为什么人类即便有了翅膀也无法飞翔？

小时候，当我们看到小鸟在空中自由自在的翱翔时，心中总是有一股向往：如果我是一只鸟儿该多好，甚至我们大多数人都有点开始嫉妒鸟儿的能力。很长一段时间以来，我们一直想成为我们的鸟类朋友，甚至期望能够像它们一样有一双可以飞翔的翅膀。

虽然今天我们已经实现了飞翔的梦想，但不是靠拍打手臂。但是，以我们所有的知识和技术，为什么我们不能自己装一对翅膀，甚至自己种植呢？可悲的是，科学与这个梦想背道而驰。

翅膀是如何进化的?为什么会进化?

在我们回答飞行是如何以及为什么进化的之前，我们必须了解翅膀是如何以及为什么进化的;没有翅膀就没有飞行。翅膀是如何进化的?科学家们普遍认为，翅膀一定是人类进化而来的;它们被祖先用于一种功能，并在后代中变得有用。

飞行的进化

也许飞行研究中最令人困惑和最具争议的方面是飞行是如何以及为什么进化的。由于飞行能力在数百万年前就已经进化到了今天，所以我们无法观察到飞行进化所涉及的行为和形态上的变化。不过，我们通过化石记录可以证明很早以前就有飞行存在。

关于飞行的起源，最难回答的问题是“为什么?”进化是没有未来感的，此时此地是唯一发生进化的地方。我们在考虑飞行的起源时，必须记住这一点。生物体的血统不是为了将来的目的而设计的，他们的改变是由他们能够作出反应的机会和环境强加给他们的选择性过程所决定的。进化受到发育和遗传的限制。如果一种适应对一个世系有用，它就有可能被保存下来。如果一种适应从以前的用法增选到新的用法，它被称为突变。要了解飞行为什么会在一个群体中进化，唯一的科学方法就是首先弄清楚它是如何进化的，进化和适应的时间顺序是什么。

飞行如何在一个群体中进化取决于它的祖先在做什么(他们的行为)和他们能做什么(他们的适应)。由于我们所拥有的只有化石记录，而化石很少保存复杂行为的记录(除了动物的足迹!)，因此有必要根据祖先的适应性来制定祖先行为的假设。比如某种飞行动物的周围没有树，那么飞行者就不可能是树栖动物。科学不是简单地通过合理化的解释来发展的，科学家必须为假设提供证据。

总而言之，要了解一个飞行世系的进化过程，我们必须遵循以下顺序:(1)了解该世系的发展史;它的起源是什么。(2)了解与飞行相关的功能形态，以及从不会飞行的祖先到最早飞行者的变化。(3)利用空气动力学分析、鱼类学(对化石足迹的研究)和古环境评估等工具，积累经验证据，了解飞行是如何进化的。

通过将已知最早的飞行成员的翅膀功能形态与可能的祖先和近亲的“前翅”结构进行比较研究，为翅膀是如何进化的提供了最好的证据。但是人类所处的环境意味着人类是无法进化出“翅膀”的，因为翅膀并不能适应人类的生活。

人类如果有翅膀也能飞翔吗?

根据一篇研究显示，从数学上讲，人类不可能像鸟一样飞翔。首先，翅膀——包括跨度和力量——与鸟的体型大小保持平衡。另外，鸟类的骨头大多是中空的（大部分是空心的，因为它们用交叉的支柱加固），这样可以减少它们的重量，并提供气穴，在飞行时为它们提供更多的氧气。

当然，并不是因为我们太大了，这和体型没关系，比人类大得多的动物已经登上了天空，比如一种巨大的翼龙。研究表明，对人类体型和力量比例的计算表明，我们这个物种永远无法在没有帮助的情况下飞行。当一个有机体生长时，它的重量增加的速度比它的力量要快。因此，一个普通的成年男性需要至少6.7米的翼展才能飞行。这种计算甚至没有考虑到这些翅膀本身会太重而无法发挥作用。

换句话说，我们需要更大的翅膀。但更大的翅膀意味着更大的质量，这意味着我们需要更大的翅膀，所以以目前的情况看来我们根本无法做到。不过科学家认为，人类的翅膀是可能的，如果我给你翅膀，你就会发育出一个有翅膀的大脑。我们的身体改变了我们的大脑，我们的大脑是无限可塑的。已经存在的外科技术可以用来拉伸躯干脂肪和重新固定肋骨来制造翅膀。虽但是很遗憾，他们并不能飞翔。

这一个简单的道理，我们不太可能靠双腿的力量拍打翅膀来实现飞行。理论上，人类的腿确实有足够的力量来做到这一点，但前提是翅膀的跨度足够大——至少80英尺左右——而且它们的重量也明显低于人类。这种大尺寸以及低重量的组合在当前的机械技术中是极难实现的，尽管许多人已经尝试过，但还没有人成功甚至能够接近实现它。人类永远不会靠着翅膀拍打我们的手臂飞行。人类的手臂和胸部没有足够的肌肉来提供必要的能量。

但是，我们已经实现了一种人力驱动的飞行方式：使用带有固定机翼的飞机和由脚蹬踏板驱动的螺旋桨。因为机翼是固定的，所以它被制造的足够长和足够轻以便飞行。到目前为止，已经有大约100架这样的人力飞机飞行过。这种设计的一个显著的例子是代达罗斯飞机，它是麻省理工学院一个多年项目的成果，代达罗斯的翅膀跨度112英尺，重量仅52磅，整体重量仅为68磅。

1988年4月23日，代达罗斯从希腊克里特岛起飞，由160磅重的奥运自行车运动员卡内洛斯·卡内洛普洛斯驾驶。代达罗斯号飞行了72.4英里，打破了人类动力飞行的世界纪录。