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二 從“的里雅斯特”到“阿爾文”
的里雅斯特，是古老而現(xiàn)代的意大利東北部邊境港口城市。位于亞得里亞海東北岸、伊斯特拉半島的西北側(cè)，的里雅斯特灣的頂端，西距著名水城威尼斯113公里。歷史上受到不同文化的影響，是日耳曼、拉丁、奧匈帝國和斯拉夫文化的交匯點，至今保留著許多名勝古跡。 1953年8月的一天，風(fēng)景宜人的里雅斯特海濱迎來了成群結(jié)隊的游客。忽然，人們的視線被港口外出現(xiàn)的一幕吸引了，紛紛指指點點。只見幾位穿著連體工作服的人，正在海灣遠(yuǎn)處一架類似潛水艇的機器邊忙碌著。原來，這是瑞士著名的探險科學(xué)家奧古斯特·皮卡德，以及他的兒子雅克·皮卡德在進行載人深海潛水器的首次下潛試驗。 “全面檢查?！崩掀たǖ抡f。 “剛才檢查過了，看來沒有問題?！眱鹤赢吘鼓贻p，雖然父親就坐在身邊，可他還是感到激動，緊張。 “好，下潛。” 潛水器開始注水，不一會兒便在碧藍(lán)的海水里下沉了。開始還能見到光亮，很快就一片漆黑了?！?000米了!”父親看著儀表說。 小皮卡德湊近觀察窗，警覺地向外張望。微弱的大燈在黑沉沉的海水里閃動著，驀地，他看見下方一片沼澤似的東西，叫道：“不好，快到海底了!減速?！?/span> 可惜，來不及了，深潛器一下子沖落進了海底，陷入了1米多深的泥床里。此時下潛深度是1080米，水壓很大，如果不能脫離泥潭將極度危險。好在老皮卡德早就設(shè)計了一個應(yīng)急壓載筒，里邊貯藏有4噸重的鐵塊。他按動拋棄按鈕，只聽“轟”的一陣沉悶的聲響，潛水器晃動了幾下，開始歪歪扭扭地掙扎出泥地，慢慢上浮了。 好險啊!潛水器減輕了重量，增加了浮力，終于成功地浮上了海面。這使皮卡德父子成為世界上首次乘坐載人艙潛入千米深海底，并且自救脫險安全上浮的人。 人類夢想潛入水下觀察海底世界的歷史，可以追溯到遙遠(yuǎn)的古代。相傳，馬其頓亞歷山大大帝曾經(jīng)搭乘一個特制的玻璃箱潛入水下，觀察海中千奇百怪的生物。然而在水下，水深每增加10米，水的壓力就會增加一個大氣壓。因此，人類僅僅依靠氧氣瓶等簡單的潛水裝備，無法窺見深海的景色。 歷史上第一艘成功炸沉敵艦的潛艇是在美國南北戰(zhàn)爭時期。勞升·漢利建成漢利號潛艇，乘員8人，手搖柄驅(qū)動。其前端外伸一個炸藥包，碰觸敵艦即爆炸。1864年2月17日晚上，它成功炸沉北方聯(lián)邦的豪薩托尼克號護衛(wèi)艦，不料卻也給自身帶來了麻煩――因爆炸產(chǎn)生的漩渦而沉沒。兩敗俱傷。 這期間的潛艇基本是沿著作為戰(zhàn)爭武器的道路發(fā)展。因此，它通常沒有觀察外部的舷窗，乘員難以在水下了解外面的情況;而且，潛艇為軍事行動設(shè)計的構(gòu)造，也決定了它們不可能潛得太深。時至今日，只有極少數(shù)潛艇能突破1000米深度的大關(guān)。想要在深海進行真正的長時間水下研究，就需要一種全新的潛水機械。 19世紀(jì)末葉，歐洲一些國家出現(xiàn)了沒有動力只追求下潛深度的另類“潛艇”，它們或許可以被認(rèn)為是深海潛水器的“鼻祖”。而人類歷史上第一只深海潛水球“進步世紀(jì)號”的誕生，則要歸功于美國海洋學(xué)家威廉·畢比的研究。它由母船鋼纜懸吊，潛入水下244米。從它身上，已經(jīng)看到了現(xiàn)代深潛器的雛形。 真正研制出具有實用價值深海潛水器的人，還是本節(jié)前面提到的瑞士人奧古斯特·皮卡德父子。