作者spock ()
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標題[閒聊] 好孩子的空想生物教室 - 翼人篇
時間Tue Sep 21 00:49:59 2010
正經回個有翼族的問題。
以地球自然界的情況來說，人類既然走上了猿猴到直立猿人這條路，飛翔或暫時滯空的
能力就沒有任何幫助生存的誘因，所以人類的身體構造不可能僅藉由少許的修改而達成
擁有飛行能力的型態。
所以，讓我們從科幻的角度來看：
如果我們有能力設計一種生物，型態類似於人，擁有雙翼與飛行的能力，是什麼樣子？
首先，第一個重點是「必須會飛」。
讓我們參考一下現今地球上會飛的生物，他們為了能飛，都採取了流線型的身體，以求
在空氣動力學上，獲得最佳的飛行效率。
雖然我們可以折衷，也就是讓我們設計的「翼人」的飛行能力不必太有效率，但是為了
能飛起來，「翼人」仍然必須遵守物理學上的需求：身體不能有太高的風阻。
不然他連飛都飛不起來。
所以「翼人」的身體必須要流線，身體的長軸方向沒有什麼突起與凹凸不平的部份。
基本上，人形是完全不合格的條件。但是我們又要他兼顧人形，至少看起來還是個人，
所以他的體型以接近保齡球瓶的形狀最為符合需要。頭部如果是尖錐型就更為完美。
而飛行的另一個條件就是擁有非常強力的飛行肌群，才能夠應付拍動翅膀所需要的力量。
而根據合理的生物解剖學來看，這些大量的肌肉，必須要有效地附著在軀體的骨骼上，
才能提供有效的力學支撐。
所以我們的翼人將會擁有大量而強力的胸肌與腹肌，呈現圓筒狀的軀體，以提供合理的
飛行力量。
第二個重點，「必須要輕」。
雖然我們從飛機的角度來看，只要有辦法足夠的升力（機翼），就能在足夠的高度滑翔。
但是「翼人」如果太重，連起飛都飛不起來，就不用說後面的滯空滑翔了。
我們來看看世界上最大型的鳥類：
阿根廷巨鷹 (Argentavis magnificens)，是已經滅絕的化石種。
翼展： 5.8 至 8 公尺
翼面積： 7 平方公尺
翼承載： 11.5 公斤 / 平方公尺
身長： 3.5 公尺
身高： 1.7 至 2 公尺
重量： 60 至 100 公斤
這些數據顯示，如果「翼人」的體型類似阿根廷巨鷹，足以支撐一個成年男子體重的飛行
能力。不過根據現存鳥類的研究數據指出，其翼承載至少要達到 20 公斤 / 平方公尺，
才能有效飛行。因此推測阿根廷巨鷹無法有效飛行。以目前合理的推測，阿根廷巨鷹起飛
必須要有 40 公里 / 小時的速度，才有足夠的升力。另外，根據禿鷹等大型鳥類的飛行
方式推估，阿根廷巨鷹必須同時利用上升氣流才能有效爬升。
所以「翼人」面臨兩個選擇：
1. 如果維持成年人類的體重，就必須飛得很醜。
2. 如果能夠儘量減輕體重，才有可能擁有近似於大部分鳥類的飛行重量比。
鳥類為了減輕體重，在身體的結構、生理的機能上，做出了非常大的犧牲。
為了減輕骨骼的重量，鳥類的骨骼是中空的，含有大量的氣囊。也因此大幅降低了鳥類
骨骼的機械強度，所以鳥類是很脆弱的。此外，鳥類的腸道很短，也不儲存糞便，並且
盡力減少體內的水分，因此鳥類的排泄是以尿酸結晶的方式立刻排出，減少水分的消耗，
同時減少水分的攝取。
根據 ACG 的法則，「翼人」不可以飛得醜，所以我們必須滿足第二個選擇。
所以我們的「翼人」是個必須隨地大小便（正確來說是排泄）的生物...
