（作者：范伟民：中国科学院国家纳米科学研究中心，博士）
在各式各样的治虫措施中，无论是农业措施、生物防治、成虫诱杀、遗传不育、昆虫激素、还是转基因自抗等现代技术，虽然战功显赫，但由于各自应用范围方面的局限性，并没有让人在与害虫的争斗中产生优势显著的超然感觉。真正吊起人们兴奋神经的是“化学农药”的发明。
虽然古人早就在尝试和寻求用毒药来杀伤害虫，但那只是忍无可忍时，偶尔用之。真正的化学农药时代是从DDT的诞生开始的。
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重新发现这种化合物的时间是在1939年秋季，当时正在瑞士一家化学公司实验室工作的缪勒（Paul Muller）博士也是在一次偶然的机会中，发现这种化合物具有显著的杀虫性能。在瑞士的“马铃薯甲虫”上小试锋芒，即取得前所未有的防治效果：杀虫率达到100%！
接着用它来歼灭多种食叶害虫和卫生害虫时，防治效果也非常显著。这对当时正在四处寻找有效防治害虫技术的人们来说，无疑是注入了一针兴奋剂，人们终于找到了理想中的“灵丹妙药”。这种“神药”的化学名称叫：2,2-双(对氯苯基)-1,1,1-三氯乙烷。后人简称DDT，也就是拉丁文“二二三”三个数字各第一个字母的缩写。
DDT的重新发现为人类做出了突出贡献，尤其在卫生害虫的防治方面功不可没，仅在第二次世界大战期间，DDT至少曾帮助5亿人从疟疾中逃生。发现DDT杀虫作用的缪勒博士也因此荣获1945年诺贝尔化学家。
二战结束后，DDT开始作为害虫杀虫剂在世界各地广泛推广，风靡一时，让全世界的人们都看到了有机合成化合物作为杀虫药剂的巨大潜力。
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在过去的20世纪，化学农药的开发大大改善了害虫防治的面貌，化学农药的发明也使人们对害虫治理的认识产生了一个全新的飞跃，为有害生物的有效控制做出了卓越的贡献。曾记得，1950年之前，日本的水稻生产因受稻瘟病和稻螟虫的影响，单产只有2000公斤/公顷，最高也不过3500公斤/公顷。1952年引进有机磷杀虫剂和有机汞杀菌剂后开始全面化学防治，结果从第二年起水稻单产持续猛增，到60年代中期已能稳产5250公斤/公顷，使当时日本的水稻产量大大超过了国民需求，乃致日本政府不得不出台种种限制扩种水稻的政策。为了表彰这两种农药的贡献，在日本还专门设立了两座纪念碑。
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在我国年年成灾的粘虫、螟虫、蚜虫等也是因化学农药的发明而得以有效控制。据1986－1990年资料统计：全国靠农药防治有害生物而挽回的粮食平均占全年总产量的7.7%。这样每年至少从有害生物口中夺回3200多万吨粮食，以每年每人消耗粮食600斤计算，则可多养活1亿人口。
化学农药已深入到了我们生活的各个方面，无论在农田中、森林内、果树园、蔬菜地，还是你的家里都离不开杀虫剂。不信你环视一下你的周围，阳台上装点家居的花草需要杀虫剂帮助防病治虫，衣箱里叠放的毛衣也离不开樟脑丸等驱避杀虫剂的帮助，更不用说楼道里摆放的老鼠药和夏季夜间袅袅升起的蚊香。化学农药就象电一样，已经成了我们这个社会的生活必备品。
