科普 |《羽毛（上）》（小小羽毛有大大用处）

羽毛对人类有多重要？一件羽绒服顶11条秋裤。

点击进入喜马讲书频道页>>>

听书笔记 

《羽毛》一书的作者托尔•汉森是美国生物学家，也是一位科普作家。《羽毛》在2011年出版，获得《自然》《科学》《新科学家》《经济学人》等众多媒体的赞誉无数；2012年获得美国科学促进会颁发的最佳图书奖；2013年获得美国自然博物类写作的最高奖——约翰巴勒斯奖章。

一、羽毛的演化

150多年前，第一块始祖鸟化石被发掘出来，迅速引起学者的极大兴趣，因为它既长着爬行动物的骨架又有鸟类的翅膀，翅膀上还保存着完好的羽毛。之后的一个多世纪里，人们再没有找到类似的带羽毛的古生物。一代又一代的古生物学家、鸟类学家根据始祖鸟化石提出了很多猜想。

20世纪末，中国科学院古脊椎与古人类研究所的徐星教授带领他的团队，在辽西找到了奇迹，那就是长着羽毛的恐龙。徐星和同事们不仅新发现了多种恐龙，还找到了它们身上处于不同演化阶段的原始羽毛。例如他们命名的“意外北票龙”，名字中的“意外”两字寓意着这种恐龙的羽毛出人意料。这是一种体型巨大的恐龙，背部到尾部覆盖着宽大的丝状羽毛。它的羽毛是一根根简单的细丝，属于羽毛演化的初期阶段，是一种“原始羽毛”，从功能上说，这样的羽毛很可能还无法帮助动物飞行，被称为“恐龙绒毛”。

紧接着，他们发现了另一种标本“赵氏小盗龙”。这种兽脚类恐龙的化石上同样保存着精美的羽毛痕迹，羽毛的分布扩展到了翅膀、腿甚至是脚上，并且羽毛形状相比细丝要更复杂，中间有一根明显的羽轴，羽轴发出的细小羽枝构成了不对称的羽片。小盗龙的羽毛特点已经和现代鸟类的羽毛十分接近。

迄今为止，古生物学家已经发现了二十多种带羽毛的恐龙，多样的羽毛类型展示出羽毛演化的不同阶段，从最初的硬毛，变为绒毛般的细丝，又由简单的细丝发展为中间有羽轴的羽片，再到鸟类真正的羽毛。

二、羽毛贸易时代

鸟类进化出美丽的羽毛是为了俘获异性的芳心，却不曾想到会招致人类的迷恋，甚至引起杀身之祸。

1900年，弗兰克•查普曼在纽约城拥挤的商场区做过一个著名的“观鸟调查”，记录的不是树上停的鸟、天上飞的鸟，也不是路边啄食面包屑的鸟，他盯住的是来来往往的女士们头上的帽子。他记录了700多顶各式各样的帽子，它们大多都装饰着羽毛。查普曼仔细分辨这些羽毛中有哪些来自本土的鸟类，结果记录到了至少40种不同的鸟，从䴙䴘、鹟和啄木鸟到棕榈鬼鸮，但凡有点姿色的羽毛，都被人类“借”来装点自己，羽毛的美艳对于人类来说是种独特的诱惑。

“羽毛不仅仅是一种时尚的表现，它们就是时尚的化身。”除了帽子外，扇子、围巾、大衣和披肩的边缘装饰，都用到了大量羽毛。羽毛在时尚界享有举足轻重的地位，甚至引发了一场全球贸易热潮。

众所周知的“泰坦尼克号”末日之旅，并没有电影里的那颗“海洋之心”钻石。根据保险证明的记录，船上最珍贵的货物，其实是要运往纽约女帽商店的40多箱上等羽毛。在1912年的春天，羽毛是世界上最昂贵的商品之一。

当时，只要能被安放到帽子上的鸟类，都能成为捕猎对象。人类对羽毛的疯狂需求，或者说对财富的疯狂追求，将鸟类物种推向了灭绝的边缘。

野生鸟类被大批杀害的惨状，逐渐引起环保组织的反对，美国、加拿大、欧洲相继通过了鸟类保护法案，因为第一次世界大战的爆发和女性时尚审美的转变，羽毛贸易时代结束了。

三、羽毛的用途

�

首先，羽毛的保暖功能十分无敌。

南极的帝企鹅能在丝毫没有遮挡的露天环境下孵蛋，斑头雁迁徙时，能在寒风中飞越喜马拉雅山，还有300多种鸟类会到访北极圈以内的苔原和岩石岛屿，240多种鸟类生活在戈壁沙漠的极寒高原。在最冷的天气里，羽毛让这些鸟生存了下来。绒羽从根缘处就分叉，形成许多细长而蓬松的小枝，可以有效地捕捉空气，产生极佳的隔热效果。

鸟类的羽毛不仅为自己保温，给刚孵化的雏鸟保暖，还常常被其他动物“借”去，包括老鼠、熊蜂等小动物，它们会用羽毛温暖自己的巢穴。

几乎所有关于鸟类的讨论都会转向飞行这个最基本的特征。这个习性与羽毛紧密地交织在一起。 人类曾经对鸟类如何飞行有过一点误解：以为模拟出翅膀就可以飞上天空。几百年来，一次又一次，有着凌云壮志的飞行者重复着一个基本错误：他们在自己的胳膊上粘上各种别出心裁、稀奇古怪的翅膀，却没有从生物学的角度去了解鸟类的飞翔。

漫长的航空航天发展史中，莱特兄弟的成功飞行是一次真正的飞跃。他们不是靠拍打翅膀，而是借助固定的流线型机翼。莱特兄弟的发明可以追溯到达•芬奇对鸟类的研究。这位伟大的发明家曾经仔细观察黑鸢、百灵等鸟类，记录下《鸟类飞行手稿》。此后，德国的利林塔尔兄弟再次对鸟类和机翼做出详尽解读，他们模仿幼时经常观察的白鹳，制造出可以滑翔的飞行器。

受到利林塔尔兄弟的灵感启发，莱特兄弟制作出以操控系统为重心的滑翔机。事实上，他俩也是观鸟爱好者，会长时间地观察鸥、秃鹫和雕的飞行，并记录下它们每一次翅膀的转动或者羽毛的调整。

此后，直白的仿生学减少了，取而代之的是公式、风洞试验，直到计算机模拟。有趣的是，当飞行器的设计日趋完美，继续创新的要求使人们又回到根源找寻灵感。为了让飞机更高效、更灵活、更安静，追求极致的工程师又开始研究鸟类飞行的细微之处。计算机模拟发现，如果喷气式客机的机翼表面覆上一层毛，飞行效率将有明显提高。

此外，羽毛还被用来做羽毛笔，羽毛掸子，等等。随着人们对羽毛的了解越加深入，羽毛的功能也被开发得丰富多样。

解读 | 朱机，“科学松鼠会”成员，神经生物学博士，科普图书译者。

播音 | 娜娜

策划编辑 | 陈艳

音频编辑 | 秦亚希