第三點，鳥類擁有羽毛是有牠的道理的。
羽毛很輕，卻能夠提供極為優秀的保暖效果，這對於講求空重的鳥類是極為有利的條件。
當然，「翼人」也有兩個選擇。
1. 全身覆羽，與鳥類相同。因為人類的衣服會大幅提高風阻，極為不利飛行。
2. 既然我們都能夠設計生物了，就讓他穿「高科技」的衣服，既能夠維持飛行需要的
低風阻，又能保暖。
所以，「翼人」必須穿著類似潛水衣的制服，以利飛行的需求。
以下為補充：
我忘了一點，鳥類翅膀上的飛羽與尾羽可以控制飛行的方向，如果沒這些羽毛很難飛行。
所以我們該在翼人身上裝個尾羽之類的，還是要讓他跟蝙蝠一樣飛得難看呢？
為了美觀，還是加尾羽吧。
為了偉大的妄想，再裝個貓耳如何？讓我們假裝貓耳有導流的功能...XD
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好吧，既然這裡是 ACG 妄想的集中地，總要作一些妥協才不會讓「翼人」無法滿足
洽眾的妄想。
所以，我們的翼人其實是個圓滾滾（接近圓形）、穿著死褲水、長著超大面積雙翼、
頭上有貓耳的
貧乳蘿莉。
完美吧？但是她會隨地排泄...
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 122.124.64.151
1F：推 flysonics:觀鈴的前世... 09/21 00:51
2F：→ killme323:加上魔法力就可以扯掉那些了..XD 09/21 00:51
本篇是從合理的科幻角度來看，不是沒有根據的奇幻、魔幻觀點，謝謝。
3F：推 As1649:你看看刺蛇跟陸戰隊大小比較 刺蛇身上有4000束肌肉束... 09/21 00:52
我們的小（圓形）蘿莉不必吐刺針，也不需要（也無法）戰鬥。
4F：→ As1649:也沒辦法否定內建脂肪層保暖的可能性 09/21 00:53
脂肪太重，故否決。
5F：→ As1649:我的意思是說 刺蛇那種體型大小有4千束肌肉束 如果這些肌 09/21 00:56
6F：→ As1649:肉束加上羽毛是可以有強大的振翅效果的-_- 09/21 00:56
鳥類不必長那麼大就能飛，所以不必長成刺蛇那樣。
不過話說回來，所以刺蛇加個翅膀就能飛了...
7F：推 leom1a210343:所以她還是人類樣嗎QQ 09/21 00:56
不是，但接近。XD
8F：→ leom1a210343:所以胸肌發達(巨乳蘿莉) 09/21 00:57
乳房的大小跟胸肌的量是兩回事。
胸圍定然不小，這倒是真的。XD
9F：→ As1649:至於脂肪...你想改成內建類似防水服的保暖層我也是不介意 09/21 00:57
10F：→ killme323:你要扯上現實面的生物學 物理學 09/21 00:58
11F：→ killme323:基本上不靠科學動力那鳥人就絕對是怪物.. 09/21 00:58
12F：→ killme323:沒啥好說的 09/21 00:58
所以我說了，是科幻，談的是「人造生物」，不屬於地球自然演化會出現的東西。
13F：推 blackxmas:也許牠的肌肉跟骨骼是種未知物質組成 又輕又強韌 09/21 00:59
14F：→ blackxmas:這樣就說得通了吧 09/21 00:59
可行。但是加上太多超現實黑科技了，所以否決。
15F：→ killme323:你沒看懂我說啥.....算了 09/21 01:01
16F：推 blackxmas:基本上用現實的學問去討論未知的科幻技術本來就有失公平 09/21 01:03
17F：→ killme323:有失公平嗎....首先我不是要說自然演進的生物 09/21 01:04
18F：→ killme323:簡單說原po要在重力學等等之類的合乎現實 09/21 01:04
19F：→ killme323:那不管是人造或者是怎樣出來的 09/21 01:04
20F：→ killme323:只要你沒有超能力/魔法力/等等之類的非現實力量 09/21 01:05
21F：→ killme323:那那個鳥人絕對就是怪物 09/21 01:05
確實是怪物啊。從我之前的推論來看，很明顯是怪物。
最後為了滿足洽眾的妄想才惡搞了結論。
22F：→ killme323:如果有人跳出來說某個外星科技? 啥鬼的 09/21 01:06
23F：→ killme323:那根本啥都能掰了 等於沒討論 09/21 01:06
24F：推 shadowblade:其實....如果真要搞"翼人"的話,在鳥的身體上裝上人的 09/21 01:06
25F：→ shadowblade:頭會不會比較省事 09/21 01:06
是。但是原 po 想要有正常人加上雙翼的設計，所以...
