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2010年8月2日 星期一

創意創未來

25-01-2010
報導:胡小平
圖:本報資料中心


有創意挑戰大.自然能源成事嗎?

不用等多十年八年,人類已經承受著天然資源短缺、自然環境遭破壞的下場,看起來,未來的世界,似乎是破壞多于建設、骯髒多于 干淨,到底未來的世界會變得更幸福,抑或步入毀滅?

讓世界重新恢復干淨、健康,人類也能夠重拾往日的幸福,明天會更好,應該是大多數人心中的願景。

這 裡有一些結合了科技和創意的新點子,如果這些新點子能夠實踐的話,地球不但能夠休生養息,而人類也能繼續在此生活,不用移民外太空。

地球不乏石油植 物,但要落實石油農場,首要解決土地不足問題,因為農場的面積和得到的石油不成正比。
教了自然環境遭破壞的連環影響之后,如今,全球減碳運動正如火如荼進行中,各國都鼓吹以大自然能源來取代有限的資 源,但礙于種種人為、技術因素,遲遲無法落實。

早在十多廿年前,太陽能被視為最佳替代能源,但提了又提,以太陽能充作電能,仍無法大規模實 踐,原因在于購買和安裝太陽能板,所費不貲。

隨著太陽能板貸款計劃的提出,人類有望突破資金不足困局,大規模使用太陽能的日子不遠了。

所 謂太陽能板貸款計劃,與房屋貸款相似,屋主獲得免費太陽能板之后,再來支付太陽能電費。

但有關計劃的貸款對象不是銀行,而是那些每年需要固 定回酬的投資機構及政府公債持有人,由他們集資大量購買太陽能板,再安裝至有需要者的屋頂上,然后屋主每個月繳付太陽能電費,作為支付太陽能板的貸款。建 議中的太陽能電費,收費低于電力公司,這是方案一。

方案二為出租太陽能板給屋主,但免費提供太陽能電力,而屋主每月需要繳交兩種費用,太陽 能板租金和傳統電費,因為一旦沒有太陽時,仍需用傳統的電力。無論如何,二合一電費仍比傳統的電費低。

排碳量降低且省錢

再 來是方案三,屋主貸款購買和安裝太陽能板,並以20年分期付款攤還。

不論是哪一項方案,結局相同:全球的家庭排碳量降低,且省錢,因為太陽 能電費比傳統電費更加便宜。

目前,上述三項方案已在美國各大城市率先推行,三藩市、柏克萊和波爾德等人口密集的城市,已在跑著。

由 于太陽能板計劃是如此刻不容緩,美國政府考慮干脆透過立法來制定有關貸款計劃,好讓家家戶戶都有能力裝設太陽能板,馬上達致減碳、省錢的目標。

借助高空風力發電

風力發電,不算 新點子,但利用高空區的強風來發電,效果更加顯著,這是中國科學家想像中的高空風發電站圖。
眾所皆 知,人類在替代能源之路,知易行難。

除了太陽能發電,取之不竭的風力,也提供了另一種選擇,但遺憾的是,迄今為止,風力發電還是無法普及 化,石油、煤炭發電仍佔了很大一席位。

不過,自從科學家發現高空風蘊含超過全人類需求100倍的能量之后,開始對此未知的領域大感興趣,想 方設法利用這個不曾開發的能量來造福人類,改變未來。

根據美國史丹佛大學去年下半年的研究顯示,在距離地面數十公里(1600至4萬英尺) 的高空風區,原來含有巨大的能量,它的能量遠遠超越人類的需求,且還是生生不息的。

針對此項新發現,各國科學家在大喜過望之余,馬上計劃如 何在各大城市的上空,安置風力發電機,以供應電流給整座城市。

美國東西海岸、中國沿海一帶的人口密集區,是最理想的高空風力開發領域,因為 受惠人口眾,影響力立竿見影。

而紐約上空的急流,風力密度達到每平方米16千瓦,公認是潛力無窮盡的能源。

風力不穩定

無 論如何,高空風的能量很大,但風力不穩定,偶爾會出現不刮風的日子,即使一年只有5%時間不刮風,也會造成一個城市,或是一個國家全面停電,后遺症深遠。

如 何把高空風引下地面供人類使用,仍是亟需解決的問題,不但科學家多番試驗,那些國際綠色能源公司更視之為重點開發。

美國加州的天風公司建議 建造數架能夠在空中停留的大型風車,這些風車用繩索固定在地面上,把高空風的電能引下地面。

但也有人用高空風箏來取代高空風車,認為風箏更 能發揮作用。荷蘭科學家研究出“空中發電站‘,即先在空中建設環形電纜,再在電纜上裝置一連串像翅膀般的風箏,當高空風推轉風箏時,帶動連接環形電纜的發 電機,從而把電能引下地面。

