這世界什麼動物最耐寒？可能大傢都會想到企鵝。似乎它是征服終年冰天雪地的南極大陸的唯一物種，總是昂首挺胸象紳士一般在零下50度的天氣中邁步，如果我們人類遇到同樣的天氣。如果沒有禦寒的特別衣物，可能不到一分鐘就會成為冰雕。

企鵝不是唯一不怕凍的生物，飛越喜馬拉雅山頂的大天鵝和大雁也是狠角色。那是距地9100米的高空，零下62度是那個地方的常見溫度，更不用說還有刺骨的寒風。但這些威脅對它們好象全無影響。每年都要進行兩次這樣的飛行。

鳥兒為什麼能抗拒這樣的極低溫度？這自然應該歸功於它們身上的羽毛，更準確的說，是絨羽，也就是那些沒有羽幹的羽毛，它們象小草一樣匍匐在正羽構成的密林底部，卻為鳥兒提供瞭最舒適柔軟的防護。當然，數以萬計的其他副羽和纖羽增加瞭這一功能。它們共同編織成一道堅不可摧的屏障，將鳥兒的體表溫度同外界隔開。

這道屏障不僅能保暖，也能隔熱。在三伏天，驕陽如火炙烤大地。可是鳥兒的體溫就是要比外界低上好幾度。外界已經是35度的時候，鳥身上的溫度卻隻有32度。考慮到鳥本身體溫要比哺乳動物熱一些的緣故，這個溫度簡直可以說是涼爽宜人。

這到底是什麼樣的材料，既能隔熱，又能禦寒，更輕盈無比，不會成為鳥兒飛上天空的絲毫障礙呢？

其實，熱量傳導有三種方式，其一是熱輻射，其二是空氣傳遞，這又被叫做對流，其三是直接接觸。而鳥羽最擅長的就是隔絕空氣傳遞，羽毛內部結構復雜，有著巨大的表面積，這樣能夠捕捉空氣中的分子團，讓它們停滯不動，這樣就能使裡外的溫度難以一致。特別在寒冷的夜晚，絨羽能在皮膚附近鎖住無數個溫暖幹燥的空氣小囊。使內外溫度相差80來度。這可以說是世界上最好的保暖材料。人類無數次的想用人工方式取代它，但還是遠遠不如。雖然在一些地方取得瞭一定進步，但無論是保暖能力還是重量，都輸給瞭天然的羽毛。因此，羽毛一直是這個世界上最好的保暖材料。

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這麼好的材料當然要被人們好好利用，歐美的羽絨商，在中國低價收購大量鵝鴨毛，加工生產成高檔羽絨被、羽絨衣，再高價賣給中國。這實在是很有國際化范的一件事。

如果說絨羽還有什麼美中不足的話，那一定就是其吸水性。在幹燥的時候絨羽輕盈得幾乎感覺不到重量，但一旦打濕瞭水就會變成亂糟糟的一團，並且很難將其弄幹凈。這一問題限制瞭它在潮濕環境裡的使用。人們不得不在這裡用上防水的人造材料。但如果對於鳥兒自己來說，這個問題是不存在的。因為所有的絨羽都被嚴密的收藏在不透水的正羽之下。

正羽是鳥身上最多的羽毛，它的功能比起絨羽更是強大。單就防水性而言，它也是這個星球上無以倫比的神奇材料。實際上有個已經被證實的令人難以相信的事實，那就是：水鳥從不被水打濕。是的，無論是在水裡遊弋的鴨子，還是在淺灘行走的白鶴，又或是在冰縫間步躍的企鵝，還是深水中的潛鳥，它們正羽下面的絨羽都是幹的，從來沒有被水打濕過。

這樣做是必須的，因為水可以以相當於空氣25倍的速度帶走生物身上的熱量。即使是一個成年人也不能夠堅持1小時，而比人類體重輕得多，體溫更高的鳥類更是危險。因此，即使是海鳥，如果羽毛凌亂的話，死在水中也很正常。