26F：→ shadowblade:不過我想循環系統會有問題 09/21 01:07
27F：推 blackxmas:本來就不用討論 反正所有不現實都可以用無恥設定法解決 09/21 01:08
我的樂趣在於盡力減少無恥設定到最低的情況底下，用目前人類已知的可行方式，再以
符合現存科學與科技的手段來探討其科幻實現的可能。
基本上就是空想科學讀本那一派。
28F：推 Igroun:這篇文章很有DH版的味道XD 09/21 01:12
DH 板常常戰火四射...
29F：推 adst513:如果連DH版都叫戰火四射 中現史跟台史版大概是核彈滿天吧 09/21 01:16
子曰：「危邦不入，亂邦不居。」...
30F：→ Gravity113:柳田理科熊 09/21 01:19
31F：推 metalfinally:感覺就像隻雞啊....只能短暫滯空的鳥 09/21 01:29
不。如果飛行能力只需要跟雞一樣，人類加兩片裝飾用翅膀即可。
32F：推 watanabekun:我開始好奇spock大是在學校哪科做研究的了 XD 09/21 01:32
有些事情還是維持神秘吧...我只是個路邊的大叔。
其實我比較想跟你說：「不要問，很恐怖。」XD
33F：推 kylin936:翼人通通是貧乳阿(￣﹁￣) 09/21 01:36
34F：推 qazws08: 比如說鈴科百合子? 09/21 01:42
35F：→ jupto:事實上所謂的飛也沒必要一定要像鳥類那種獨立飛行吧 09/21 01:44
36F：→ jupto:像是蝙蝠那樣的飛行方式版眾應該也是能接受的 09/21 01:45
37F：→ jupto:說到骨頭直接改成 碳纖維 應該就可以達成又堅固又輕的條件了 09/21 01:49
蝙蝠的飛行機構跟鳥類非常類似，但是牠沒有鳥類犧牲那麼多，所以飛得很差...
我前面提過，如果只是要求能飛，那麼標準很低，本篇也不必討論了。
人類身上裝個輔助滑翔翼，從高處跳下來滑翔也算「能飛」。
本篇不考慮改造人、強化人、生化人之類的範圍，未實現的黑科技太多。
光是討論植入碳纖維材料的生物相容性與安全性，這種題目就可以出論文了。XD
而且呢...
生物的骨骼是目前已知同等重量與體積，機械性質在各方面平均的特性，最適合生物使用
的材料。（好像廢話）實際上，很多材料在某些方面都可以贏過骨骼很多，但是所有的
機械性質加在一起評分之後，就會輸給骨骼。
而且最重要的一個特點是：骨骼會自我修復，人類的工程材料不會。
甚至骨骼還會根據它感應到的承載，自我調整它在不同部份的機械性質，適應你的需要。
（當然，程度有限，也需要一段時間）
碳纖維材料不符合生物飛行的需要，請勿使用。
這裡有一份寫給普通人（好吧，至少你必須看得懂英文）的參考資料：（英文）
http://www.materialstoday.com/view/8218/why-are-your-bones-not-made-of-steel/
（不建議使用 Google 翻譯，我已經看過翻譯成中文的結果了...）（默）
38F：推 PrinceBamboo:伊卡洛斯父子用鳥翼飛行 達文西設計了蝙蝠飛行翼 09/21 01:50
雖然達文西的機構看起來比較有可行性，不過有人實作出來的結果是...不能飛。
39F：推 hcl012:這討論讓我想到鋼鍊某集的四格漫畫... 09/21 01:55
40F：推 LionRafale:XDDD 好文推 09/21 02:39
如果你是文山包種茶，我們就是高中同社團的同學...（爆）
41F：推 kerry0496x:好麻煩，看樣子我不是去學舞空術，要不就是 09/21 08:03
42F：→ kerry0496x:虛擬翅膀(光之翼)比較方便，想出來就出來 09/21 08:04
正因為如此，所以你不會飛。XD
43F：推 iamNori:空想科學教室XDXD 09/21 10:31
※ 編輯: spock 來自: 122.124.64.19 (09/21 13:24)
44F：推 willkill:本文好好好 09/21 20:24