從孩提時期起，皮卡德就格外喜愛物理和機械。大學(xué)畢業(yè)后，他獲得了機械工程學(xué)位，成為布魯塞爾大學(xué)最年輕的教授。一天，他躺在花園里綠茵茵的草地上，出神地觀望著蔚藍(lán)色的天空，那富于奇思妙想的腦海又翻騰起來了…… 20世紀(jì)初葉，飛機的發(fā)明應(yīng)用還處于萌芽階段，雖然能夠進入空中平流層飛行，但不能長久懸停。古老的“飛行器”――氣球卻可以做到，這是為什么呢?皮卡德深入研究之后，決定設(shè)計制造一種帶有密閉吊艙的載人氣球。它采用鋁材，重量輕，并敷有絕緣漆，可保暖。吊艙內(nèi)備有鉛塊，在氣球飛行過程中，可通過拋棄鉛塊調(diào)節(jié)重量，增加升空浮力。同樣的科學(xué)道理，難道不可以嘗試一下深潛海底嗎? 1932年，皮卡德在美國芝加哥舉行的世界商品博覽會上，遇見了發(fā)明深海潛水球的威廉·畢比和奧迪斯·巴頓，以及他們的成果“進步世紀(jì)號”。熱情的畢比繪聲繪色地講起了絢麗多彩的海底奇觀，越發(fā)勾起了皮卡德遨游深海的愿望。他同時也感到不足：由于依賴鋼索吊放牽引，他們的潛水器下潛深度有限，且不能在水下自由行駛。“能不能制造一種獨立沉浮并自航的深潛器呢?” 一個又一個設(shè)計方案拿出來了，又一次再一次地被推翻了。皮卡德苦思冥想。在科學(xué)發(fā)展史上，常有“觸類旁通”的靈感現(xiàn)象。那天，他正對著滿桌的草圖發(fā)呆，忽然，舉手拍著額頭嚷起來：“有了!有了!”原來，他多年研制高空氣球的經(jīng)驗，點燃了發(fā)明思路的火焰。他把氣球攜帶密封吊艙的原理，引申到深潛器的設(shè)計上來，稱之為“水下氣球”。 兩者十分相似：均由主宰浮沉的浮體和載人的耐壓球形艙組成。下潛時，讓水灌入浮體，壓縮里面的汽油，致使浮力減少而下沉。上浮時，則把水排出，并切斷電源，讓電磁吸住的鋼丸自動拋掉，從而取得足夠的浮力。這樣一來，潛水器完全可以脫離系纜繩，在海洋里自由沉浮和航行。這是一個里程碑式的突破。應(yīng)該說，直到今天各國發(fā)展的深潛器，還都是沿著皮卡德的這條思路前進。 1948年，皮卡德終于研制成世界上第一艘自航載人深潛器“FNRS-2”號。耐壓球形艙直徑2米，壁厚90毫米，能抗400個大氣壓力。也就是說，這艘深潛器可以潛入4000米海底。為了獲得可靠的數(shù)據(jù)，皮卡德決定自己駕駛這艘深潛器進行試驗。當(dāng)按預(yù)定計劃下潛到25米時，皮卡德松了一口氣，立即拋載上浮。 初戰(zhàn)告捷!證明這種理論和設(shè)計是完全可行的。只不過應(yīng)該不斷完善改進，使之下潛得深點、再深點。不久，皮卡德對深潛器的結(jié)構(gòu)強度和沉浮系統(tǒng)進行了改造，研制出了第二個“水下氣球”---“FNRS-3”號。并且，帶著兒子雅克·皮卡德一起駕駛它，潛入了1000米左右的深海。 這一年，老皮卡德已經(jīng)66歲了，盡管雄心萬丈，但年歲無情，他決心培養(yǎng)兒子成為深海探險事業(yè)的接班人。小皮卡德自小耳濡目染，養(yǎng)成了同樣熱愛科學(xué)、勇于探索的進取精神。1953年，他們來到了意大利的港口城市的里雅斯特，建造了第三艘深海潛水器。為了紀(jì)念和感謝當(dāng)?shù)厝说闹С?，就以這座城市命名為“的里雅特斯”號。 雖說試驗時曾扎到海底泥沙里，但自動拋載裝置有效，“的里雅斯特”號一鳴驚人，轟動世界。