正羽何以具有如此強大的防水能力？很久以前人們將這歸功於尾脂腺分泌的油脂，鳥在理羽時會把它大量塗抹在自己的羽毛上，還有個可能是象“粉（冉羽）”這樣特殊的羽毛，它可以破散成為細小的角質粉狀顆粒，起到滑石粉一樣的作用。

但是，這些都不是主因，真正的原因是鳥羽本身就有很強的防水能力。當水生雛鳥頭幾次下水遊泳時，它們的毛裡面還是幹的，而這時它們的尾脂腺還沒分泌油脂。

很容易做這樣的試驗，用強效洗滌劑或酒精，一次次清洗正羽，可它依然是點水不沾，哪怕動用上加壓裝置也是一樣的結果。其防水的能力讓人驚嘆，但其防水的原理現在還沒有被人完全瞭解。

值得慶幸的是，我們國傢對於羽毛防水的原理的研究已經走到瞭世界的前面，因為這看似簡單，其實背後有幾十億美元的商機。通過對鳥兒防水功能的模仿可以設計出更為先進的防水材料。

我國的科學傢發現，水和羽毛接觸的小邊緣或角落，它們被稱作“觸點”，至關重要，普通鳥每平方毫米的羽毛上表面上隻有幾十個觸點。但水鳥的觸點明顯增大，如南極企鵝，它們相同面積的羽毛上有900個觸點。觸點可以對抗水的天然表面張力。而以色列人發現，觸點與觸點之間會生成空氣小囊，這才是羽毛抗水的重要原因。

由是可見，中國神話中的很多東西還是很科學的，渾身是毛的孫悟空不敢輕易下水，而碧波潭裡的九頭蟲駙馬卻與龍宮結親，自由出入龍宮，而大鵬更是由魚化作。這些想象未必不是古人長期觀察結果的總結。

到底鳥羽防水的秘密來自觸點還是空氣囊？中國和以色列學者的討論在繼續。但鳥羽的神奇不僅於此，對於一些水鳥，如鸕鶿之類，由於需要，會潛入很深的水中獵食，那麼它們的防水機能和其他水鳥是一樣的嗎？

完全不一樣，鸕鶿每一次跳入水中，它們的外羽都濕透瞭，嗶啦啦地滴著水，這是它們的一種獨特進化機制。羽毛本來是極輕的物質，如果一點都不吸水的話，對於鸕鶿這種深潛鳥而言，難以讓它們潛到深處。

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所以它們采用這樣的進化策略，羽毛間殘留的空氣少，浮力變小。事實上，鸕鶿能夠被打濕的隻有最外層一圈的羽毛，而越靠近羽幹中央，那裡的羽片就越不容易被打濕。這讓外層被打濕的羽毛象是一張不透水的毯子一般保證瞭內部的幹燥。

必須指出的是，防水性不僅僅是水鳥的能力。事實上，對於生活在野外的鳥兒們來說，防水是每隻鳥都必須具備的本領。所謂“天有不測風雲”。各種極端氣侯特別是狂風暴雨都是傢常便飯，鳥兒順時都會被天降暴雨淋成“落湯雞”的時候。受到威脅的主要是小鳥，因為它們隻來得及生出絨毛。幸好親鳥在一直不懈地照顧著自己的寶寶們。當這種惡劣天氣發生時，它們會張開翅膀，覆蓋著雛鳥們，雨水都順著它的背上和翅膀上的羽毛流走瞭，保證瞭巢裡的幹燥。

防水固然重要，但鳥羽的重要能力還是幫助鳥兒飛上天空。而實際上，這是個很復雜的活。

因為不同的鳥兒，對飛行的要求是不一樣的。纖細的雨燕期待能夠以速度取勝，堪稱鳥中壯漢的大雁則希望自己能夠在飛行時更省一些力氣，夜晚出動的貓頭鷹，希望自己能夠飛行得悄無聲息，以免驚動瞭獵物，而蜂鳥則希望能夠加入一些懸停功能，可以保證自己在短期內懸在空中某個位置不動，葦鶯這些吃蟲的小鳥希望在轉彎不會撞上樹木，而鷹隼的要求是能夠讓自己在幾百米高空外對獵物展開雷霆一擊。這些要求看似簡單，但很多互不相容，相互違背，長時間的飄浮要求極輕的重量以獲得空氣的浮力，但浮力卻又會對突然的襲擊造成障礙，應該怎麼解決這些問題呢？