事实上，化学农药也从未辜负人们的期望。首先，当人们期望对付所有侵害人类利益的有害生物时，化学农药正好具有“广谱性”的特点，可用来防治多种病虫害。并且品种还很多，无论是防治害虫、螨类、病菌、或杂草，都能找到相应的高效农药。在作用方式上，有接触表皮就可致虫死地的“触杀剂”；当不能直接触杀时又可先喷洒在植物表面，等害虫取食后中毒而死的“胃毒剂”；害虫中有的不取食植物表面，而是将尖嘴刺入植物组织内或直接钻入植株内取食植物的液汁，相应地农药中又开发出了可被植物预先吸收，使植物体液带毒的“内吸性杀虫剂”；粮库等地的害虫深藏粮堆内不能用常规方法防治，化学农药中又发现了专用于封闭或半封闭环境害虫防治的“熏蒸剂”；另外还有驱避或是使害虫不敢靠近被保护作物的“忌避剂”；破坏害虫正常生理机能，使其食欲减退，进而拒绝取食，以致饿死的“拒食剂”等等，现已开发出的农药品种和特性，足以满足人们绝大多数的需求，让人满意而归。
其次，在害虫防治中，习惯上人们渴望立竿见影的防治效果，化学农药“快速高效”的特点，正好可以满足这方面的要求。一般化学农药的防治效果都在90%以上，许多品种对敏感害虫的防效甚至能达到100%。当使用时，能在害虫接触药剂数分钟后见到中毒症状，若干小时后即可达到预期的防治效果。
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此外，还有一个最大的特点，那就是化学农药可以大量制造和储存以满足农业生产上的即时应用。而这些特点正是人们多年来梦寐以求的。
上述原因促成了化学农药的迅速发展，同时也让人们强烈地感觉到：有机合成农药很可能是人类走出人口危机、食品困境的“救星”。
有了化学农药这件法宝，人们不禁想入非非：化学农药太神奇了，杀虫率能达到100%，有了它，我们再不用惧怕任何害虫了，谁再胆敢来捣乱，就把它们全部、彻底、干净地消灭掉。
在这种思潮的鼓动下，有人提出了“治早、治小、治了”的口号，想要把害虫消灭在大田之外和为害之初，并明确提议开展“有虫必治”、“彻底消灭”的治虫运动。在具体实施中，农民们更是信奉“有虫治虫，无虫防虫”，“打保险药”等信条。为追求彻底的灭虫效果，农药的使用浓度越来越大，施药次数越来越多，有些地方甚至出现宁愿作物中毒也要把害虫彻底消灭的现象，看那样子真有点要把害虫彻底全部灭绝的架式。
也因此，农药生产和使用量剧增，据统计，二战后的20年中，农药产量比战前增加了40多倍，农药品种早已达数千个，年产原药在300万吨以上，可加工成药900多万吨。单位面积的化学农药使用量也迅速上升，日本1990年单位面积化学农药使用量已达到了1.149公斤/公顷。化学农药已成为害虫防治中的绝对主力，谈治虫必谈农药，一段时期内，害虫防治领域几乎成了化学农药的天下。
害虫可不是唐僧肉，任人宰割。为了活下去，它们各显神通，与人类展开了顽强的抗争。
在化学农药使用之初，毫无准备的害虫曾被杀的溃不成军，死伤惨重，有时几乎全军覆没。然而，道高一尺，魔高一丈，残存的害虫又很快组织起来对农药进行顽强的抵抗。
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其次，害虫被攻击目标的敏感性降低。譬如有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的攻击目标是害虫的“乙酰胆碱酯酶”，这是生物体内降解神经正常传导过程中，神经末梢释放的一种重要化学传递物---“乙酰胆碱”的分解酶。当该酶受到杀虫剂的抑制后，其降解能力显著降低，从而引起乙酰胆碱在神经突触间大量聚集，不断向神经控制的肌肉和腺体组织传递错误信息，致使肌肉收缩不断增强，腺体分泌无法终止，害虫因过度兴奋而死。现在的害虫经过杀虫剂的洗礼后，将体内的“乙酰胆碱酯酶”进行了修改，使其对杀虫剂的敏感性降低，从而大大减少了杀虫剂对神经系统的毒害。据测定，近年红蜘蛛体内“乙酰胆碱酯酶”对有机磷杀虫剂的敏感性仅为原来的1/3。这表明，原本应毒死的红蜘蛛中有2/3因这一改变而幸存了下来。
