Steven Weinberg*

When I received my undergraduate degree — about a hundred years ago — the physics literature seemed to me a vast, unexplored ocean, every part of which I had to chart before beginning any research of my own. How could I do anything without knowing everything that had already been done? Fortunately, in my first year of graduate school, I had the good luck to fall into the hands of senior physicists who insisted, over my anxious objections, that I must start doing research, and pick up what I needed to know as I went along. It was sink or swim. To my surprise, I found that this works. I managed to get a quick PhD — though when I got it I knew almost nothing about physics. But I did learn one big thing: that no one knows everything, and you don’t have to.

Another lesson to be learned, to continue using my oceanographic metaphor, is that while you are swimming and not sinking you should aim for rough water. When I was teaching at the Massachusetts Institute of Technology in the late 1960s, a student told me that he wanted to go into general relativity rather than the area I was working on, elementary particle physics, because the principles of the former were well known, while the latter seemed like a mess to him. It struck me that he had just given a perfectly good reason for doing the opposite. Particle physics was an area where creative work could still be done. It really was a mess in the 1960s, but since that time the work of many theoretical and experimental physicists has been able to sort it out, and put everything (well, almost everything) together in a beautiful theory known as the standard model. My advice is to go for the messes — that’s where the action is.

My third piece of advice is probably the hardest to take. It is to forgive yourself for wasting time. Students are only asked to solve problems that their professors (unless unusually cruel) know to be solvable. In addition, it doesn’t matter if the problems are scientifically important — they have to be solved to pass the course. But in the real world, it’s very hard to know which problems are important, and you never know whether at a given moment in history a problem is solvable. At the beginning of the twentieth century, several leading physicists, including Lorentz and Abraham, were trying to work out a theory of the electron. This was partly in order to understand why all attempts to detect effects of Earth’s motion through the ether had failed. We now know that they were working on the wrong problem. At that time, no one could have developed a successful theory of the electron, because quantum mechanics had not yet been discovered. It took the genius of Albert Einstein in 1905 to realize that the right problem on which to work was the effect of motion on measurements of space and time. This led him to the special theory of relativity. As you will never be sure which are the right problems to work on, most of the time that you spend in the laboratory or at your desk will be wasted. If you want to be creative, then you will have to get used to spending most of your time not being creative, to being becalmed on the ocean of scientific knowledge.

Finally, learn something about the history of science, or at a minimum the history of your own branch of science. The least important reason for this is that the history may actually be of some use to you in your own scientific work. For instance, now and then scientists are hampered by believing one of the over-simplified models of science that have been proposed by philosophers from Francis Bacon to Thomas Kuhn and Karl Popper. The best antidote to the philosophy of science is a knowledge of the history of science.

More importantly, the history of science can make your work seem more worthwhile to you. As a scientist, you’re probably not going to get rich. Your friends and relatives probably won’t understand what you’re doing. And if you work in a field like elementary particle physics, you won’t even have the satisfaction of doing something that is immediately useful. But you can get great satisfaction by recognizing that your work in science is a part of history.

Look back 100 years, to 1903. How important is it now who was Prime Minister of Great Britain in 1903, or President of the United States? What stands out as really important is that at McGill University, Ernest Rutherford and Frederick Soddy were working out the nature of radioactivity. This work (of course!) had practical applications, but much more important were its cultural implications. The understanding of radioactivity allowed physicists to explain how the Sun and Earth’s cores could still be hot after millions of years. In this way, it removed the last scientific objection to what many geologists and paleontologists thought was the great age of the Earth and the Sun. After this, Christians and Jews either had to give up belief in the literal truth of the Bible or resign themselves to intellectual irrelevance. This was just one step in a sequence of steps from Galileo through Newton and Darwin to the present that, time after time, has weakened the hold of religious dogmatism. Reading any newspaper nowadays is enough to show you that this work is not yet complete. But it is civilizing work, of which scientists are able to feel proud.

*Department of Physics, the University of Texas at Austin, Texas 78712, USA. This essay is based on a commencement talk given by the author at the Science Convocation at McGill University in June 2003.

