无机粒子能不断繁殖再生并进化成生命形式，它们也可能是宇宙中最平常的生命形式罢了。毕竟太空中存在的等离子体和星际尘埃云可是无处不在的。
3. 无机化学细胞
格拉斯哥大学科学与工程学院的李·克罗宁（Lee Cronin）教授有一个梦想，他梦想着有朝一日能从金属中孕育出生命。他用多金属氧酸盐，一种将各种金属原子和氧、磷结合在一起的化合物创造出了一种像细胞一样的气泡，并将其命名为无机化学细胞 （Inorganic-Chemical-Cells，iCHELLs）。
克罗宁的团队从制取盐为起点，他们试图从与氢或钠这样小的正离子结合的巨型金属氧化物的负离子中提取。这些盐溶液之后被注入到另一些充满有机正离子和小负离子结合的溶液中。两种盐化物相混并产生反应，巨型金属氧化物开始与巨型有机离子结合，形成一种不易溶于水的气泡。通过改变其金属氧化物的骨架，这个气泡拥有了一些天然有机细胞膜的特征，能够有选择性地让化学物质进出细胞，并控制细胞内发生的化学反应。
团队还模仿生物细胞的内在结构，在气泡之内制造气泡，并在制造非自然发生的光合作用上取得进展，这也使进一步创造人造的，类似于植物的细胞成为可能。其他合成生物学家则指出如果不能像DNA一样能够不断自我复制和进化，这些气泡永远也不会成为生命体。克罗宁则对此相当乐观，他认为后续的实验发展将证明一切。这项技术的潜在应用可以研发出类似太阳能燃料的材料（这些人造细胞能储存电），及其他的潜在医学应用。
克罗宁表示，“研究的目的是为了创造出具有生命特征的复杂化学细胞，以帮助我们更好地了解生命发生的条件和原理，这也是对一种事关物质世界进化的新技术的定义，一种无机生命技术。”
2. 冯·诺依曼探测器
基于机械的人工生命是个很一般的点子，甚至有些陈腐，所以我们在这篇文章中将专注于冯·诺依曼探测器。匈牙利数学家和未来主义者约翰·冯·诺伊曼（John Von Neumann）在20世纪中期首次提出一个构思，认为为了模仿人脑的功能，一台机器要有一个自我控制和自我修复的机制。基于对生命如何通过复制增加复杂性的观察，他提出了制造能自我复制的机器的构思。他认为这种机器要有一种通用的构造函数，从而不仅可以自我复制，也可以自我改进或制造副本，从而最终实现进化和与时俱进的复杂性。
其他未来主义者，如弗里曼·戴森（Freeman Dyson）和埃里克·德雷克斯勒（Eric Drexler），很快就将这些理念用于太空探索领域，并想出了冯·诺依曼探测器。把能自我复制的机器人送上太空也许是征服银河系最有效的途径，即使被光速限制，它们也可能在不到一百万年内就占领整条银河。
就如加来道雄（Michio Kaku）所言：
冯·诺依曼探测器是一种机器人，它们被送到遥远星系建设工厂，从而成千上万地复制自我。比起行星，冯·诺依曼探测器更倾向于把死月作为目的地，因为它们在此着陆和起飞都很容易，而且不会被腐蚀。这些探测器将靠铁镍等的自然积累生产原材料并建造机器人工厂。它们会复制成千上万个自己并会分头去探索其他星系。
经年累月，冯·诺依曼探测器已经被开发出许多不同的版本，包括能安静地探索和精细地监控地外文明的探索勘探和侦察探测器，散布在太空以更好地探测地外无线电信号的通信探测器，负责打造超大宇宙结构的劳动探测器，以及给新世界带去定居者的殖民探测器。甚至还可能有引导新生文明进入太空的提举探测器。更令人担忧的是狂暴探测器，它们会清除掉遇到的任何有机生命的痕迹，因此为了防止这种攻击而存在的警察探测器也有必要。考虑到一些人把冯·诺伊曼探测器比作一种星际病毒，我们在着手这种开发之前，可能要仔细思考一下。
1.盖亚假说
1975年，詹姆斯·洛夫洛克（James Lovelock）和悉尼·爱普顿（Sidney Epton）一同为《新科学人》撰写了一篇题为《寻找盖亚》的文章。人们通常认为生命起源于地球，并因为此地物质条件适宜而发展壮大。而洛夫洛克与爱普顿认为，生物自己也为了生存而积极参与了对这些条件的决定和维持。他们将地球上所有生物，不管是天上飞的，海里游的，还是地上走的，都当做一个表现为一个超级有机体的单一系统的一部分，它能调节表面温度和大气组成以保障自身生存。他们管这个系统叫盖亚（Gaia，希腊大地女神）。它为地球生物圈的生存维持着一个自稳态。
洛夫洛克在20世纪60年代中期就开始研究他的盖亚假说。假说认为地球的生物圈有一系列自然循环，如果其中一个出了问题，还有其他循环抵消它对生命所需稳态的影响。这也解释了为什么大气层主要成分不是二氧化碳，或者海水含盐量为什么不是特别高。火山喷发产生了一个富含原始二氧化碳的早期大气层，然后氮排泄细菌出现了，植物通过光合作用制造氧气，经过数百万年，大气层终于变得像现在这么舒适；尽管河流把盐分从岩石带入海洋，海水含盐量却维持在3.4%，因为盐分被海底的裂缝抽走了。这些不是有意识的过程，而是让这个星球保持生态平衡的反馈回路的结果。
有证据表明，如果没有生命活动，甲烷和氢这样的元素几十年内就会从大气层丧失殆尽。所以即使太阳在过去的35亿年中升温了30%，全球平均温度也只波动了不到5℃，这全要仰仗清理大气层二氧化碳，并把它固定在有机物化石中的调节机制。
起初，洛夫洛克的想法遭到了嘲笑，被指责为新时代的神秘主义和伪科学。然而渐渐地，盖亚假说开始影响科学家们看待地球生物圈的方式，唤起了对生物圈组成和它们对整体的影响的关注。今天，盖亚假说受到科学家们的尊重多过接受。很多人认为它是一个积极的文化框架，引导科学研究把地球作为一个全球性的生态系统来尊重。
古生物学家彼得·沃德（Peter Ward）提出了与之竞争的美狄亚假说（美狄亚Medea在希腊神话中是一位母亲，她杀死了自己孩子们），认为生命的本质是自杀和自我毁灭。他指出，历史上大多数的大规模灭绝都由生命引起，微生物或穿裤子的原始人就曾极大地改变了地球的大气层。
翻译：导语 10+9 余丹
