不废掉双手，人在后背进化出1个能飞的翅膀，要付出什么生理代价

本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛。

能够在天空中高高地翱翔，俯瞰大地，代表着无畏、勇敢和征服。

老虎、狮子代表着勇气力量。人们总是幻想，如果在它们身上再加持一种可以飞翔的能力，就会让原本的强者更加强大，所谓如虎添翼。

很可惜的是，在哺乳动物中，只有蝙蝠能够飞翔。蝙蝠的翅膀实际上是它们的手，被称为翼手。

手是人类最强大的工具，如果把手变成翅膀，那么实际上人类的很多功能都废了，绝大部分人可能最想要的是，在不废掉双手的情况下，在背后长出一个翅膀，就像天使那样。

我们知道，现在有一种极限体育运动叫做翼装飞行，用的翅膀并不是很大，这是以飞行速度提高来降低翅膀的面积。

翼装飞行的速度会达到200公里每小时，在所有的极限运动中，翼装飞行的死亡率可以高达3%到4%，每飞30次人就会死掉。

人安全飞行的速度为20公里每小时。

从空气动力学的角度来考虑，地球大气的密度并不是特别的高，让人体以最低安全速度飞行需要一个非常大的翅膀，这个翅膀的面积至少在20平方米（这也是降落伞的最小面积）。

蝙蝠的体重只有150克左右，它们的翼展面积基本上可以达到1~0.5米，而且蝙蝠的翼手是脚和手之间有一个皮肤做成的薄膜，这样才能够让它的体重具备飞行的能力。

为了飞行，仅仅有一个足够大的翅膀还不行，还必须要足够强的肌肉挥动翅膀，并且在飞行的途中，肌肉的力量要能够支持人体的体重。

鸟类的翅膀也是由前肢进化而来的，它们挥动翅膀的肩胛骨的结构和人体的类似。

这整个一套被称作肩带的运动系统。起主要作用的是胸大肌。为了附着强有力的肌肉，鸟类的胸骨跟人的胸骨不一样的，它们的胸骨是有一个胸骨突的。

人体如果要变成能飞行的样子，必须造成人体的畸形，也就是说医学上称的鸡胸。

所有的生物都是从单细胞生物进化而来的，在漫长的几亿年的进化历史中，细胞的尺寸一直没有改变，如果需要更大的力量，必须要堆砌更多的肌肉细胞。

鸟类用于飞行的肌肉主要是胸大肌和喙上肌。胸大肌向下煽动翅膀，喙上肌提升翅膀。这两块肌肉占了鸟类体重的至少1/3。

一个60公斤重的人体要能够飞行起来，必须额外再增加至少30公斤的肌肉，这些肌肉会堆积在背部和胸部。

同时又不要废掉前肢的功能，所以背部必须额外的增加一套肩带系统，以及2块附属的肩胛骨。

鸟人在背部会形成高高的肌肉隆起。由于额外增加的重量又必须增加额外的羽翼面积，所以最后一个60公斤重的人如果要飞行的话，其体重至少要达到100公斤以上，翼展的面积需要达到至少25平方米。

因为飞行是高强度的肌肉运动，所以同为温血动物，鸟类的体温、心跳比哺乳动物要高很多。

飞禽的平均体温在40度以上，母鸡的心跳可以高达300次每分钟，鹅的心跳也可以高达200次每分钟。

为了适应在飞行途中的新陈代谢加快的因素，人的体温要提高到40度，心脏必须加大至少三倍，心跳速率必须提高至少3倍，肺容量也要至少增大三倍。

完成进化后的人体，会有一个球形的胸廓，前胸突出0.5米，胸围至少要达到两米以上，背部高高的隆起。

昆虫中大黄蜂的前半部分，就代表着人类不废掉双手进化出翅膀的形象。

所以，人长出天使那样的翅膀是遥不可及的，任何一种进化都不能够完成，即使用外星技术对人体进行改造，成功率也极低。

让鸟类进化出人类的双手，可能比人类进化出翅膀更加容易。假如过几千万年以后地球上出现鸟人，那肯定不是人类进化出来的，而是鸟变成了人。