アンモニアはおそらく代替物質として提案されたもののうち、最も一般的なものである。多数の化学反応はアンモニア溶液でも可能であり、液体アンモニアはいくつか水と同じような化学性質を持っている。アンモニアは、ほとんどの有機分子を水と同じように溶かすことができ、さらに多くの金属元素も溶かすことができる。これらの化学特性から、アンモニアを基盤とする生命は可能かもしれないという理論が存在している。しかしながら、アンモニアは生命の基礎としていくつかの問題も持っている。アンモニアの気化熱は水の半分で、表面張力は1/3ほどである。これはアンモニア分子間の水素結合が水より遥かに弱いことを意味している。アンモニアを元とする生物圏は、おそらく地球上の生命からすれば極めて珍しい温度や気圧で存在しているだろう。地球上の普通の生命は、1気圧で0℃(273K)〜100℃(373K)という水の融点と沸点の間に存在している。アンモニアの融点と沸点は-78℃(195K)〜-33℃(240K)である。そのような非常に冷たい環境では、化学反応は非常に遅くなる。
炭素化合物に加えて、全ての現在知られている地球上の生命は、溶媒もまた必要とする。しばしば、水はこの役割を果たす唯一の安定した化学物質だと考えられる。水の特性には、液体である温度の幅が広いことや、温度調節に役立つ高い熱の許容量、蒸発時の大きな熱量、様々な化合物を溶かす能力など、生命の過程にとって重要な要素を含んでいる。他の化学物質にも同じような特性を持つものがあり、しばしば水に代わる物質として提案される。
塩素は、炭素やそれ以外を基盤とする生物の、酸素の代替物としてしばしば提案される。しかし、塩素は酸素ほど豊富ではなく、惑星がその表面に生化学的な基礎とするほど十分大量の塩素を持ちうるのかは分からない。硫黄もまた、長く連なる分子を構成できるが、リンと同じく高い反応性が欠点となる。地球の一部の場所では硫黄を消費する古細菌やバクテリアが発見されており、これらの生物は酸素の代わりに硫黄を利用し、硫黄を硫化水素に還元する。この例としては硫黄還元細菌やPyrodictiumなどが挙げられる。緑色硫黄細菌や紅色硫黄細菌は光合成の際、水を酸素に酸化する代わりに硫化水素を硫黄に酸化する。
窒素とリンもまた、生化学の基礎となる可能性を持つ。リンは炭素のように長く連なる分子をそれ自身で構成でき、潜在的に複雑な高分子も形作れるものの、かなり反応しやすい。しかし、窒素と結合することで、はるかに安定した共有結合の構造となることができる。二酸化窒素の大気の中では、リンと窒素 (P-N) を基盤とした植物のような生物は、大気から二酸化窒素を、地面からリンを吸収できる。二酸化窒素は糖のような物質が生産される過程で還元され、大気には酸素が放出される。同じくリンと窒素を基盤にした動物はその植物を食べ、大気中の酸素を使い糖のような物質を代謝し、二酸化窒素を吐き、リンを排出する。アンモニアの大気の中では、P-N植物は大気からアンモニアを、地面からリンを吸収し、アンモニアを酸化させて糖のような物質を生産し、水素を放出すると考えられる。P-N動物は、水素を吸って糖のような物質を還元し、アンモニアとリンに戻すだろう。これは二酸化窒素の大気の世界とは酸化と還元が反対のパターンであり、実際には地球でも知られた生化学である。二酸化炭素の代わりにメタンの形で地球の大気に炭素を放出する生物（メタン菌）と類似のものだろう。リン-窒素のサイクルではエネルギーが不十分ではないか、という見方からいくつかの議論が続いている。また、生物圏を構成するのに必要な量・比率で存在するのかも不明である。炭素は恒星の核融合の過程で先に形成されるため、大量に存在する。
福岡県の桂川町立桂川小学校1年時に、「桂川スターキッズ」で軟式野球を始める。桂川中学校への在学中には、硬式野球の「西日本スコーピオンズ」に所属していた。中学校からの卒業を機に、広島市にある広陵高校へ進学。チームは入学の直後に第75回選抜高等学校野球大会で優勝していたが、1年時（2003年）の夏には、選手権広島大会で「4番・一塁手」に起用。広島大会での優勝を経て全国大会に出場したが、2回戦で岩国高校に敗れた。2年時（2004年）の春には、中堅手兼投手として第76回選抜高等学校野球大会に出場したが、1回戦で東邦高校の前に敗退。しかし、在学中には対外試合で通算25本塁打を放った。なお、2学年先輩に白濱裕太・西村健太朗、1学年先輩に上本博紀、1学年後輩に吉川光夫、2学年後輩に野村祐輔・土生翔平・小林誠司がいる。高校からの卒業後に近畿大学へ進学すると、1年時からレギュラーの座を確保。関西学生リーグでは、1年秋・3年春・4年春・4年秋に外野手、2年春に三塁手としてベストナインに選ばれた。さらに、3年の春季リーグ戦には、MVPを受賞している。在学中には、リーグ戦で通算77試合に出場。打率.330（288打数95安打）、7本塁打、45打点、26盗塁という成績を残した。当時の同期生に荒木貴裕がいる。なお、大学4年時の2009年には、「NPBドラフト会議の前に社会人野球の東邦ガスから採用の内定を得た。「ドラフト会議でどの球団からも3位以内に指名されなければ入社する」という条件での内定であったため、大学側ではその旨をNPBの全12球団に通知。しかし、実際の会議では、阪神タイガースから5位で指名された。上記の事情が編成部門のトップにまで伝わっていない状況での指名だったが、藤川本人は突然の指名に困惑。指名を受けた直後には、体重が5kg減るほどの心労に見舞われた。大学や阪神球団の関係者も交えて話し合いを重ねた結果、12月9日に東邦ガスから阪神への入団を正式に認められたため、契約金6,000万円、年俸1,000万円（金額は推定）という条件で入団が決まった。入団当時の背番号は7で、12月14日には、同期入団の選手たちから遅れて単独で入団会見に臨んだ。その際には、当時の坂井信也オーナーから「迷惑をかけてしまって申し訳ない」という謝罪を受けた。