完成這一工作的是鳥身上的飛羽，雖然總數在羽毛中不算多，卻能為鳥類飛行提供各種所需的精細調整。每一隻飛羽都是一張小型翅膀，當細致地調整它們的角度和長短時，不同的要求就會被滿足。

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隼能夠以速度390公裡的速度俯沖，這速度超越瞭火車頭或者一級方程式賽車，足以擊碎獵物的骨骼，並將利爪深陷入獵物體內，這歸功於它們羽毛鋸齒狀的外緣，一些羽枝還特別加強瞭長度和硬度。這樣就可以減少俯沖時的氣流的擾動和阻力，而在這片刻，它們嬌小的身體猛然承受瞭重到27g的重力加速度而力量。這超過人類的最大承受范圍的兩倍。

直到高速攝影機應用於工作後，人們才真正看清瞭當時到底發生瞭什麼。就在攻擊開始的片刻，隼和羽毛就象機械一般產生瞭精確的變化。它的尾羽張開呈扇形，每一片翼上的覆羽都在調整。有的放下，有的抬起。飛羽展開，重疊的羽片分離形成翼縫，變換瞭角度，每片飛羽的羽尖都急劇向上彎曲，如此隼的整個軀體立刻化作瞭一道閃電，突破瞭整個空間。

很明顯，鳥類給予瞭萊特兄弟以靈感。飛機自它誕生之日開時，機翼就明白是在向鳥翼致敬，而且隨著時間的推移，技術的突破會越來越象。但是要完全學透鳥翼的優勢還有很長的路要走。單就機翼而言。普通的飛機利用的是鳥兒祖先——中華龍鳥的起飛方式，即先在地上奔跑一段，然後在氣流經過翅膀時獲得強大的升力以飛向天空。這種起飛方式非常簡單，但有個巨大的問題，那就是需要很長的跑道。這勢必對機場的選址及維護提出更高要求。

因此人們一直想研制出象普通鳥兒一樣起飛的撲翼機。也就是升力依靠翅膀一上一下揮舞得到。這對於空間的需求就要小得多。於是眾多科學傢、愛好者聞風而動，展開瞭工作。如果能夠將這種技術發展完善，人類插上翅膀飛上天空也不是夢想。

因此人們繼續將眼光投向瞭鳥兒，向它們學習飛行之道。在眾多老師中，貓頭鷹的靜音功能是做得最好的。這是因為羽枝構成瞭翅膀的外緣和後緣，這樣可以減少空氣的擾流，增加飛行效率。更重要的是，在它們捕打翅膀時，發出的聲音很小，很低沉，幾乎不能為獵物們發覺。

通過調整羽毛的細節，鳥兒完全可以做到各種不同的飛行方式。扇動、彎曲，時而伸長、時而縮縮。鋪展、變窄、翻卷、扭轉。即可以決定鳥兒是采用滑翔的方式飛行還是采用撲翅的方式飛行。當瞭解瞭這些秘密並並將它們應用到瞭飛機上後，人們驚喜地發現，飛機燃油消耗量降低瞭6%，這是很大一部分支出。

更多的突破還在後面，人們發現如果將機翼表面做成粗糙的形狀，就象鳥翅上的羽毛一樣，可以有效地對抗飛行中的擾流和阻力。這樣甚至可以將飛行效率提高15%。其實這一特性早就被我們的祖先發現瞭，我們早已經知道。在箭支的尾部安上鳥羽，它可以飛得更直、更遠，射得更準。

也許用不瞭多久，我們就會迎來更新奇的飛行體驗。

有關鳥羽，其實還有很多神奇的功能和傳奇。如沙雞，它可以將水儲存在自己的羽毛之中。還有一種鶲鳥，它的羽毛暗藏劇毒。當然，還有《紅樓夢》中著名的雀金裘。而這些故事還是留在後面再一一講述吧。因為它們的文化意味已經遠超出它們的功能。

本文內容數據來自《羽毛—自然演化的奇跡》。