第三，害虫对农药的解毒能力增强。农药进入害虫体内后，一部分被脂肪体组织捕获，永久地贮存在了脂肪体组织内，就象是一群被关进了集中营的战俘，完全失去了战斗力。还一部分尚未进入战场就被直接从消化道排除了体外。更大一部分是被害虫体内的解毒酶降解为无毒物质，或被利用，或被当作垃圾处理掉。这些解毒酶中有可降解多种杀虫剂的“多功能氧化酶”、使DDT降解为无毒DDE的“脱氯化氰酶”、专性对付有机磷的“谷胱甘肽-S-转移酶”、“水解酶”等等，它们使众多的害虫免遭杀虫剂的涂炭。
农药的品种越来越多，杀伤力越来越强，使用量越来越大，但谁能说出世界上哪一种害虫已经被农药完全消灭了？没有！今天的人们不得不承认，害虫是打不死的。
早在1908年，化学农药尚处在萌芽阶段时，加利福尼亚的美国人就发现梨园中的蚧壳虫已经不能用石硫合剂完全杀死了。40年代农药最辉煌的时候，已经有人注意到许多农药没有以前那么神了，DDT在居室内杀伤家蝇的效果越来越差，在田间对菜粉蝶幼虫的防治效果也逐渐降低。到50年代，有机磷已不能有效防治果树叶螨。60年代，用“六六六”、“对硫磷”防治二化螟，用“马拉硫磷”、“西维因”防治黑尾叶蝉等都相继失败。一件件、一桩桩的农药失效事件使人们猛然醒悟，害虫对农药产生了抗性。
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关于害虫产生抗药性的原因众说纷纭，归纳起来主要有三种论点。第一种观点认为，昆虫群体内原本就存在着具抗性基因的个体，施用农药后，无抗性基因的个体绝大多数死亡，而有抗性基因的个体则被保存下来，继续繁殖后代。通过杀虫剂的多次选择，害虫群体中具抗药性基因的个体数量不断增加，群体中的抗药性基因频率增大，逐步形成新的抗药性群体。所以抗药性是在药剂选择压力作用下形成的一种前适应现象。
第二种观点则认为，害虫的抗药性产生主要是由于药剂的诱导作用。害虫种群在受到药剂选择的巨大压力下，群体内的某些个体必然被诱发出许多基因突变，这些突变基因中可能存在着抗性基因，最后经药剂的多次选择而形成抗药性品系。
第三种观点可以被叫做“基因复增学说”。其基本论点是害虫体内原本有抗性基因存在，在特定因子(农药是其中之一)的作用下，体内的抗性基因被引发复制出多个同样的基因，即基因复增。这些复制出来的抗性基因，还可以进一步复增。复增后害虫体内的抗性基因频率增加，相应地引起体内解毒酶数量增多或引发体内部分非解毒酶经修饰后转变为解毒酶，从而提高了害虫对农药的抵抗能力。
上述几种论点，都可以找到适当的例子予以证明，但又都不能圆满地解释所有的抗药性现象。也许害虫抗药性的形成与发展，除了受遗传基因的影响外，还与害虫种类，用药历史等都有很大关系，是多种因子相互作用的一个复杂过程。
必须指出，农业病虫的抗药性从本质上看，是生物体调整自身固有的生理生化功能和代谢机制，用来消除外来物质对生物体可能发生的伤害作用。这是物种得以在复杂的环境中生存和发展的一种本能，并不是有了农药才出现这种现象，更不是化学农药所专有。
抗药性的产生对化学农药的应用产生了巨大的影响，也可以说是害虫的抗药性毁坏了化学农药的美化前程。本来化学农药的使用量是很低的，由于害虫抗药性的发展，防治效果逐步降低，致使从事农业生产的人们为了保护农产品免受虫害，只好一面增加用药量，一面增加用药次数。而这样又进一步助长了害虫对农药的抗性发展，接下来，人们只好继续增加药量和使用次数。多年来，这种恶性循环的结果使作物中农药残留严重超标，环境污染越来越重，喷药人员中毒的事件接连不断。看来害虫是很难被打死了。