芮成钢在韩国抢韩国记者机会的视频在网上传的很火，不曾想这件看起来很提气的事情，却招致了一大帮网友的非议：你芮成钢凭什么“代表”中国、“代表”亚洲？——又是“代表惹的祸”。但是不管怎么说，作为一个记者，能够抢到提问机会就是厉害的，韩国记者是太含蓄了还是太大度了？既然都有了和牛人接触的机会，为什么不抓住呢？英语确实重要，口语不好都不好意思跟人家提问。

随着这个礼拜的考试的结束，上半学期的课程告一段落，下半学期主要都是一些讨论课。科院的考试难度真是不小，关键在于没地方去找历年考题，hoho～考下来感觉并不怎么好。前几天复习的时候，越发感觉有些内容没有掌握清楚，等我开始发觉的时候，半个学期已过。下一个阶段抓紧时间把一些课程的内容重新给过一遍，希望第二遍看的时候，能够在之前复习的基础上，对一些问题有一个总的概括和认识。

昨天开始所里在办一个“微纳加工技术高级培训班”，抽空去听了一下，看到很多新的东西，包括很多新的技术和新的应用（讲习班请的演讲者也主要是这两个方面的）。发现当时崔铮老师在现场“签名售书”（其实是很随意的），只可惜我在前一天晚上在当当上已经订了这本书（《微纳米加工技术及其应用》），今天才拿到手，就没要到签名啦。从目录上看，此书作为微加工的参考书是再好不过了，应该还可以当字典用。比较惊喜的是，我们这些旁听者也享受到了注册者的待遇，每天中午免费享用自助餐。

越来越觉得博客在Google或百度里那么容易被搜到不是件好事，于是就在robots.txt里把所有的spider都给禁止了，至少以后发了一些不该发的文章，删除也方便。

就这些了。

• 电化学

主要是参考巴德写的电化学原理，此书有800多页，初步的想法是能够把它粗略地过一遍，对于电化学建立起一个整体的概念。

• 热力学，动力学，量子力学

这些知识在研究一些基础性问题和探讨机理的时候非常有用，第一性原理的计算中也得用到这些知识。

• 半导体物理和固体物理

实验中涉及到的许多问题分析其实都是涉及到这些知识，包括载流子的输运以及晶格结构之类的问题。

这样粗粗一罗列，发现要学习的量是非常多的，但是知识是永远学不完的，要边用边学才会更有效率，所以这其中一定要穿查文献阅读和实验操作，这样才能扩展思维、发现许多有趣的和有意义的问题。希望这半年下来自己能够对锂电和固态离子这些领域的历史、现状和应用有一个整体的认识，学期结束时能够做出一个相关领域的思维导图；设计实验验证或解决一两个小问题，能够计算一下各种电池材料的理论能量密度，以期能够熟悉一些基础理论。

来所里的这一个月，虽然没有干什么事情，但是最大的收获就是意识到了自己博士生的身份——需要有大量的专业阅读、跨学科的专业知识（从物理到化学，从理论到产业）以及对于整个行业的准确认知。当然还有博士必备的特质：勤勉与专注。The illustrated guide to a Ph.D.的一组图片，是对博士生最好的注解（中文注释来自阮一峰）：

假设人类所有的知识，就是一个圆。圆的内部代表已知，圆的外部代表未知。	读完小学，你有了一些最基本的知识。

读完中学，你的知识又多了一点。	读完本科，你不仅有了更多的知识，而且还有了一个专业方向。

读完硕士，你在专业上又前进了一大步。	进入博士生阶段，你大量阅读文献，接触到本专业的最前沿。

你选择边界上的一个点，也就是一个非常专门的问题，作为自己的主攻方向。	你在这个点上苦苦思索，也许需要好几年。

终于有一天，你突破了这个点。	你把人类的知识向前推进了一步，这时你就成为博士了。

现在你就是最前沿，其他人都在你身后。	但是，不要陶醉在这个点上，不要把整张图的样子忘了。

参考书籍：

1. 电化学方法原理和应用 巴德
2. Festkörper, Fehler und Funktion–Prinzipien der physikalischen Festkörperchemie  Joachim Maier
3. 固体物理学 黄昆
4. 量子力学 苏汝铿

