[科普中国]-儿童节猜谜：小飞象耳朵多大能飞

很多年前，当小伙伴们在操场拍着双臂模仿猛禽时，我们这些被长辈夸奖“天生福相”的大耳朵，曾经心头一荡，想象过刘备迎风招展的情景，颇得八戒神韵，此念遂罢。直到后来，我们看到了又萌又帅的《小飞象》。

（大耳朵们：左：双耳垂肩的刘备；中：上海版《西游记》连环画；右：《大圣归来》电影）

在这部每个儿童节都该重映的电影中，小飞象呆宝（dumbo）克服掉耳朵太大引起的歧视和自卑，最终在马戏团展耳飞行，跻身好莱坞明星，连二战都不怕，帮迪斯尼在1941年打了个票房翻身仗。

而热爱科学的小朋友们也许会好奇：小飞象的耳朵究竟有多大，我们的耳朵又要长多大，才能真的飞呢？

脑洞问题往往只有简化答案，因为很多复杂条件和必要数据都不具备，不过这也不妨碍由此了解一些简单的动物学和空气动力学知识。

小飞象是哪种象？

要飞，先要考虑体重和形态，因此要确定象的种类。

我们知道，大象现在只剩亚洲象、非洲草原象（又称非洲丛林象）、非洲森林象三个种。非洲象更沉，个头大，耳朵大，亚洲象更轻，个头小，耳朵小。

（更多区别还包括：非洲象雌雄都长牙，亚洲象只某些雄象长牙）

而另一方面，**亚洲象更容易驯化，尤其常用于马戏表演。**电影中的其它象，包括小飞象的妈妈，显然都是耳朵小、脾气好的亚洲象。

（电影中小飞象的妈妈和其它象，鼻子上侧突出，成年不长牙，也说明是亚洲象）

这就引出了一个迷：小飞象的爸爸是谁？

电影中，小飞象是由西方传说里的送子白鹳衔到妈妈面前的，爸爸从未出现。据说在计划过的续集中，小飞象本来要率领一群河马鸵鸟什么的去大城市找爸爸。可惜续集被取消了，不然我们没准会发现，小飞象亚洲妈妈与一头天生福相的非洲雄象有过一段不了情。

在绯闻被卓伟拍到之前，我们姑且还是把它当作亚洲象的一个基因奇迹吧。

小飞象的空气动力学指标

很多人靠动物常识和电影画面估测过小飞象的身体数据，可最靠谱的数据当然来自迪斯尼的档案室，被生理学家写信讨要来了。

（迪斯尼档案室中小飞象的草稿图）

再加上一些代谢率的计算，小飞象官方体检结果是：

（表格译自Phillips & Heath 2001 "Heat Loss in Dumbo: A Theoretical Approach"）

亚洲象出生时平均90千克重，0.9米高，三个月大的小飞象的确是“世界上个子最小、耳朵最大的象”。

下面，我们可以计算一些与飞行有关的指标了。

衡量飞行性能的指标异常复杂（比如翅膀造型），但极重要的一项叫作“翼载荷（wing loading）”，是飞行体质量与翅膀面积的比值。简化地说，翼载荷越高，也就是体重越大，翅膀越小时，起飞就越难，就需要更快的速度。

现在，已知小飞象单耳面积，把它的双耳面积当作翅膀面积，除上体重，小飞象的翼载荷约为每平方米120千克。

什么概念呢？鸟的翼载荷一般为每平方米1至20千克，超过25的胖鸟只配在地面扑棱。话说回来，波音747的翼载荷为每平方米730千克，它为什么也能起飞？

它快嘛。

小飞象的起飞和滑翔

太胖了，翅膀不够用时，腿脚就得麻利些。

小飞象的翼载荷接近著名的道格拉斯DC3。这种飞机的起飞速度是每小时322千米，而亚洲象呢？最快移动纪录是每小时24千米，虽然不算慢，还是像小碎步一阵儿紧倒，不太像奔跑，更何况，它们根本无法四足离地地跳起来……

别着急允悲！记得吗？电影中，其实从未出现小飞象靠自主动力起飞的画面。导演组想必也科学论证了一下：这么胖，还是跳楼去吧！

所以，它的两次起飞，一次靠坠崖，一次靠跳楼。然后呢，就是展开耳朵，御风飘飞，大趋势是下降，扑扇几下，基本属于耍帅，没着陆好，就会引起动物保护主义者抗议。

（左：扑扇耳朵能否起飞的证据淹没在烟尘中；右：楼有多高，有兴趣的同学可以算算）

动物飞行分三种：自主动力的以扑翼为主，比如常见的麻雀；巧借外力的以翱翔为主，比如靠海风悬空的信天翁，还有某些把自己当风筝放的蜘蛛；无动力的以滑翔为主，除了从高处下飘的鼯鼠、飞鱼，大概得算上小飞象了。

不幸的是，即便主要靠滑翔和偶尔靠扑翼，小飞象的耳朵还是不够大。有人估算过：

如果把它当作一头等体重的风神翼龙（Quetzalcoatlus），两耳展开得达到11米。

如果把它当作一架airborne fun 220型的悬挂式滑翔机，两耳展开得达到30米。

（小飞象长大后会比风神翼龙更暗黑……）

想一想，小飞象现在250千克，可还会长大，变成一头平均2.7吨重的成年亚洲象，要维持演艺事业，它的耳朵……

想来会退出马戏团，加入奥特曼剧组吧？

耳朵逆天大的烦恼

我们知道，大象体积大，细胞代谢产生的热量也大，又生活在热带，如果不能有效地把体热疏导出去，简直像一个大火球。所以，它们耳朵的重要功能之一，就是散热：热血在又扁又大的耳朵内的小血管中流一遍，不复中二，风来了再扇扇，大胖子就降了温。非洲象的耳朵比亚洲象大，自然也有那里天更热的缘故。

（象耳中的软骨和血管）

飞，更是超级燃！小飞象飞行时的代谢水平是静止时的10倍，热到爆，幸亏它的耳朵大，像蝙蝠那样，把翅膀当空调用。

然而，如果不飞，散热过多，它就要着凉了，需要戴上大型暖耳套或者雷锋帽。

（天啦噜！）

更糟糕的，是它长大以后，耳朵大得那么恐怖，空调就成了冰窖。为了弥补过多的散热，它会变成一头穷凶极恶的吃货，四处饕餮。

科幻地讲，假设这个性状遗传下去，巨耳象代代繁衍，也许它们会吃坏生态平衡，在所有草原象森林象都改叫沙漠象之前，把自己饿死，又或者重新进化出猛犸象那样的毛大衣来，免得把自己冷死。

谢天谢地，大象不会飞

有人半开玩笑地估算过：一个70千克的成年人要长出至少6.7米长的翅膀才能飞，而巨翅又增加了体重，人为了有力量扇动巨翅，还要长出更重的肌肉，如此死循环下去，力量的增长永远赶不上体重的增长。所以，大耳朵的小朋友们，你们或许真能飞黄腾达，但真不能靠耳朵。

（人类要长成这副鸟样才能飞）

最后请张打油译一首贺卡英文诗，祝大家儿童节快乐！

一坨雀翔落蛾眉？

我不骂街不泪垂。

感恩上帝多宠惠：

幸好大象不会飞！

I saw a sparrow in the sky.

It dropped some white stuff in my eye.

I didn't curse, i didn't cry.

I just thanked god,

that elephants didn't fly.