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創業鋼鐵人 – Elon Musk

程式人雜誌
・2013/12/18 ・3920字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 539 ・八年級

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Elon_Musk
Elon Musk 在 SpaceX 控制中心的照片

如果說「賈伯斯」完成了所有科技人的夢想,那麼「伊隆·馬斯克」的夢想,應該連賈伯斯本人都難以想像。

成長背景

伊隆·馬斯克(Elon Musk,1971年6月28日-) 的母親是加拿大人,而父親則是南非人,他出生於南非、高中畢業後到加拿大上大學、並在美國連續創辦了 PayPal, SpaceX 與 Tesla 等公司 (下圖是 SpaceX 與 Tesla 公司的照片)。

MuskCompanyBuilding

鋼鐵人的導演 Jon Favreau 曾經說他受到 Elon Musk 的啟發進而塑造出主角 Tony Stark (東尼、史塔克) 的性格,因此後來 Elon Musk 就被戲稱為「創業鋼鐵人」。

Elon Musk 在 10 歲那年買了第一台電腦,並且自學了程式設計。12歲時就以 500 美元的價格出售了自己的第一個太空遊戲軟體 Blastar。

17歲時(1988年) Elon Musk 從南非 Pretoria Boys High School 畢業後,為了避開南非的兵役制度,他透過母親取得了「加拿大公民」的身分, 並到「皇后大學」就讀,兩年後轉而到「賓州大學」研讀商業與物理,並在該校取得了沃頓商學院的經濟學學士學位。取得學位後繼續修讀該校 的「物理課程」,一年後又取得物理學學士學位。

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Elon Musk 接著移往美國加州的矽谷,並打算在史丹福大學念應用物理與材料科學的碩博士學位,然而卻在入學兩天後就決定輟學了。

初創事業 – Zip2 與 PayPal

輟學後他和弟弟 Kimbal Musk 一起開發了一個稱為 Zip2 的線上出版軟體,並在 1999 年以「3.07億美元+3400萬美元股票期權」 賣給了 Compaq 的 AltaVista 的部門。

接著他成立了 X.com 這家公司,並在 1999 年購併了由 Max Levchin, Peter Thiel, Luke Nosek, and Ken Howery 等人於 1998 年 創立的 Confinity 公司,購併時 Confinity 已經在開發 PayPal 這個軟體幾個月了。

Elon Musk 認為 PayPal 應該有更大的用途,2000 年 10 月 Elon Musk 決定停止 X.com 的其他專案,專注於 PayPal 的開發, 並將 X.com 公司重新命名為 PayPal,接著在 2001 年將該技術用於全球最大拍賣網站 eBay 的拍賣結帳方式中。

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2002 年 10 月,eBay 以 15 億美元收購了 PayPal,進一步使得 PayPal 成為全球性的網路交易結帳方案。後來 2004 年時,中國大陸也學習了這類的方案,創造了支付寶。

雄心勃勃的 SpaceX

2002 年 6 月,Elon Musk 獨自投資了 1 億美元於加州霍桑市火箭路 1 號創立了第三家公司:SpaceX(space exploration technologies)。SpaceX 是一家不可思議的公司,他們經營太空發射業務, 近期目標是發射衛星與月球探索,遠期目標是在火星打造生態環境。

換句話說,SpaceX 想要和美國國家航空暨太空總署(NASA)以及各國的太空發射中心搶生意。

Elon Musk 認為太空發射服務價格之所以高,部分原因是官僚架構沒效率所導致的,所以可以藉由十個因素去降低成本並提高太空服務的可靠性,他認為 「1100美元/公斤」每趟的價格是可以達到的。

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為了達到這個目的,SpaceX 已經做出了下列的重要成績:

2005 年 1 月,SpaceX 購買了薩里衛星技術公司 (Surrey Satellite Technology Ltd) 10%的股份。

2006 年 8月18日,SpaceX宣布它獲得美國國家航空暨太空總署商業軌道運輸服務的合同,證明了這可以是一個運送貨物到國際空間站的選項。

2008 年 12 月 23 日,SpaceX宣布它獲得價值 16 億美元的商業補給服務的合同,從而保證太空梭在2010年退役後國際空間站補給的任務。

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2012 年 8 月,公司與NASA簽署了一項大型開發合同,旨在設計下一代載人太空飛行器,以在2017年能夠重新啟動美國載人太空計劃。另外2家公司, 波音和Sierra Nevada也參與了類似的合同。該計劃由 NASA 的 CCiCap (商業船員綜合的能力) 制定相關標準。這將導致政府和商業公司都有能力提供商業載人太空飛行服務。作為該協議的一部分,‬SpaceX 公司獲得了一份合同,價值高達 4.4 億美元,於 2012年 至 2014 年 5 月交付。