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我们现在所说的害虫大部分都是昆虫，昆虫的特点是个体小，生活周期短，繁殖能力强。这样就能使昆虫能在很短的时间内迅速建立起庞大的种群。例如棉铃虫，一只雌蛾的产卵量平均在1000粒左右，多者能产3000粒以上。蚜虫更厉害，新出生的蚜虫5天后就能做妈妈，既使每只蚜虫一天仅繁殖5只小蚜虫，那么当她死时(蚜虫寿命15天左右)，已是五世同堂，拥有6450个子孙。死的当天可新出生蚜虫2755个，第二天还会有4775条小生命来到世上。你可自己算一下一个月后这一只蚜虫能变成多少只。有人计算过苍蝇的繁殖力，如果苍蝇不死的话，现在有一对苍蝇，一年后他们的子孙后代就能盖满整个地球。
知道了害虫强大的繁殖力后，我们就不难理解为什么化学农药防治区害虫问题会越来越严重了。因为在自然界中每个物种都有自己的天敌，这些天敌或毁坏寄主的卵，或寄生寄主的幼虫，或捕食寄主的成虫，致使任一物种的数量都不能无限制地增大。然而化学农药喷洒后，害虫的天敌很多都被杀死，害虫因此而失去了天敌的控制作用，在这种情况下，既使杀虫率99%的农药喷洒后，那1%的害虫也能凭借惊人的繁殖力，在很短的时间内将自己的种群恢复回来，甚至还会超过以前的数量。据文献报导，全球至少已有50种害虫发生过喷药后种群猛增，危害更加严重的情况，尤以螨、蚜虫、蚧壳虫、粉虱、叶蝉等体小量多的害虫为突出。这就是为什么害虫越打越多的重要原因。
农药只杀害虫吗？不！不是的！农药只杀害虫是一种认识的误区，一种人类美好的愿望。
不错，农药是专门为杀死与人类作对的“有害生物”而生产的，但别忘了，农药的本质是一类毒药！它们能毒死害虫，肯定也能毒死其它生灵。农药在被喷洒后，真正能接触目标害虫的农药不足农药使用量的5%，换句话说，95%以上的农药不是在对付害虫，而是在威胁其它无辜的生灵。受害者中有各种各样与“目标害虫”毫不相干的无辜殉葬者，也有帮助人类控制害虫的天敌，甚至还包括导演这场悲剧的人类自己。
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一个小学时的同窗指着摆放在客厅中的一只猫头鹰标本告诉我，“他们早都死光了。”于是我们的话题不由自主地转到了猫头鹰身上，从谈话中了解到，前些年村里大面积推广种植高产优质的粮食作物后，为防治害虫几乎天天都在喷洒化学农药，有些农药毒性高，分解慢，本不应在粮食作物上应用，但它们的杀虫效果不错，许多人还是经不住诱惑。喷洒这些杀虫剂后害虫数量是被压下去了，但粮食中的残留也肯定不少，由于农药超标，发往外地的一些粮食还曾被退回来过。田间生活的老鼠在偷吃粮食时，将粮食内残留的农药同时吃进了肚中，农药在鼠体内不断聚集。也真奇怪，农药没把老鼠药死，倒把捕食老鼠的猫头鹰都毒死了。这只猫头鹰就是他那时在田边干活时检到的，拿回家后不敢吃，就作了这个标本，只是在扒皮时不小心将猫头鹰翅膀上的两根羽毛折断了。末了说了句：“真是太可惜了！”不知他是指猫头鹰被意外毒死呢，还是指他那只标本上的遗憾？无论如何，猫头鹰成了化学农药的牺牲品。
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蛙类也是农药污染的主要受害者，成蛙往往因吞食有毒昆虫而中毒。就是小小的蝌蚪也难逃厄运，进入水体中的化学农药足以让它们死亡或致畸。
农田中的昆虫天敌们最可怜，她们对农药的反应往往比害虫更敏感，受到的伤害更大。譬如当在棉田喷洒有机磷农药防治蚜虫时，蚜虫的天敌瓢虫不仅直接接触农药，而且又捕食了含农药的蚜虫，所以消亡的比蚜虫还快。当残存的蚜虫因失去了天敌的有效控制而再次猖獗时，元气大伤的瓢虫还未恢复过来，就又要面临化学农药的再次沉重打击。所以人们往往有这样的感觉，化学农药使用一段时间后，蚜虫不仅没有被消灭，反而越打越多。