此后，皮卡德父子倆又經(jīng)過不斷摸索改進，駕駛著這艘深潛器完成了3150米的海試?？粗柡约盒难臐撍骱鸵呀?jīng)具備嫻熟技術(shù)的兒子，奧古斯特·皮卡德滿懷欣慰和自豪：“雅克，從事科學(xué)探險，需要興趣和才能，但沒有膽識和付出，是不會成功的!” “老爸請放心，我不會讓你失望的!”雅克·皮卡德是這樣說的，更是這樣做的。是的，探秘世界第四極的征途，絕不像在清風(fēng)習(xí)習(xí)的林蔭路上散步那樣輕松。 “的里雅斯特”號的出色表現(xiàn)，引起了美國海軍的注意。他們以不菲的價格購買了這艘潛水器，并且聘請小皮卡德負(fù)責(zé)駕駛培訓(xùn)和指導(dǎo)。經(jīng)過一系列下潛試驗之后，他們對“的里雅斯特”進行了技術(shù)改裝。潛艇的浮體加長，耐壓球艙換上了性能更好的“克虜伯球”，比原來加厚了30毫米，能夠承受10000米深的海水壓力。 1960年1月23日，一場席卷太平洋的風(fēng)暴剛剛平息，馬里亞納海域仍然風(fēng)急浪高，空中翻滾著連綿成片的云絮，海面上的空氣潮濕沉悶。站立在水面母船甲板上的雅克·皮卡德，眺望著浩瀚奔騰的大海，心潮翻卷。因為，他們馬上就要在這個全球最深的海溝里，駕駛“的里雅斯特”號沖擊萬米深度大關(guān)了! 有人擔(dān)心：“海況不好，改日再試驗吧，以免發(fā)生意外?！?/span> “不，我們都準(zhǔn)備好了，還是按原計劃執(zhí)行?！毖趴恕てたǖ履托牡卣f服同事們：“隨著下潛深度增加，波浪的影響會逐漸減小的?！闭f完，他深深吸了一口氣，利索地鉆進了球形艙，小心翼翼地關(guān)上了密閉艙蓋。陪伴他下潛的助手---美國海軍中尉唐·沃爾什已在艙內(nèi)等候。 一場充滿了神秘冒險色彩的深海旅行開始了!他們按步驟操作起來，海水灌進了浮體，潛水器與喧囂翻騰的海面告別，緩緩下沉。皮卡德看了一眼手表，這一歷史性的時刻是上午8時23分。很快，“的里雅斯特”號進入了一個格外靜謐的水下世界。 十分鐘后，潛水器下潛到90多米深了。忽然，沃爾什驚訝地指著溫度表嚷起來：“喲，怎么不下沉了?”因為下潛越深，海水越冷，溫度表應(yīng)不斷變化，而此時指針不動，說明深潛器停住了。 “難道發(fā)生了什么故障?”皮卡德迅速檢查了一下各項儀表，都還正常啊。他冷靜下來細(xì)想：這是遇到了“溫度躍層”!即海洋某些深度上層暖水與下層冷水的過渡區(qū)域。由于暖水密度小，浮力較小。冷水密度大，浮力也大，當(dāng)潛器進入其中，浮力驟然增加，而用來調(diào)節(jié)浮力的汽油降溫縮小體積需要一定時間，以至下沉中斷，像被什么東西托住似的懸浮在那兒。 “放油?！逼たǖ鹿麛嗟厣焓中_油閥，放掉了一些汽油，使浮體內(nèi)增加了海水容量，潛器重新下沉?？墒莿倓傁聺撌鬃笥?，又被“托住”了。如此反復(fù)折騰了四次，才沖破了“溫渡躍層”現(xiàn)象。 驀然，深潛器發(fā)出了一陣陣沉悶的聲響，耐壓球艙晃動起來。是碰撞海溝崖壁，還是接觸到海底了?都不是，回聲探測儀上并無反應(yīng)，潛器還在下沉。不可知的深海里，每一次異響都可能帶來嚴(yán)重后果。令人十分緊張。這時，觀察窗外幾只好像發(fā)光水母飄蕩過來，不僅讓兩位探險者堅強起來：“如此生物在深海大洋里，還能生機盎然。難道人類還不如這些小生命嗎?” 13點6分，“的里雅斯特”號輕輕抖動了一下，平緩地降落在布滿白色沉積物的海底，濺起了一片淡淡的塵埃。這是皮卡德平生最自豪的一次深海探險之旅，他激動地伸出顫抖的手，抓起水聲電話叫喊起來：“挑戰(zhàn)者深度，10916米，報告完畢?！?