Spacex 也參予了美國的火星計劃,截至 2011 年 7 月美國太空總署下屬的阿姆斯研究中心(Ames Research Center)已經開發出了一個低成本的火星任務設想,在這一設想中將使用「重型獵鷹」火箭作為發射和火星中途—入軌載具,運送「天龍」太空艙進入火星大氣層。這個代號「紅龍」的設想將會在 2012/2013 年度作為一項美國太空總署的探索任務提出以便籌集資金,計劃在 2018 年進行發射,並於數月後抵達火星。這項任務的科學目標是尋找生命存在的證據,包括搜索「可以證明生命存在的分子,例如 DNA 和高氯酸鹽還原酶……通過生物分子證明生命的存在。『紅龍』將鑽探至地下一米(3.3英尺)左右,以獲取已知潛藏於紅色土壤之下的水冰儲藏的樣本」。不包括發射成本在內,這次任務的費用預計將低於 425,000,000 美元。

為了達到「太空旅行商業化」的目的,Space X 的設計目標就是簡單,這樣既能保證最大的安全性,也能節省成本。

SpaceXShip目前 SpaceX 已經參與過「獵鷹1號 (Falcon 1)、獵鷹9號 (Falcon 9) 與天龍號太空船 (SpaceX Dragon)」等載具的設計,上圖是這些 火箭與太空的圖片」,而下圖 (a) 則是天龍號太空船的實體, (b) 則是藝術家繪製的天龍號太空船與國際太空站對接的示意圖。

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SpaceXShip2

不過、事情沒有絕對順利的,在 2008 年時, SpaceX 差點因為資金不足而倒閉,還好後來得到資金挹注與合約而度過了難關。

獨步全球的 Tesla 電動車

當初 Elon Musk 之所以去史丹福修應用物理和材料科學的博士學位,目標就是研發出超級電容器能夠給電動汽車提供足夠能量。因此他會創辦 Tesla (特斯拉電動車公司) 並不令人意外。

Tesla 目前已經出過三款車型,Tesla Roadster、Model S 與最新的 Model X,2013 年的主力車 Model S 充電一次就能夠馳騁 300 公里以上,整台車的底盤全部都是電池,由於節省的引擎的空間,因此內部相當寬敞。下圖是 Tesla Roadster 與 Model S 的實體照片。

TeslaCars

特斯拉汽車公司的第一款電動跑車 Tesla Roadster,已在31多個國家銷售超過 2300 Roadster 的美國最低售價為 109000 美元。在英國的最低售價為 86950 英鎊,在歐洲大陸的最低售價為 84000 歐元。身為電動車,Roadster在歐洲也有資格享有政府補貼。

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2012 年 6 月 22 日正式發布旗下第一台商務純電動車 Tesla Model S ,售價區間在 4.99 萬- 9.79 萬美元,並沒有比同級別的汽油車,如 BMW、奧迪 A6 和 A8 貴很多,而且純電動車在許多地區可以獲得政府補貼, 因此未來進入歐洲乃至中國的可能性也不低。同時具備了舒適性、高性能、合理的售價和絕大部分純電動車所不具備的長續航里程。

因為 Tesla 電動車底盤由七千多個多個鋰電池組成的超級電池重量就超過 590公斤,所以 Tesla 採用全鋁製車身來減低整台車的重量。 Tesla 電動車可在 90秒內換好電池,而 MODEL-S 使用特殊加壓器時充滿 50% 電力僅需 20 分鐘,這些技術都讓 Tesla 的電動車對富人而言極具吸引力。因此 Tesla 電動車在加州光是 2013 年上半年就賣出了8900 年,銷量比保時捷更高。

同樣的、經營企業總是會遇到困境,Tesla 曾經因為幾起電動車起火案件而股價大跌,消費者對電動車的態度如何還需要進一步觀察。

故事的背後

然而、凡事都是有代價的,Elon Musk 創業的背後,隱藏著一些遺憾, Elon Musk 於 2000 年與 Justine Musk 結婚, 並接連生下了一對雙胞胎與一對三胞胎,總共 5 個小男孩。但是妻子 Justine 無法忍受 Elon Musk 的奇特創業家個性, 因此在 2008 年訴請離婚。於是 Justine 寫下了以下這篇被翻成中文的文章。

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創業家的老婆,比創業家的女友更苦:鋼鐵人 Elon Musk 前妻的心酸告白

但是在離婚訴訟提出六星期後, Elon Musk 就發了簡訊告訴前妻 Justine ,他已經和 Talulah Riley 這位英國女星訂婚了。

三年後 (2012 年)、Elon Musk 又和 Talulah Riley 離婚了。看來、「每個成功的男人背後、都有一位偉大的女性」這句話 或許應該改寫了,至少在 Elon Musk 身後的那位偉大女性,到現在為止都還沒有出現。

家庭與夢想之間,有時候真的很為難!