到所里后，在办公室等着见老师（叫老板比较贴切吧？）。花了大概十分钟的时间汇报了一下我的毕业设计（还好电脑里还带着一份论文初稿和答辩ppt）。然后，老板跟我具体介绍了一下这边的课题情况，最后说到他希望我做的课题，是他从回国后就开始考虑的一个方向（现在回想一下他的简历，貌似也是如此，不过当时根本没注意这些），已经有三四届师兄做了相关实验，后面可能会涉及到器件，难度是比较大的。

看来他当初要我，还是看重我是电子科大的，虽然基础知识弱一点，但是可能搞应用会比较强一点（虽然我感觉自己的实力还有待提高，不过毕竟还是有了一年的mems初步经验了）。这段时间正在看他给我的文献，真是头大，英文基础太差了！恶心的是研究生院下月初还要进行英语测试。。。现在打算做几套六级真题找找手感。

这个月下旬开始老板要给我们几个研一和研二的开始初期的基础知识培训（可能断断续续要一个学期吧），貌似他很不满研究生院那边的课程设置，不过他也没有办法，只能找时间给我们开小灶。

说说对这边实验室的初步感受，设备总体上可能要好于电子科大，有些没电子科大好（比如薄膜方面科大有mbe），微细加工中心可能也要比原来的学校好一点。但是这边科研的氛围可能真是要好一点，没有一个人会在上班时间不务正业。其实我觉得在这边更像是在工作一般，大家都很自觉，除了我们几个新来的有时候会表现得比较天真以外，师兄师姐表现都很成熟（想想也是，都那么大人了，别很傻很天真了）。

最后说说消费，所里的食堂比较贵，每餐大概10元左右，不过分量那是相当足，而且米饭质量相当棒！上半年这边研一的工资大概是900每月，听说下半年还要涨一次，可能会到1400吧，不管涨不涨，吃饭是肯定够了的。

就扯这么多吧。

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一两个星期里,各地的大学都有毕业的班次，都有得多的毕业生离开学校去开始他们的成人事业。

学生的生活是一种享有特殊优待的生活，不妨幼稚一点，不妨吵吵闹闹，社会都能纵容他们，不肯严格的要他们负行为的责任。现在他们要撑起自己的肩膀来挑他们自己的担子了。在这个国难最紧急的年头，他们的担子真不轻！我们祝他们的成功，同时也不忍不依据自己的经验，赠他们几句送行的赠言，—-虽未必是救命毫毛，也许做个防身的锦囊罢！

你们毕业之后，可走的路不出这几条：绝少数的人还可以在国内或国外的研究院继续做学术研究；少数的人可以寻着相当的职业；此外还有做官，办党，革命三条路；此外就是在家享福或者失业亲居了。

走其余几条路的人，都不能没有堕落的危险。堕落的方式很多，总括起来,约有这两大类：

第一是容易抛弃学生时代求知识的欲望。你们到了实际社会里，往往学非所用，往往所学全无用处，往往可认完全用不着学问，而一样可认胡乱混饭吃,混官吃。在这种环境里即使向来抱有求知识学问的人，也不免心灰意懒，把求知的欲望渐渐冷淡下去。况且学问是要有相当的设备的；书籍，实验室，师友的切磋指导，闲暇的工夫，都不是一个平常要糊口养家的人的能容易办到的。没有做学问的环境，又谁能怪我们抛弃学问呢？

第二是容易抛弃学生时代理想的人生的追求。少年人初次和冷酷的社会接触,容易感觉理想与事实相去太远，容易发生悲观和失望。多年怀抱的人生理想，改造的热诚，奋斗的勇气，到此时候，好像全不是那么一回事了。渺小的个人在那强烈的社会炉火里，往往经不起长时期的烤炼就熔化了，一点高尚的理想不久就幻灭了。抱着改造社会的梦想而来，往往是弃甲抛兵而走，或者做了恶势的俘虏。你在那牢狱里，回想那少年气壮时代的种种理想主义，好像都成了自误误人的迷梦！从此以后，你就甘心放弃理想人生的追求，甘心做现在社会的顺民了。要防御这两方面的堕落，一面要保持我们求知识的欲望，一面要保持我们对人生的追求。

有什么好方法子呢？依我个人的观察和经验，有三种防身的药方是值得一试的。

第一个方子只有一句话：”总得时时寻一两个值得研究的问题！”问题是知识学问的老祖宗；古往今来一切知识的产生与积聚，都是因为要解答问题，—要解答实用上的困难和理论上的疑难。所谓”为知识而求知识”，其实也只是一种好奇心追求某种问题的解答，不过因为那种问题的性质不必是直接应用的，人们就觉得这是无所谓的求知识了。

