人類從征服大地到征服天空走過了上千年的歷程，從遠古部落崇拜到近代第1架飛機成功起飛，人類從未放棄過對飛行自由的嚮往。

可能在整個進化過程中，人類最後悔的抉擇就是放棄了對翅膀的進化。

而如今，想要重新插上翅膀，飛上藍天，一切都要向大自然的有翅生物學習，但後天學習的成果顯然不及飛行生物天生技能的1/10。

飛行原理的學習——人類對飛行生物的偷師學藝

人類學會了蝙蝠的回聲定位原理，發明了雷達探測器。學會鳥類飛行的浮力動力原理，發明了飛機等等各種現代機械。

從萊特兄弟的雙翼飛機到超級波音寬體機，再到21世紀的無人機，隨著近現代工業的急速發展，人類已經不滿足於傳統機械的發明製造，仿生學逐漸成為一項重大的科技突破途徑。

仿生學是上世紀60年代由美國科學家提出的一種科學術語，它主要是將人類的工業技術與生物學技術結合，建造出更符合大自然規律的工業產品和建築藝術。

人們從其他生物身上學習那些鬼斧神工的特長，然後發明創造，為人類的生活帶來便利。但是人類目前還無法做到像其他生物那樣自由自在地掌控飛翔技能和自己的“翅膀”。

大自然中可以飛行的生物有很多種，除了常見的飛禽類，還有許多昆蟲也十分擅長飛行。

它們不同於飛禽那樣龐大，身材特質的優勢使得它們在飛行特技界擁有穩固的一席之地。

也因為身材的便利，它們飛行的方式千奇百怪，令科學家們為之瘋狂，在探索昆翅振動的科學道路上泥足深陷，比如對蜻蜓的研究。

飛行特技王者——顏值與技術並存的蜻蜓

蜻蜓是大自然中十分常見的一種生物，它是無脊椎食肉昆蟲，主要捕食蚊蟲，蒼蠅等。對於人類來說，蜻蜓是一種益蟲。

蜻蜓的翅膀振動頻率達到每秒鐘十幾次，蜻蜓能在很小的推力下快速起飛翱翔，飛行中可以隨時且任意改變方向，這讓科學家不禁為之好奇，是什麼樣的飛行動力導致蜻蜓在空中如此靈巧？

研究發現，蜻蜓飛行主要是由於翅膀的振動產生渦流而抬升軀體。

如果說飛行靈巧的秘訣是因為翅膀震動的頻率很高的話，那麼蜂鳥的震動頻率為每秒鐘50次，它應該是飛行界當之無愧的王者。

但是蜂鳥的飛行方式又與蜻蜓完全不相同，翅膀的振動頻率與飛行技能縱然息息相關，但是想要成為真正頂尖的飛行王者，還有許多其他技能需要掌握。

現在，至少科學家們可以肯定，要想在空中更自由地靈活掌控方向，首先要增強翅膀振動的頻率。

科學家發現，蜻蜓的翅膀特別輕薄，幾乎已經達到半透明狀態，這十分符合對於飛行浮力的要求——輕便。但是這麼薄的翅膀要如何穿過大自然的暴風驟雨呢？在翅膀強烈的振動頻率下不會發生斷裂的危險嗎？

有些蜻蜓的翅膀比例甚至已經超過了整個身體的長度，科學家們有些擔心，蜻蜓託著這麼巨大且輕薄的翅膀，是如何在水面輕點一下而不沾溼身體的？又是如何除去翅膀上堆積的微塵？