目前,高空發電的概念處于實驗階段,但用碳量最高的美國和人口最多的中國,對高空風發電充滿期待,期待在10年 后,可以派上用場。

汽油農場有望成真

風力發電,不算 新點子,但利用高空區的強風來發電,效果更加顯著,這是中國科學家想像中的高空風發電站圖。
能源、 能源,能源,未來世界最關注的只有能源。

如何把植物改造成石油、可用燃料,也是另一出路。

汽油農場,這個概念是在1973年 提起,正值石油出口國拒絕出口石油至美國。在缺油的情況下,美國科學家想到從植物下手,從植物身上提煉石油。

石油植物則是人類發展生質燃料 的下一步,通過基因改造,這些植物在新陳代謝時,能夠產生碳氫化合物,可充燃料。進一步加工之后,未來有望充作汽油使用,且成本又低,只需陽光和二氧化碳 即可。

去年7月,全球石油業鉅子埃索爾美孚宣佈投資6億美元,以尋找具備這類功能的藻類。

事實上,人類尋找生質燃料的步伐不 但沒有停頓,反而越走越快。如今,科學家鑑定了好幾種可以直接生產燃料油的植物,這些植物含有碳氫化物,加工后可以做合成汽油或柴油的代用品。如巴西的苦 配巴樹,在光合作用時,會把氫氣儲存在體內,形成類似石油的烷烴類物質,這種樹的樹液稍做加工,即可當成柴油。

巴西、澳洲、美國、菲律賓、 馬來西亞都有植物被列為石油植物,除了甘蔗、玉米、高梁這些已知的生物燃料原料之外,美國加州發現一種分布廣泛、常見的石油植物,這種叫黃鼠樹的雜草可以 提煉出汽油,每公頃野草約可以提煉1000公斤的汽油,若經人工雜交栽培,生產量還可提高至6000公斤。

一再的實驗,證明了生物燃料是可 行的,但我們需要解決土地、糧食不足、簡化技術、成本高這些問題。

新概念改變人類生活

微藻,含有碳氫 化合物,中國、歐美政府正在開發這一類成本低,效益高的石油植物。
除了資源不足和環保,百年一遇的 全球金融風暴也對未來的世界起著一定的作用,改變了未來人類的生活。

在全球金融風暴吹得最猛烈之際,美國時代雜誌得出的10大可能改變美國 和世界的新概念,一年后的今天,讓我們回顧、驗證一下:

1. 零售業:只賣生活必需品,並且提供豐富的產品種類,幫助人們減少日常開支的新型態商店將會出現。

●美國最大零售王國沃爾瑪正朝這個方向走。

2. 農業:跨國政府間的農地租賃將成為常態。

●中國、印度、中東國家這些人口多,且資源不足的國家積極向第三國家租地以種植糧食。

3. 生活形態:美國夢的核心舞台,“郊區”將逐漸轉型成住商合一的生活空間。

●有待觀察。

4. 意識型態:期待永遠青春的不老迷思將繼續主導下一波商機。

●抗老、永駐青春,是人類夢想的不老神話,造就了龐大的商機。

5. 保健:美國第一個國營器官銀行即將上路。

●有待觀察。器官賣買仍是敏感課題,器官移植只能應付小部分的市場需求。

6. 全球化:非洲成為全球商業新據點。

●有待歐美列強增加在非洲的投資,同時非洲各國也要改善基本建設如電力、運輸、普及化教育等問題。

7. 生活方式:倡導簡約的喀爾文教派重新抬頭。

●有待觀察。

8. 交通基礎建設:美國現有國內州際公路系統,可能轉型為輕軌列車交通及未來的智慧能源配給網絡。

●有待觀察。

9. 新常識:對于周遭環境、日常用品是否真正符合綠色、環保價值的鑑識力將成為新常識。

●環保成為新趨勢,綠色標籤成為各企業的救命符,人們的 環保價值觀大為提高,對綠色產品有一定的要求。

10. 職場風向:失業率飆高,職場回到工作至上的時代。

●今天的上班族,要 保住飯碗,只有拚:拚業績、拚加班、拚表現。





汽車顛覆傳統.不靠汽油也能行駛


石油危機,是未來世界避無可避的大危機,偏偏我們的交通工具、運輸業、工業發展模式仍停留在喝油如喝水的階段,到底人類要如何推行工業改革,才能解除這個 魔咒?

把耗油量大的載貨車改為插電式油電車、把污染環境的公共交通工具,巴士改為地鐵式系統,應該是讓汽車擺脫石油束縛的第一步。

只 有脫離了石油危機的枷鎖,未來的世界才會變得更好。

插電式油電車將 成為未來世界的交通工具主流,圖為豐田汽車新款Prius油電車。
型 馬力轎車、省油汽車的推出,說明了一日不可沒車代步的人類,至多只能絞盡腦汁的開發省油環保車,但卻無法捨棄汽車。

不管怎樣,賣少見少的石 油資源,始終是未來憂患;到底汽車業要如何革命,才能擺脫石油危機的緊箍咒?