/span> 他們打開了探照燈，窗外因為潛水器著底攪起的沉積物煙霧，難以看清周圍環(huán)境，10分鐘后煙塵才慢慢消散。不過，兩位探險家不能久待，他們迅速啟動返航程序，安全上浮了。消息立即隨著電波傳遍全世界，人類征服了最深的海溝，此后海洋再也沒有禁區(qū)了。 雖說這是一次純粹挑戰(zhàn)深度的深海試驗，僅有兩人參加，無法進行更多的科學(xué)考察。潛水器就如同一架“深海電梯”似的，載人潛入深海后，即返回水面。但畢竟第一次有人到達萬米海底了，其意義絲毫不亞于探險家到達南北極、登山家初次登上珠峰、甚而航天員阿姆斯特朗踏上月球的一小步。皮卡德父子前仆后繼、勇于探索，終于把《海底兩萬里》的幻想變成了現(xiàn)實，為人類打開了通向地球第四極的大門…… 然而，這種類型的大深度載人潛水器，需要很大的浮力艙，又要在海上裝載大量汽油，且缺乏自主巡航能力，建造與使用均很不方便。所以，此類深潛器以后就沒有繼續(xù)大規(guī)模發(fā)展。不過，人類征服深海的步伐并沒有停止，而是將視線轉(zhuǎn)向自由自航式潛水器的研制。 1959年，英國研制的第一艘自由自航式潛水器下水了，名字叫“潛碟”，后改稱“SP—350”，可以下潛到305米深處，重量不到4噸，它的誕生標(biāo)志了第二代載人潛水器的正式發(fā)展?？上У氖牵麄儧]有沿著這條道路走下去，而是拱手讓位給了其他幾個科研能力強、經(jīng)濟實力雄厚的大國。 法國一馬當(dāng)先。他們本是科幻小說《海底兩萬里》作者凡爾納的故鄉(xiāng)人，探秘海底自然不愿落伍，在上世紀(jì)80年代中期即首先研制成工作水深6000米的“鸚鵡螺”載人潛水器。瞧，連名字都來自于那部小說。 “鸚鵡螺”重量為18.5噸，可載3人，水下作業(yè)時間5小時，裝有兩只分別為6自由度和5自由度的機械手以及用作工具箱、樣品存放的采樣籃，并配有海水取樣器、沉積物取樣器，以及液壓錘和其它切割工具，可以進行多種海底樣品的采集和其他作業(yè)任務(wù)。它具有重量輕、上浮和下潛速度快、能側(cè)向移動、觀察視野好、可攜帶一個小型ROV(水下機器人)等特點。 迄今為止，“鸚鵡螺”已進行過多金屬結(jié)核區(qū)域、海溝、深海海底生態(tài)等調(diào)查和沉船、有害廢料搜索等潛次，下潛海底1000余次。2009年6月1日，法航一架空客A-330客機在大西洋海域上空失事，機上228人全部遇難?！胞W鵡螺”號被派去尋找客機上“黑匣子”，在確定準(zhǔn)確方位后，三名潛船員乘坐“鸚鵡螺”下潛至3900多米海底，順利完成了任務(wù)，為確定空難原因找到了證據(jù)。 其次，俄羅斯以及它的前身蘇維埃社會主義聯(lián)盟，是目前世界上擁有最多載人深潛水器的國家。1987年前后，前蘇聯(lián)和芬蘭聯(lián)合研制了兩艘6000米載人潛水器，分別稱為“和平1”號和“和平2”號。重量均為19噸。水下瞬時航速高達5節(jié)，垂直潛浮速度可從每分鐘幾厘米到每分鐘35-40米，備有高分辨率的攝像系統(tǒng)，兩只多自由度機械手及一套取樣裝置。 20多年來，這兩艘載人潛水器在太平洋、印度洋、大西洋和北極海底進行了上千次的科學(xué)技術(shù)考察，包括對海底熱液硫化物礦床、深海生物及浮游生物調(diào)查和取樣;大洋中脊水溫場測量;失事核潛艇“共青團員”號核輻射檢測，“泰坦尼克”號沉船的水下攝影，以及拍攝了驚心動魄的3D電影《深海異形》…… 第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束之后，戰(zhàn)敗國日本憑借美國的庇護，繼而大發(fā)了一筆朝鮮戰(zhàn)爭財，經(jīng)濟科技迅速發(fā)展起來。