我们出学校之后，离开了做学问的环境，如果没有一二个值得解答的问题在脑子里盘旋，就很难保持求学问的热心。可是，如果你有了一个真有趣的问题逗你去想他，天天引诱你去解决他，天天对你挑衅你无可奈何他，—这时候，你就会同恋爱一个女子发了疯一样，坐也坐不下，睡也睡不安，没工夫也得偷出工夫去陪她，没钱也得缩衣节食去巴结她。没有书，你自会变卖家私去买书；没有仪器，你自会典押衣物去置办仪器；没有师友，你自会不远千里去寻师访友。你只要有疑难问题来逼你时时用脑子，你自然会保持发展你对学问的兴趣，即使在最贫乏的知识中，你也会慢慢的聚起一个小图书馆来，或者设置起一所小试验室来。所以我说，第一要寻问题。脑子里没有问题之日，就是你知识生活寿终正寝之时！古人说，”待文王而兴者，凡民也。若夫豪杰之士，虽无文王犹兴。”试想伽利略（GALIEO）和牛顿（NEWTON）有多少藏书？有多少仪器？他们不过是有问题而己。有了问题而后他们自会造出仪器来解决他们的问题。没有问题的人们，关在图书馆里也不会用书，锁在试验室里也不会有什么发现。

第二个方子也只有一句话：”总得多发展一点非职业的兴趣，”离开学校之后，大家总是寻个吃饭的职业。可是你寻得的职业未必就是你所学的，未必是你所心喜的，或者是你所学的而和你性情不相近的。在这种情况之下，工作往往成了苦工，就感觉兴趣了。为糊口而做那种非”性之所近而力之所能勉”的工作，就很难保持求知的兴趣的生活的理想主义。最好的救济方法只有多多发展职业以外的正当兴趣与活动。

一个人应该有他的职业，也应该有他非职业的玩艺儿，可以叫做业余活动。往往他的业余活动比他的职业还更重要，因为一个人成就怎样，往往**他怎样利用他的闲暇时间。他用他的闲暇来打麻将，他就成了个赌徒；你用你的闲暇来做社会服务，你也许成个社会改革者；或者你用你的闲暇去研究历史，你也许成个史学家。你的闲暇往往定你的终身。英国十九世纪的两个哲人，弥儿（J。S，MILL）终身做东印度公司的秘书，然而他的业余工作使他在哲学上，经济学上，政治思想史上都占一个很高的位置；斯宾塞（SPENCER）是一个测量工程师，然而他的业余工作使他成为前世纪晚期世界思想界的一个重镇。古来成大学问的人，几乎没有一个不善用他的闲暇时间的。特别在这个组织不健全的中国社会，职业不容易适合我们的性情，我们要想生活不苦痛不堕落，只有多方发展。

有了这种心爱的玩艺，你就做六个钟头抹桌子工作也不会感觉烦闷了，因为你知道，抹了六个钟的桌子之后，你可以回家做你的化学研究，或画完你的大幅山水，或写你的小说戏曲，或继续你的历史考据，或做你的社会改革事业。你有了这种称心如意的活动，生活就不枯寂了，精神也就不会烦闷了。

第三个方法也只有一句话：”你得有一点信心。”我们生当这个不幸的时代，眼中所见，耳中所闻，无非是叫我们悲观失望的。特别是在这个年头毕业的你们，眼见自己的国家民族沉沦到这步田地，眼看世界只是强权的世界，望极天边好像看不见一线的光明—-在这个年头不发狂自杀，已算是万幸了，怎么还能够保持一点内心的镇定和理想的信任呢？我要对你们说：这时候正是我们要培养我们的信心的时候！只要我们有信心，我们还有救。

古人说：”信心（FAITH）可以移山。” 又说：”只要工夫深，生铁磨成绣花针。”你不信吗？当拿破仑的军队征服普鲁士，占据柏林的时候，有一位教授叫做费希特（FICHTE）的，天天在讲堂劝他的国人要有信心，要信仰他们的民族是有世界的特殊使命的，是必定要复兴的。费希特死的时候，谁也不能预料德意志统一帝国何时可以实现。然而不满五十年，新的统一的德意志帝国居然实现了。