或許正是因為如此,Elon Musk 才能有更多時間專注在創業這件事情上吧!

Elon Musk 曾經在 TED 上接受專訪時談到了他這些創業背後的動機,您可以發現除了早期在程式設計領域展現的才華之外, Elon Musk 所擅長的其實是在大學裏關注的「物理」領域,他對能源科技的著迷程度,促使他創造了電動車工業的 Tesla、 以及太空工業的 SpaceX。

TED:Elon Musk: 關於Tesla, SpaceX, SolarCity 的構思與計劃

或許也正因為相同的驅動力,所以 Elon Musk 才會參與了 SolarCity 這個太陽能公司的創建工作,他們為民宅住家 裝上太陽能板,並租用給屋主,然後透過發電慢慢回收這些投資,該公司的執行長是 Elon Musk 的表兄弟 Lyndon Rive。

2012 年七月,Elon Musk 再度提出一個令人耳目一新的「超迴路列車」(Hyperloop) 計畫,企圖建造一種結合「協和號飛機、磁軌炮、空氣曲棍球桌」原理的全新交通運輸系統,預計時速可達 1102 公里, 他認為 Hyperloop 會成為汽車、飛機、火車、船之外的第五大交通支柱。由於超迴路列車可自行利用太陽能發電,但實際上需要能源不多, 因此還能發出電力提供給電廠使用。

如果開公司提供太空服務都是可能的,那麼創建時速一千公里以上邊開還能邊發電的「超迴路列車」又有甚麼不可能呢?

Elon Musk 總是一次又一次的讓我們感到驚奇,下次如果他真的像鋼鐵人那樣在胸腔裝一個核反應爐,我應該也不會感到驚訝了!

參考文獻

【本文由陳鍾誠取材並修改自 維基百科,採用創作共用的 姓名標示、相同方式分享 授權】

轉載自程式人雜誌

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人體吸收新突破:SEDDS 的魔力
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/03 ・1194字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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本文由 紐崔萊 委託,泛科學企劃執行。 

營養品的吸收率如何?

藥物和營養補充品,似乎每天都在我們的生活中扮演著越來越重要的角色。但你有沒有想過,這些關鍵分子,可能無法全部被人體吸收?那該怎麼辦呢?答案或許就在於吸收率!讓我們一起來揭開這個謎團吧!

你吃下去的營養品,可以有效地被吸收嗎?圖/envato

當我們吞下一顆膠囊時,這個小小的丸子就開始了一場奇妙的旅程。從口進入消化道,與胃液混合,然後被推送到小腸,最後透過腸道被吸收進入血液。這個過程看似簡單,但其實充滿了挑戰。

首先,我們要面對的挑戰是藥物的溶解度。有些成分很難在水中溶解,這意味著它們在進入人體後可能無法被有效吸收。特別是對於脂溶性成分,它們需要透過油脂的介入才能被吸收,而這個過程相對複雜,吸收率也較低。

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你有聽過「藥物遞送系統」嗎?

為了解決這個問題,科學家們開發了許多藥物遞送系統,其中最引人注目的就是自乳化藥物遞送系統(Self-Emulsifying Drug Delivery Systems,簡稱 SEDDS),也被稱作吸收提升科技。這項科技的核心概念是利用遞送系統中的油脂、界面活性劑和輔助界面活性劑,讓藥物與營養補充品一進到腸道,就形成微細的乳糜微粒,從而提高藥物的吸收率。

自乳化藥物遞送系統,也被稱作吸收提升科技。 圖/envato

還有一點,這些經過 SEDDS 科技處理過的脂溶性藥物,在腸道中形成乳糜微粒之後,會經由腸道的淋巴系統吸收,因此可以繞過肝臟的首渡效應,減少損耗,同時保留了更多的藥物活性。這使得原本難以吸收的藥物,如用於愛滋病或新冠病毒療程的抗反轉錄病毒藥利托那韋(Ritonavir),以及緩解心絞痛的硝苯地平(Nifedipine),能夠更有效地發揮作用。

除了在藥物治療中的應用,SEDDS 科技還廣泛運用於營養補充品領域。許多脂溶性營養素,如維生素 A、D、E、K 和魚油中的 EPA、DHA,都可以通過 SEDDS 科技提高其吸收效率,從而更好地滿足人體的營養需求。

隨著科技的進步,藥品能打破過往的限制,發揮更大的療效,也就相當於有更高的 CP 值。SEDDS 科技的出現,便是增加藥物和營養補充品吸收率的解決方案之一。未來,隨著科學科技的不斷進步,相信會有更多藥物遞送系統 DDS(Drug Delivery System)問世,為人類健康帶來更多的好處。

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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AI 生成影像有多接近真實世界?人類將製造出世界模擬器?
泛科學院_96
・2024/04/22 ・670字 ・閱讀時間約 1 分鐘

Sora 號稱自己是世界模擬器,但真的嗎?