同样命运的还有稻田中的蜘蛛，当稻田中多次使用化学农药防治稻飞虱后，先消灭的不是飞虱而是飞虱的天敌---蜘蛛，因而造成后期飞虱暴发。柑桔园中使用波尔多液防治溃疡病时，也会因杀伤了蚧虫的天敌，引起“吹绵蚧”、“粉蚧”和“褐圆蚧”大发生。类似的例子不胜枚举。
此外，草丛中的野兔、树上的松鼠、水里的鱼虾、土壤中的蚯蚓、花朵旁的蜜蜂、养殖房内的家蚕也都无一逃脱农药的毒手，甚至远在南极，足不出洲的企鹅也没能躲过农药的侵害。
来自南极的一份科学调查报告清楚地表明，终生生活在南极的企鹅体内含有化学农药DDT。一开始人们还有些惊奇，谁会千里迢迢把农药带到南极去伤害与世无争的企鹅呢？但是很快人们发现，嫌疑犯竟然都是农场中祖祖辈辈从未离开过家乡的农民！
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DDT为什么会传播到地球的各个角落呢？原来DDT的化学结构非常稳定，其分解温度高达190°C以上，因此即使在日光曝晒下也极少挥发和分解。在土壤中，半衰期可长达4年，其代谢产物DDE和DDD在自然环境中也能存留若干年。除了几种土壤真菌外，目前在自然界中还未发现能将其彻底分解者。因DDT不溶于水，喷洒到植物叶片上后会被雨水冲刷到地面，然后与地面的DDT一起随水的表面径流汇入江河，或渗入地下水中，之后随地球水循环而进入海洋。而喷洒时飘浮在空气中的DDT则随大气环流向四周扩散，最终弥漫到世界各地，污染了冰雪覆盖的北极和洁白无暇的南极。
人类自己也难逃厄运，自从农药大量使用以来，农药中毒事件频频发生。据联合国环境规划署1990年统计，全世界每年约有100万人农药中毒，20万人死亡。我国1981年的调查是，全国中毒事故27.4万件，死亡1.5万人。
化学农药在刚开始使用时是被认为对人“安全”而对害虫“高效”和“广谱”的。也确实，DDT曾被用作防治人虱，涂在人身上，虱子死了而人安然无恙，当然是非常“安全”的。可是，随着剧毒的有机磷农药的开发和广泛使用，农药使用人员急性中毒事件不断发生，引起了人们对农药安全性的注意。此后，因有机汞制剂在农作物中的残留，造成多人食物中毒的事件被曝光，引发了人们对农药慢性中毒的忧虑，继而又出现了有机氯杀虫剂从土壤中转移到农作物，进而转移到家畜和人体内的生物富集问题。促使人们对原来认为对人畜“安全”的许多杀虫剂进行了重新鉴定，一系列的动物试验使人们猛然醒悟：农药都是有毒的，它们对人并不安全。除急性中毒外，危害更大的是慢性中毒和农药对人类食品的污染。
早在60年代，美国的食品检测报告就已显示：乳品中普遍残留有机氯，有时还有除草剂；牛肉中可检出12种有机氯杀虫剂和微量的除草剂；蔬菜中已检测到13种有机氯、3种有机磷、1种除草剂和1种杀菌剂；水果中发现了13种有机氯、4种有机磷和1种氨基甲酸酯；其它食品中还含有至少83种杀虫剂，农药残留超过安全接受量的100－500倍。
到80年代，印度公布的调查结果更令人担忧，几乎所有被检食物、谷物中都有农药残留。其中55%的牛奶中DDT含量高得令人不敢食用。同时抽查的75个妇女奶样品中，全部含有DDT和“六六六”两种农药，她们的婴儿每日吸入的这些农药残留，为允许量的21倍。尼加拉瓜妇女的奶样中DDT的残留量更高的惊人，大约是世界卫生组织规定许可限量的45倍。可见，农药不仅通过一般的食物危害人们的健康，还通过母体危害着下一代。
我国1977年曾在上海测过人体内“六六六”的含量，结果每公斤体重含有9.52毫克，这一浓度比日本高3.7倍，比印度高5倍，比美国高100倍。