一个国家的强弱盛衰，都不是偶然的，都不能逃出因果的铁律的。我们今日所受的苦痛和耻辱，都只是过去种种恶因种下的恶果。我们要收获将来的善果，必须努力种现在新因。一粒一粒的种，必有满仓满屋的收，这是我们今日应有的信心。我们要深信：今日的失败，都由于过去的不努力。我们要深信：今日的努力，必定有将来的大收成。

佛典里有一句话：”福不唐捐。”唐捐就是白白的丢了。我们也应该说：”功不唐捐！”没有一点努力是会白白的丢了的。在我们看不见想不到的时候，在我们看不见的方向，你瞧！你下的种子早已生根发叶开花结果了！你不信吗？法国被普鲁士打败之后，割了两省地，赔了五十万万法朗的赔款。这时候有一位刻苦的科学家巴斯德（PASTEUR）终日埋头在他的化学试验室里做他的化学试验和微菌学研究。他是一个最爱国的人然而他深信只有科学可以救国。他用一生的精力证明了三个科学问题：（1）每一种发酵作用都是由于一种微菌的发展；（2）每一种传染病都是一种微菌在生物体内的发展；（3）传染病的微菌，在特殊的培养之下可以减轻毒力，使他们从病菌变成防病的药苗。

这三个问题在表面上似乎都和救国大事业没有多大关系。然而从第一个问题的证明，巴斯德定出做醋酿酒的新法，使全国的酒醋业每年减除极大的损失。从第二个问题的证明巴斯德教全国的蚕丝业怎样选种防病，教全国的畜牧农家怎样防止牛羊瘟疫，又教全世界怎样注重消毒以减少外科手术的死亡率。从第三个问题的证明，巴斯德发明了牲畜的脾热瘟的疗治药苗，每年替法国农家减除了二千万法朗的大损失；又发明了疯狗咬毒的治疗法，救济了无数的生命。所以英国的科学家赫胥黎（HUXLEY）在皇家学会里称颂巴斯德的功绩道：”法国给了德国五十万万法朗的赔款，巴斯德先生一个人研究　科学的成就足够还清这一笔赔款了。” 巴斯德对于科学有绝大的信心，所以他在国家蒙奇辱大难的时候，终不肯抛弃他的显微镜与试验室。他绝不想他有显微镜底下能偿还五十万万法朗的赔款，然而在他看不见想不到的时候，他已收获了科学救国的奇迹了。

朋友们，在你最悲观失望的时候，那正是你必须鼓起坚强的信心的时候。你要深信：天下没有白费的努力。成功不必在我，而功力必不唐捐。

原载1932年7月3日《独立评论》第7号

想想这么多年的求学道路，一直挺顺利：小学升初中刚好逢上就近择校；初中升高中是保送的；高考的时候成绩还是过得去，按我的性格当然也肯定不会选择复读。

现在要读研了，可以保内，也可以保外。当然选择保内也无可厚非：相当保险，实验室很好，导师也不错（我大三开始跟着他做的），但是总觉得这样的话，我的人生总是存在那么一点点遗憾。选择保外，按我的水平，除了成绩可以，有一些实验室经历外，基本上再没有什么竞争力了，自己想着也够呛。但是总觉得这次有机会的话真是要去拼一拼了，且不说成不成功吧，我想只要认真去做了，这次经历将是对我一次很好的历练。

前几天请教一个师兄的时候，他告诫我：保研最关键是抓紧准备，千万不要拖，不要怕麻烦，不要怕折腾！现在我想想自己好像有点不对劲啊，这几天可真是休息过了头了！

在这里也算是自己给自己下个决心吧：每天一定要努力，至少要找事干，至少要努力到问心无愧才行啊！

再说一下，这个博客新起的，以前一直在博客大巴，大概很长一段时间也没什么人来这儿，写这些东西也算是自己给自己加油吧。

新闻上报道陕西一个地方数百名儿童出现了铅中毒！好恐怖！这种东西肯定要特别注意，特别是我们这些经常在实验室的，下面说说我们实验室的安全问题。

我大三刚刚进实验室的时候，带我的师兄就首先非常严肃的告诉我在做实验的时候要非常注意的一些事项。比如说：

1. 在使用药品时一定要先了解药品的基本化学性质和毒性；
2. 使用过程中一定要做好相关防护措施，比如说戴手套和口罩；
3. 不要在实验室吃东西，要喝水的话也要使用有盖子的茶杯；
4. …………

