恐龍會飛嗎？如果是三十年前你指著博物館裡的標本說「會飛的恐龍」，可能會被人善意地糾正——「那是翼龍，翼龍不屬於恐龍」。不過今天我們已經知道，恐龍裡面也有能飛的。中生代中期，在恐龍類統治大地的過程中，出現了一支不拘常規、極富勇氣的飛行軍——披羽恐龍。它們與翼龍一樣，也飛上了藍天，各自獨立發展出飛行技法，翱翔於空際；但更重要的是，這些恐龍的後裔一直存活到了今天，那就是我們每天所見到的鳥類。以演化樹的觀點來看，我們身邊飛行的這些小動物，都是恐龍。
這些多姿多彩的披羽恐龍的研究，很大程度上得益於中國遼寧西部及周邊地區大量發現的似鳥恐龍化石。它們所代表的鳥類起源問題，近年來取得了一系列重大進展，和人造探測器首次登陸彗星等一起入選美國《科學》雜誌評選的2014年度世界10大科學突破。
有趣的是，直到最近，上述的似鳥恐龍都有一個共同特點：「片狀飛羽」。也就是說，它們有一片片的羽毛，就像它們的後裔——鳥類一樣。片狀飛羽是它們的獨門絕技，別無分店，我們過去也以為這是它們唯一的絕招。但是，中國科學家鄭曉廷和徐星等人在4月30日出版的英國《自然》（Nature）雜誌上，報導了一種生活於約1.6億年前的小型似鳥恐龍——它竟然具有類似蝙蝠的翅膀。我也參與了這項研究（點擊讀論文全文）。
奇翼龍的藝術復原圖。圖片來源：恐龍星際
奇翼龍化石照片。圖片來源：鄭曉廷
這隻來自河北青龍縣侏羅系地層的小恐龍被命名為奇翼龍（Yi qi），從恐龍的分類上，它屬於獸腳類中的擅攀鳥龍類（scansoriopterygids），拉丁名意為「攀爬的翼」。這類恐龍擁有獨特的適應性特徵，可能過著樹棲的生活，其成員還包括發現於內蒙古寧城的樹息龍和耀龍。這一恐龍類群與鳥類親緣關係非常近，但長相非常奇特，有著短粗的頭，手部外側手指極長，尤其是其僵硬的羽毛呈絲狀，更接近原始羽毛，而不像其他似鳥恐龍和鳥類擁有的片狀羽毛。
奇翼龍頭骨化石。圖片來源：鄭曉廷
但最神奇的地方，是奇翼龍腕部的一根棒狀長骨結構。類似結構從來沒有在其他恐龍當中發現過，但卻在一些會飛的四足動物的腕部，或者肘部，或者踝部附近存在，這些動物包括蝙蝠、翼龍和鼯鼠等。奇翼龍腕部的棒狀結構和日本鼯鼠腕部長著的棒狀結構尤其相像。在所有這些動物中，這種棒狀結構都支撐著翼膜，用於飛行或者滑翔。在奇翼龍標本上，我們確實也在棒狀結構和手指附近發現了殘缺翼膜。這意味著奇翼龍有著和鳥類及其恐龍近親完全不同的翅膀，它的翅膀像蝙蝠和其他會飛的四足動物一樣，主要由翼膜構成，而不是像鳥類及其近親那樣主要由羽毛構成。在恐龍身上，這個發現是第一例。
奇翼龍標本右側的棒狀骨結構（紅色線條所指的結構），可以看到其端部周圍保存著翼膜組織，以及絲狀的羽毛結構。圖片來源：鄭曉廷
由於這件標本太過奇特，保存也不夠精美，我們花費了很長時間才確認了這一結構。而為了揭示這個棒狀結構的性質，我們採用了CT和掃描電鏡等多種儀器對化石進行分析，獲取了包括軟體組織上保存的黑色素體在內的宏觀和微觀信息，還分析了化石圍巖和化石上的化學組分，最終確認了奇翼龍腕部的棒狀結構是翼膜翅膀的關鍵組成部分。
研究塵埃落定，我們已經可以相當確定地說，侏羅紀中期，在鳥類的恐龍近親競相「飛天」的過程中，帶著翼膜的奇翼龍可謂獨樹一幟，它是這個飛翔演化過程中的一個先鋒。它提醒我們，在飛行演化的早期歷史中，獸腳類恐龍有著諸多創新性的嘗試，許多支系不幸進了演化的死胡同，只有現生鳥類的這種飛行模式延續至今。
值得一提的是，奇翼龍（Yi qi）中的屬名和種名還是已知最短的恐龍學名。這個學名也凸顯了在恐龍向鳥類演化的過程中，這一物種演化出了一個非常奇特的翅膀，完全不同於其他似鳥恐龍和鳥類的翅膀。奇翼龍的發現，為翼膜狀飛行器官的趨同演化提供了一個絕佳實證，表明即便是在以羽翼為特徵的鳥類支繫上，也曾出現過翼膜翅膀。
儘管通過形態特徵的分析和飛行能力的計算，我們相信奇翼龍的翅膀具有空氣動力學功能，但奇翼龍並不算是特別擅長飛行，它的空中生活似乎只限於在樹木之間做短距離的飛翔，或者從高處飛翔到地面。我們還無法確定奇翼龍是採用撲翼飛行，滑翔，還是二者兼具。最後一個方式的可能性要更大一些，也就是可能以滑翔為主，輔助以撲翼飛行。過去從事鳥類飛行起源的研究者一直忽視了這個方式，但現在看來，這恰恰是未來探索的一個重要方向。
中科院古脊椎動物與古人類研究所張福成研究員在奇翼龍發現地組織的野外發掘。圖片來源：張福成
主導此次研究的是臨沂大學鄭曉廷教授和中國科學院古脊椎動物與古人類研究所徐星研究員，參加本次研究工作的還有臨沂大學王孝理和王巖、中國地質大學（北京）的邢立達、天宇自然博物館的張曉梅、中科院古脊椎動物與古人類研究所的舒克文、張福成和鄒晶梅以及南京地質古生物研究所的泮燕紅。本項研究工作得到了中國國家自然科學基金委和科技部的資助。（編輯：Ent）