這個問題,AI 大佬與研究者們比你更關心!

Sora 推出後不到一個月,不僅各大研究機構像開掛般發表相關論文,連 Nvidia、Meta、微軟,甚至是特斯拉創辦人 Elon Musk 也都跳出來分享看法⋯⋯

今天呢,我們從論文與 AI 大佬們的意見,來回答這兩個問題:

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  1. 為什麼 Sora 敢稱自己是世界模擬器?
  2. 世界模擬器離我們還有多遠?

說了那麼多,最後想問各位,你覺得照這個速度發展下去,你覺得會先成真呢?

  1. 通用型人工智慧
  2. 人類移民火星
  3. 都看不到,人類要滅亡了

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泛科學院_96
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我是泛科學院的AJ,有15年的軟體測試與電腦教育經驗,善於協助偏鄉NPO提升資訊能力,以Maker角度用發明解決身邊大小問題。與你分享人工智慧相關應用,每週更新兩集,讓我們帶你進入科技與創新的奇妙世界,為未來開啟無限可能!

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Starship 試射雖敗猶榮?萬眾矚目的星艦還有哪些新設計?
PanSci_96
・2023/05/07 ・2874字 ・閱讀時間約 5 分鐘

你有看到幾天前馬斯克的超大火箭爆炸新聞嗎?怎麼火箭快速非計畫解體了,SpaceX 的員工們還歡聲雷動、雀躍不已呢?

就讓我們來一起認識乘載 SpaceX 火星夢的下一代超重型運載火箭:星艦 Starship!

雖敗猶榮的首飛

萬眾矚目的 Starship 首次飛行於 2023 年 4 月 20 日登場。

倒數三秒開始,超級重型的三十三顆引擎在六秒內依序點火。在七千噸強大推力激起的漫天煙塵中,世界最大的火箭開始緩緩升空,並在幾秒後成功離開發射台,在朝陽中飛向深藍的天空。

但此時其實從直播畫面中就可以看到,並不是三十三顆引擎都成功點燃,其中有三顆一開始就沒有正常運作。但這不是什麼大問題,得益於先進的當代飛控以及火箭設計時保留的推力冗餘,星艦本來就可以在有幾個引擎失效的情況下繼續飛行。

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升空後一分十八秒,即使陸陸續續有引擎故障等問題,火箭還是通過了最大動壓點(MAX-Q)。可以想像成火箭在飛行過程中,其箭身結構承受最大壓力、也就是最可能出現結構問題的時候。通過 MAX-Q 對任何一款新火箭都是重要的里程碑,這代表無論其他部分如何,至少火箭的整體結構設計是達標的。

升空後兩分二十一秒,火箭的飛行高度來到 28 公里,速度約兩馬赫。

此時也許是因為控制火箭推力方向的液壓系統故障,火箭的姿態開始明顯出現偏移,並漸漸失去控制,開始在空中翻滾。最終在翻滾六圈後,火箭的飛行終止系統(FTS)啟動,將火箭自行炸毀以降低火箭碎片造成傷害的風險。於是星艦與超級重型就在加勒比海上空,化成了一片超大型煙火。星艦的首次試射,帷幕就此落下。

Starship 試射影片。/
SpaceX YouTube

關於這場試射中火箭為何失控?達成多少測試目標?這些問題還有待 SpaceX 正式發布報告才能清楚知道。但無論如何,本次發射無疑是 Starship 開發的重大里程碑。對很多人來說,能夠飛離發射台、通過最大動壓,就已經是了不起的成功了。

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SpaceX 的可重複使用之路

說到 SpaceX,大家首先想到的應該就是他們舉世唯一的可重複使用火箭——獵鷹九號(Falcon 9)。藉由在每次發射之後,讓第一節自行降落並重複使用在多次任務上,SpaceX 得以大幅降低每一次發射任務的成本,並在過去幾年中橫掃全世界的商業太空發射市場。