作為一個海島國家自然不會對深潛無動于衷，早在上世紀(jì)60、70年代便著手研制無人和載人深潛器。1989年建成了潛深為6500米的載人潛水器，命名“深海6500”號。它重量26噸，水下作業(yè)時間8小時，裝有三維水聲成像等先進的觀察裝置。 “深海6500”曾下潛到6527米深的海底，創(chuàng)造了同類型載人潛水器深潛的世界紀(jì)錄。它進行過錳、鈷和熱液礦床等資源調(diào)查，以及水深達6500米的海洋斜坡和海底斷層調(diào)查;還在4000余米深海處發(fā)現(xiàn)了古鯨遺骨及其寄生的貽貝類、蝦類等典型生物群。自從投入使用以來，已下潛1000余次…… 當(dāng)然，此類載人潛水器的典型代表是美國的“阿爾文”號。 它始建于上世紀(jì)60年代初，由美國海軍提供資金建造，美國伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)負(fù)責(zé)運營，主要用于科學(xué)考察，可同時搭載一名駕駛員與兩名觀察員。最大下潛深度為1829米，排水量12噸，長度為23.4英尺，高11.1英尺，寬8.6英尺，航行半徑為6英里，航速可達到1節(jié)/小時，由五個水力推進器驅(qū)動，安裝一套由鉛酸電池提供電能的供電系統(tǒng)。 自從問世以來，“阿爾文”號在水下創(chuàng)造了諸如探測海深、打撈物品、發(fā)現(xiàn)熱液冷泉生物等等偉業(yè)奇功，名聞世界。1972年，它換上了新的鈦金屬殼體，將下潛深度提高到了3658米。1994年則能夠深達4500米。每年大約下潛150至200次，總計已進行了超過5000次的深海科學(xué)考察，被人們稱作“歷史上最成功的深海潛艇”。 1963年的一天，西班牙東海岸地中海的海灘上，風(fēng)和日麗，氣候宜人，來自各地的游客漫步在明媚的春光中。突然，天空中轟的一聲巨響，兩團巨大的火球從天而降。人們紛紛驚訝地舉目眺望，發(fā)現(xiàn)兩架拖著長長煙火的飛機，先后墜入碧藍(lán)的大海中，爆發(fā)出滔天的水柱…… 原來，這一天駐歐美軍空軍例行訓(xùn)練，一架KC-125空中加油機在給一架B52轟炸機空中加油時，因摩擦生電引燃了機上的燃料，瞬時兩架飛機起火。兩機飛行員緊急跳傘生還，飛機墜毀在距離海岸不遠(yuǎn)的海水中。令人震驚的是，那架B52轟炸機上帶有5顆氫彈，它們的威力相當(dāng)于100萬噸TNT炸藥! 消息傳出，激怒了當(dāng)?shù)氐纳鐣鹘缛耸浚骸皻鋸棻ㄕ麄€西班牙都要完蛋啦!快叫他們馬上弄走!”甚至爆發(fā)了一波又一波的游行請愿，西班牙政府也鄭重地向美國提出抗議，要求立即做出妥善處理。美國五角大樓連夜召開緊急會議，指示駐歐海軍部隊立即出動，一定要設(shè)法找回丟失的氫彈。海軍派出部隊和各種艦艇及蛙人進行搜索，費了九牛二虎之力，在一個村子附近的海邊找到了3顆，在一片海灘中找到了第4顆，但是第5顆卻遲遲不見蹤影。萬般無奈下，海軍只好求助于剛剛制成的“阿爾文”號載人潛水器。 來了，“阿爾文”慢慢地沉入漆黑的海底，頭部的探照燈照亮了前方幾十米處的海水，經(jīng)過十幾天緊張地搜索，終于在850米深的海底找到了那顆氫彈。