事實上，仔細觀察就會發現，蜻蜓的翅膀是呈網狀結構的，準確來說是柱狀結構，翅膀的脈序呈不規則狀遍佈整翅，主脈由四邊形網路構成，次脈由五邊形和六邊形網路構成。

這種柱狀結構增強了翅膀的韌性，使翅膀在風中更穩健，牢固。並且這些微小的柱狀結構突起在翅的表面，起到了類似絨毛的作用。

大自然的生物不像人類學會了用搓澡的方式淨化身體，動植物界不存在洗澡一說，但是它們同樣有自己獨特的方式去淨化自身，比如有些動物會用自己的唾液淨化身體。

而對於許多昆蟲來說，尤其是飛行類羽翅昆蟲，大自然的露水對它們的身體是致命的，它們無法依靠水源淨化自身，但是它們的身上卻潔淨得出奇，這是為什麼呢？

像蜻蜓這樣的昆蟲，翅膀上的柱狀結構網路使水珠和塵埃都難以附著在蜻蜓翅膀表面，所以蜻蜓的翅膀十分潔淨，沒有了塵埃阻力，飛起來也更加輕巧，靈活。

人類尚未超越的技能——天賜的生物特技

蜻蜓能夠飛得如此任意自在，柱狀結構的翅膀還不是最關鍵的所在。

科學家發現，所有蜻蜓的翅尖上都有一個顏色較重的點，這個點看起來像是一顆顯眼的痣，科學家將其命名為“翼眼”。

這個翼眼有什麼作用呢？科學家在實驗中將蜻蜓的翼眼去掉，手術後的蜻蜓彷彿喝醉一般，飛得十分不平穩，東倒西歪。

科學家仿照翼眼的特點，在飛機兩端各加一塊平衡重錘，這樣就大大增強了飛機機翼的抗震性，防止機翼因劇烈震動而斷裂。原來蜻蜓的翼眼是用來平衡和減震的。

大自然中不止是蜻蜓可以在飛行中平衡減震，許多昆蟲都有這項技能。

我們有時會在生活中看到巨大的昆蟲飛在空中，但是它沒有動，也不前進或者後退，而是彷彿靜止一般停在空中，這種現象的另一個霸氣的名字被稱之為“懸停”。

人類已經透過仿生學會許多生物技能，但是像懸停這種自然奇觀，我們至今仍然無法模仿和超越。

蜻蜓除了懸停這個功能，它能夠靈活飛行的另一個強大特徵就是：它的每個翅膀都是由不同的肌肉控制振動的。

這是個什麼功能呢？舉個例子，當後翅轉速比前翅快1/4週期的時候，懸停現象就發生了。

如果後翅震動時比前翅高90度，就可以高速飛行，是人類肉眼可見的那種高速。再如，當所有翅膀突然同步時，就可以來一個迅捷的180度急轉彎。

諸如此類，四個翅膀可以排列出256種運動方式，而256種方式又產生不同的飛行特技，因此蜻蜓能摘得昆蟲界特技之王的桂冠絕對實至名歸！

人類學家目前還未能完全透徹地研究完整蜻蜓的飛行原理。

大自然對世間生物自有它鬼斧神工的安排，這萬千奧秘是學而無盡的，人類想要征服自然還有漫漫長路要走，地球轉動上億年，而人類只有匆匆幾載光陰存在，生命有盡時，時間無涯矣。

蜻蜓是進化的傑作，薄薄的翅膀卻十分柔韌，兩對翅膀讓蜻蜓能夠經過的極速轉向，懸停，加速，發達的胸部肌肉，提供了持續不斷的能量，便於在空中捕食各種小飛蟲，還能說什麼呢，大自然的鬼斧神工般的傑作。

蜻蜓是最常見的一種昆蟲了，但是你知道嗎？別看蜻蜓平時飛得慢悠悠的，它們卻是昆蟲界的飛行高手，它們的飛行能力，很多鳥類以及人類的飛機都無法達到，甚至，人類的飛機技術都從蜻蜓的身體構造上得到了“啟示”。

蜻蜓——來自三億年前的古老物種

蜻蜓的祖先最早可以追溯到3.5億年前，而且，你可能無法相信，那個時候的蜻蜓，個頭就和現在的老鷹差不多。

在三億多年前，地球上很多物種還沒有出現，會飛的昆蟲更是少見，這個時候卻出現了一種帶翅膀的昆蟲，它們身形巨大，翼展可以達到一米左右，它們的名字叫做巨脈蜻蜓，是截止目前地球上出現的體型最大的一種昆蟲。

遠古時代的動物們似乎都有一個特點，那就是體型碩大，巨脈蜻蜓也是如此，根據科學家們的研究分析，認為這種現象和當時地球上的氧含量有關。根據研究得知，在當時的地球上，氧氣含量非常豐富，可以達到35%左右，正是在這樣高氧含量的生存環境下，使得當時的許多節肢動物都是透過它們身體上分佈的微型氣管直接進行呼吸的，而不是像如今一樣透過血液來吸收氧氣，這種特性促使動物的體型都朝大的方向進化。