据报道，我国70年代向瑞典出口的300吨鸡蛋中“六六六”含量为该国允许量的18倍，DDT 为12倍；出口西德的烟叶中DDT含量为允许值的9倍多；向加拿大出口的蘑菇罐头中汞含量为允许量的6倍。1979年，山东出口美国的36吨冻鸡肉和660多吨花生仁因农药残留量过高被扣。
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国外进口的食品也并非没有问题，1984年从美国进口的早餐食品“即食麦片”、“即食玉米片”中就检测出了超量的“二溴乙烷(EDB)”。这样也就不难理解为什么各大洲人体脂肪样品中普遍含有DDT，为什么近些年人类的慢性病越来越多。现代食品中普遍存在的农药残留，已成为农药进入人体最广泛、最直接的途径。
需要保护的作物也并非就是农药的宠儿，虽说喷洒化学农药的本意是保护植物，但事实是，在许多情况下喷洒化学农药引起的植物药害比害虫危害本身还要大得多。人类无奈地吞下了自己酿造的难以下咽的苦酒。
随后，化学农药一味标榜的一药多治的“广谱性”优点也受到了挑战。广谱性农药在杀死众多害虫的同时，也毫不留情地大量杀伤着害虫的天敌，从这个意义上说，“广谱性”不是优点而成了缺陷。真可谓物极必反，一点不错。
在人类与有害生物数百万年的对抗中，人类防治害虫的技术不断提高，防治策略也不断改善。从最原始的自然防治，靠天吃饭，逐步发展到主动防御，继而开始主动向害虫发起攻击的化学防治，这是人类防治史最可歌可泣的辉煌时期，各种各样威力强大的农药使人类有了控制几乎所有害虫的有效手段，有力保证了农业生产和人们的生活。但由于化学农药的残留、对环境的污染以及目标害虫的再暴发和抗性等问题，化学农药逐渐退出了历史舞台。
自1968年起，世界各国新合成的农药制剂属于剧毒类的一律不予登记注册，不允许用飞机大量喷洒已经指定为剧毒类型的农药。
在日本，1969年停止生产“对硫磷”农药，1971年始全面禁止制造和使用DDT和“六六六”。
在中国，1973年停止使用汞制剂，1983年停止DDT、“六六六”的生产，1992年停止“杀虫脒”生产。
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在欧洲，瑞典、丹麦、荷兰等国以法规形式确定了5-10年内减少化学农药用量50%的目标。
联合国FAO/WHO 农药残留法典委员会也已制定出185种化学农药在各种农副产品中3223个最高残留限量，有35种化学农药被撤销或部分撤销在食品中的最高残留限量。
随着全球环境意识加强，如何控制和消除化学农药的危害已成为各国政府关注的热门话题。实际上，所有的防治技术本无好坏之分，只有使用是否合理的差别。就像诺贝尔发明的“烈性炸药”，当你厌恶战争时，不要说这是炸药的罪恶，而当看到炸药被用于开山修路，炸洞建矿时，也不要把它捧上天，因为不管它在干什么，它只是一件工具。
农药也是如此。化学农药本身并没有错，错的是使用方法和人类的滥用。曾几何时，化学农药被捧为万能的“神药”，甚至很多人将害虫防治与喷洒化学农药划了等号。现在风向变了，化学农药的诸多缺陷被逐步地曝光、渲染和扩大，人们记住的只有它们的“罪恶”，很多人从一个极端走向另一个极端。事实上，化学防治无论目前，还是长远的将来，在大多数情况下，仍然是害虫防治不可或缺的重要手段。从发展看，化学农药的一些副作用可以通过研究改进施用技术和生产更加有效的专一性化学农药来避免或减轻。如，隐蔽施药、改进喷雾器械和喷洒技术，提高药液着靶率等等。今天的人们应理智地赋予化学农药以新生。
一个辉煌的时代过去了，留给人们的是无尽的思考。
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