其实，我们哪个人不珍惜生命？特别是我这种怕死鬼。但是，事实上要次次做好防护还是非常困难。我当时第一次进实验室，除了很新奇，当然也铭记着师兄的提醒，处处小心注意。但是，实验室其他的师兄就不同了，他们仿佛就是过来人了，啥都不怕了，呵呵。人家就敢在旁边还有人在称量氧化铅的时候，若无其事的喝水看书，用的还是敞口茶杯！

我也不是说这个师兄不珍惜自己的生命，这种珍惜不珍惜的话说来说去都是在扯淡，没有实际意义！试问谁会不珍惜啊！

现在想想如果我在实验室呆久了，兴许也会像那个温水里的青蛙一样，忘记自己的危险处境。

所以，我想实验室的安全不仅要我们学生自律，老师时时督促，更重要的是要有好的制度和硬件条件来保障。

说到硬件，我就说说我们实验室默认给学生配备的防护措施吧。虽然超导组的实验用药量不大，也不像粉体和磁性那么脏。（我不是超导组的，但在他们实验室蹭位置做实验）

基本上就是以下这几件：

1. 一次性的医用手套，就是那种塑料材质的；
2. 一次性的医用口罩，就薄薄的一层；
3. 有两三幅胶皮手套，可能就是有些师兄自己买的。

话说我自己做实验的时候，那种薄口罩是要戴三个才放心，师兄说最好能买个防毒面具。我想那实验室咋就不配几个放在那里呢？又不贵，才40多元。配甲醚的时候我自己买了副防护眼镜，手套用的是以前师兄留下的胶皮手套。

我想这个缺的不是钱，重点实验室当然是不差钱的！我想应该是制度和意识上也有点儿欠缺。反正我进实验室之前没人说要先进行一下安全知识培训之类的，只是师兄告诉我一点注意事项罢了。

就个人来说，做实验之前明确相关药品的使用规范，平时养成良好的操作习惯，尽量能够系统规划好实验进程，减少无谓的实验次数。我想也只能做这些了。

这是昨天science dailynews 的一篇文章，很有意思，说的是有个叫D’Espagnat的人认为现代科学所揭示的一些事物的现象只是给我们提供了认清事物本质的途径，而科学本身是无法揭示这些本质的。呵呵，好神奇，难道这就是西方的神学？

他举的一个例子是量子力学中粒子运动的不确定性。D’Espagnat认为只有通过艺术、诗歌等人类精神层面上的东西才能感知和解释这些本质。

挺有意思的，他的这个研究竟然还获得了一个叫“Templeton prize”的奖项，据说是为了推动科学与宗教的对话而设立的～

其实现代科学不能解释的东西多了去了，科学本身也不是达到至高境界不再向前发展了，所以现在不能解释未必将来也不能解释。开尔文当年还说当时的物理界只剩下两朵乌云了，谁知相对论和量子论开辟了20世纪物理学界的新天地。

把这些未知的X用人类的意识来解释，好像有点儿唯心的感觉啊～不过话说回来现在科学对人类大脑的研究还是很肤浅的。

如果真如D’Espagnat所说，那我觉得艺术、诗歌之类的这些人类的精神产物也是一种科学，只是表述的方式不同罢了。（本人好像彻头彻尾的唯物哈～）

呃。。。这种问题真的是非常困扰，好难说清。科学和宗教都是哲学？wooooow！好深奥！

abstract：

Existence of the magnetic monopole is compatible with the fundamental laws of nature;
however, this elusive particle has yet to be detected experimentally. We show theoretically that an
electric charge near a topological surface state induces an image magnetic monopole charge due
to the topological magneto-electric effect. The magnetic field generated by the image magnetic
monopole may be experimentally measured, and the inverse square law of the field dependence
can be determined quantitatively. We propose that this effect can be used to experimentally realize
a gas of quantum particles carrying fractional statistics, consisting of the bound states of the
electric charge and the image magnetic monopole charge.

发表在Feb.26的science上，还没仔细看，不知道是不是突破性的。

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