不過，這種號稱空中霸主的巨脈蜻蜓並沒有一直存活下來，根據化石研究，它們大概在二疊紀的中晚期時候就已經銷聲匿跡了。

昆蟲界的“飛行能手”

如今的蜻蜓，早沒了它們祖先的龐大體型，體長一般也就幾釐米，最大也超不過15釐米，不過，在它們進化的過程中，飛行能力卻得到了極大提升，比它們的祖先強了不止一點半點。

第一，在飛行高度上，蜻蜓可以實現“瞬間跨越”，它們可以忽高忽低地飛行，而且穿越不同高度層就像沒有緩衝過程一般迅速，這是很多其他昆蟲和鳥類所無法做到的。

第二，蜻蜓在飛行速度上同樣可以實現瞬間跨越，它們飛行中可以實現忽快忽慢，甚至能夠實現由高速飛行到瞬間懸停的轉換，這種轉變在鳥類和人類的飛機上根本無法實現。

第三，蜻蜓的懸停技術相當厲害，它們可以在空中某個位置靜止不動，而此時它們的翅膀以每秒鐘30-50次的頻率做長“8”字型揮動，這種能力同樣讓鳥類們望塵莫及。

第四，蜻蜓最快可以達到40米/秒的衝刺速度，也就是時速百公里左右，它們可以用這樣的速度衝刺幾百米，還可以在飛行過程中作出各種動作，如：垂直上升下降、側飛、倒退以及懸停。它們的續航能力同樣強勁，可以連續飛行一兩個小時左右。

第五，蜻蜓的視野很強。相比於其他昆蟲的“近視眼”來說，蜻蜓的視力在昆蟲界獨一無二。首先，它們的頭很大，而且活動自如，上面兩隻複眼佔了頭的大部分體積。蜻蜓複眼的構造比較特別，裡面還包含了兩萬多隻小眼，而且，這些小眼在功能上還有各自分工，上半部分負責觀察遠處，下半部分負責觀察近處。此外，它們頭上的三隻單眼還能負責對光線和環境進行感知，起到輔助作用。除了觀察作用外，複眼中的各個小眼單元還能對觀察的物體進行“測速”，幫助它們進行捕食。

可供人類借鑑的飛行特性

蜻蜓的翅膀又薄又輕，只有0.005克左右，但是就是這麼輕而薄的翅膀，卻能經受住每秒鐘30-50次的拍打振動，原來，在它們翅端前沿處專門有一塊加厚的部分，它們最大的作用就是消除蜻蜓那單薄的翅膀在高速運動下所產生的震顫，從而保證其工作的平穩。

人類借鑑並應用了蜻蜓的這一“消顫”技能。

在人類的空氣動力學理論中，有一種“震顫”現象，即高速飛行的飛機機翼會產生震顫現象，如果不加以抑制，機翼就會被折斷，釀成機毀人亡的慘劇。所以，人類將蜻蜓的“消顫”移植了過來，在飛機的機翼前緣末端部分同樣也焊接上一塊配種，從而有效地避免了震顫現象的發生，保證飛機可以以更高的速度在空中飛行。

另外，蜻蜓在空中飛行的自由自在，這還要歸功於它們發達的神經控制系統對翅膀拍動角度和力度的控制，以適應空氣中的風俗以及來自大氣的壓力，這種先進的飛行技術同樣值得人類借鑑。

還有，蜻蜓在空中隨意切換高度、切換速度、甚至180°大轉彎和懸停等技術，其實都值得人們去研究和借鑑，或許人類本身的抗過載能力打不到這種要求，但將來的無人機技術卻是有可能實現的，不是麼？

寫在最後：蜻蜓以弱小的身軀、薄而輕的翅膀，卻能飛出讓人眼花繚亂的“特技”，所以，它們當然算得上是飛行界的“王牌”，而且，人類也從沒有停止對它們的研究，或許有一天，人類的“巨脈蜻蜓”會再次翱翔於空中也說不定。