可是其傘繩與海底的水草緊緊纏繞在一起，如果硬拉又怕引起爆炸?！鞍栁摹鄙系臐摵絾T只好把氫彈周圍的情況拍攝下來，帶回去研究對策?！ 〈驌浦笓]中心接到報告后，調(diào)來了名叫“科夫”的有纜水下?lián)屝捃?，根?jù)“阿爾文”的情報找到了失落的氫彈，然后再用機械手牢牢地抓住它，穩(wěn)穩(wěn)地托著它離開了海底，升到了海面，將氫彈安全找了回來。 這是一次“阿爾文”號與無人有纜水下機器人成功合作，使人們對載人深潛器刮目相看。此后，“阿爾文”號進行了改裝重建，又在深?？瓶贾写箫@身手。 1977年，海洋科學(xué)家在“阿爾文”的幫助下，于加拉帕加斯群島海岸線附近的大西洋中發(fā)現(xiàn)了熱液孔。記錄了約300種新型動物物種，包括細(xì)菌、長足蛤類、蚌類和小型蝦類、節(jié)肢動物以及可在一些熱液出口處成長為10英尺長的紅端管狀蟲類。以此為標(biāo)志，引發(fā)了一場持續(xù)至今的涉及海洋、生命等學(xué)科的革命，打破了“萬物生長靠太陽”的傳統(tǒng)理念。 科學(xué)沒有國界?！鞍栁摹碧枬撍髦饕菫榭茖W(xué)家們服務(wù)的。任何美國科學(xué)家或者與其合作的外國科學(xué)家，都可向美國科學(xué)基金委申請使用“阿爾文”號。幾十年下來，各國海洋學(xué)者通過乘載“阿爾文”號深潛器開展科研工作，陸續(xù)發(fā)表的科學(xué)論文已有2000多篇。 毋庸諱言：我們中國的“蛟龍”號深海潛水器，在研制和海試期間，也曾于“阿爾文”身上獲益匪淺，得到過它直接或間接的幫助。自然，這是后話了……
作者簡介 許 晨，男，59歲，山東德州人，中國作家協(xié)會會員，山東省作家協(xié)會副主席，《山東文學(xué)》雜志社原社長主編、一級作家職稱。青島市政協(xié)委員，專業(yè)技術(shù)拔尖人才。1989年7月畢業(yè)于解放軍藝術(shù)學(xué)院文學(xué)系，2003年12月魯迅文學(xué)院高研班結(jié)業(yè)。出版有《居者有其屋---中國住房制度改革紀(jì)實》、《人生大舞臺---樣板戲啟示錄》、《血染的金達萊》、《鋼鐵鑄造的歲月》、《巍巍“泰山”》、《真情大援川》和《再生之門》等十幾部長篇報告文學(xué)。電視文學(xué)劇本《戰(zhàn)歌沒有消逝》、《魯氏兄弟》(合作)。作品曾獲得《人民日報》文學(xué)版一等獎、“冰心散文獎”、山東省“文藝精品工程”獎、電視劇飛天獎提名等多種獎項，并入選山東新文學(xué)大系。2014年6月至8月，許晨受國家海洋局、中國大洋協(xié)會之邀，隨同我國深海潛水器“蛟龍”號前往太平洋科學(xué)考察，走進一線，體驗生活，經(jīng)受住了種種考驗，積累了豐厚的素材，為寫作長篇報告文學(xué)《第四極----中國載人潛水器“蛟龍”號紀(jì)實》奠定了堅實的基礎(chǔ)。 許晨作品展示區(qū)，點擊以下閱讀 許晨魯獎《第四極》連載|第二章：華夏“海洋夢”（1）遠(yuǎn)古的潮音 許晨魯獎長篇《第四極》連載|第二章：華夏“海洋夢”（2） “鄭和”們的遺憾 許晨魯獎長篇《第四極》連載|第二章：華夏“海洋夢”（3）洋人的堅船利炮 許晨魯獎長篇《第四極》連載|第二章：華夏“海洋夢”（4）尋回失落的“海洋” 許晨魯獎長篇《第四極》連載|第四章：神秘而誘人的海底世界（1） “海底兩萬里” |
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