然而受限於先天設計,獵鷹九號只是一款「部分可重複使用」的發射系統。雖然火箭的第一節和前端的整流罩可以回收使用,但每一次發射,都還是會消耗一枚第二節火箭。

多年來,SpaceX 研究過各式各樣的方法,試圖把第二節火箭也帶回來。包括在火箭前端安裝隔熱盾,讓火箭可以承受高速重返大氣層產生的高溫;又或是異想天開地在火箭上安裝巨大氣球,讓第二節火箭可以在稀薄的大氣中盡可能減速,以降低火箭重返大氣層時會產生的熱量;但這些想法,最終都因為技術和成本上的考量而作罷。

獵應九號以星際大戰系列中的「千年鷹(Millennium Falcon)」,和第一節擁有的 9 個引擎作為命名依據。圖/維基百科

SpaceX 最終決定,放棄升級獵鷹九號,直接開發一款更大、更強而且完全可重複使用的次世代運載火箭。這就是我們今天的主角——星艦 Starship 。

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星艦的設計理念

星艦的概念首度於 2016 年出現在世人面前。當時,馬斯克在國際太空航空會議(IAC)上宣布 SpaceX 將打造一款全新的運載火箭,以達成讓人類走出地球、成為跨行星物種(Multiplanetary Species)的理想,而火星就是第一個目標。

為了達成這個理想,這款火箭必須具備四大特色:

  1. 完全可重複使用;於每次執行任務後,整支火箭都必須可以回收再利用,才有辦法大幅降低發射成本。
  2. 能夠在軌道上重新加入推進劑(以下簡稱在軌加油);如此一來火箭可以先滿載貨物進入地球軌道,然後藉由多次的在軌加油把推進劑補滿,再出發前往目的地。
  3. 使用的推進劑必須能在火星製造;如此一來火箭就不需要攜帶回程的推進劑,從而攜帶更多的貨物。
  4. 必須使用正確地推進劑組合;除了要能在火星製造之外,推進劑最好便宜、容易儲存和傳輸。

針對這四項要求,SpaceX 最終開發出一款由不鏽鋼打造,使用甲烷與液態氧作為推進劑的兩節式超重型運載火箭。

火箭的第一節稱為「超級重型 Super Heavy」,其底部裝有 33 顆 SpaceX 開發的「猛禽 Raptor」火箭引擎,總共能夠輸出近 7600 公噸的推力,比冷戰時代送人上月球的農神五號火箭還要高一倍。

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第二節則稱為「星艦 Starship」,高度 50 公尺底部裝有六顆猛禽引擎,並有兩對機翼可以在大氣層中控制火箭的姿態。能在重複使用的前提之下,將 100 至 150 公噸的酬載送入近地軌道,是人類歷史上最大、最強的運載火箭。

星艦(Starship)與超重型推進器(Super Heavy)原型機。圖/維基百科

不過,要注意的是,火箭的第二節叫做 Starship,但整個火箭系統(第一節+第二節)也稱為 Starship,有時要仔細聽上下文,才知道說的是整支火箭,還是只有單指第二節而已。

Starship 將怎麼完成 SpaceX 的火星夢?

假設今天 Starship 已經開發完成了,它將怎麼幫助人類完成未來的火星任務呢?

Starship 的全套系統運作原則如下:

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火箭從地球升空後,第一節會像獵鷹九號一樣可以自行重返大氣層,並精確地回到發射台降落。而第二節則會帶著貨物與太空人先停泊於近地軌道,等待後續發射的多艘加油版星艦(Tanker)與它會合,把它的推進劑槽補滿。接著,星艦就可以啟程前往火星。

而在登陸火星後,太空人可以將火星上的二氧化碳與水轉變成甲烷與液態氧。利用這些火星製造的推進劑,太空人就能再次搭上星艦返回地球。

除了前進火星之外,還有許多重要任務也已經預訂要由 Starship 執行。

舉例來說,SpaceX 將開發一款「月球特化版 Starship」,用於在 NASA 的阿提密斯三號以及後續的登月任務中,負責將太空人從月球軌道帶到月球表面。Starship 也將用於發射數以萬計的第二代星鏈衛星,提供更強大的通訊服務。星鏈的成功,將為 SpaceX 帶來比發射火箭更多更穩定的收入。

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隨著 Starship 逐漸成熟,其強大的運輸能力和低發射成本,將進一步將太空工程師們,從當前嚴苛的成本和重量限制中解放出來,得以放手設計更強大的衛星、太空船、太空望遠鏡,造福人類文明的各個領域。

當人類為了成為跨行星物種邁出第一步時,希望 Starship 已替那一步提供堅固的墊腳石。

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PanSci_96
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