環保車已不是新點子,廠商發明了以電力、太陽能、風力充為能源的環保車,不過一直無法突破大量生產、低投資成本以及實踐問題。

插電式 油電車獲好評

繼電池結合燃油機的混合型電動車獲得不俗反應之后,美國廠商推出最新的插電式油電車,獲得正面評價。

預 料,只要技術成熟,這類的插電式油電車將成為汽車業的改革先鋒,減低汽車業對石油的依賴。

儘管還處在試跑階段,但汽車業者認為,這類電能車 將成為未來世界的運輸業主流。

踏入2010年,美國能源部全力催谷插電式油電車計劃,說是推動低碳經濟,但大幅減少對石油的依賴才是重點。

實 際上,長期飽受油價飆升之苦的美國,一路來不遺余力的實施各種改善燃油效率的策略,以期把石油危機的傷害減至最輕。

目前,全美約有1300 輛商用油電車,它們的燃油效率是普通車輛的兩倍,好處是能夠重新使用煞車時散失的部分能量。

一天可以走數十公里

不 管是小型貨車,還是中、大型貨車,它們所消耗的汽油,是轎車、房車的好幾倍,插電式油電車的出現絕對是佳音。

這種插電式油電車,一天可以走 數十公里;在特定的條件下,可以滿足一天的行駛需求,同時也不需消耗化石燃料,只需要每晚回到裝有120或240伏瓦插座的車庫充電就行了。

以 美國郵局遞送貨車為例,全美約有20萬輛載信貨車,這種貨車一天至多行駛30公里,途中多次停頓,且需要不時踩煞車,最適合使用插電式油電車。

以 政府為主導,民間企業大力配合,此項電車計劃將斥資4540萬美元(約1億5890萬令吉),預料一年后有378輛插電式的中型貨車上路,並分配至全美的 政府部門,以驗證效果。


低燃油費抵消高成本

石油危機,是未 來世界無可避免的魔咒,偏偏現有的世界還是無法擺脫它的束縛。
美國新概念車公司,光明汽車 (Bright Automotive)對插電式油電車的發展計劃有更高的期待,一旦有關油電車的實用功能獲得證明之后,它將設廠大舉推出插電式油電車,計劃在2014年 時,至少把5萬輛貨車換成插電式油電車。

它自稱為美國汽車業的改革者,這一次,它推出了以電池電力行駛的IDEA原型車,符合了未來世界的 需求。

目前,IDEA的售價仍是秘密,但這種載貨量媲美中型貨車的轎車能夠以電池電力行駛60公里,之后再切換為每公升汽油可以行駛16公 里的四汽缸引擎,完全符合了未來世界對汽車的要求。

該公司已經放話,一旦總值4億5000萬美元(約15億7500令吉)的貸款獲得批准之 后,該公司將馬上設廠生產這款汽車。

到底這種插電式油電車能夠帶來多大的好處?除了減碳,它帶來的經濟效益也十分可觀,以擁有2000輛插 電式油電貨車來計算,每週開工五天,每天行駛130公里的話,每年可以省下720萬美元(約2520萬令吉)。

儘管油電車的投入成本較高, 約3萬至5萬美元(約11萬至17.5萬令吉),但只要開始投入運作,高成本將被低燃油費抵消,最后不增反減。

快速公交省時省錢

哥倫比亞波哥大 率先推行的快速公交系統,成本低、紓解交通、環保,且能賺錢,成為各發展中國家仿傚的對象。
哥倫比 亞政府在首都波哥大推出的快速公交(Trans Milenio)系統,不但減碳、紓解交通,且還能賺錢,令多個發展中國家的政府為之“驚艷”不已,有意群而仿傚。

去年,聯合國已經批准波 哥大的快速公交成為全球唯一可以生產、出售排碳許可交易的交通項目。估計,單靠出售碳排放許可給其他排碳量大的國家,哥倫比亞政府去年白白賺了1億至3億 美元(約3億5000萬至10億5000萬令吉)。

各國競相學習對象

這個有效率、低成本、環保且又能賺錢的快 速公交系統,為波哥大加分不少,並成為其他發展中國家的模範,從全球氣候變化中找到商機。

波哥大公交系統在2001年正式操作,做法是把巴 士和一般汽車的跑道用矮牆隔開,做出專供巴士使用的軌道,這些巴士有自己的道路和固定的站台,巴士車門和站台齊平,方便老弱和推著嬰兒車的婦孺上下車,搭 客在購票之后才上車。

它的候車站台可以讓好幾百名搭客同時候車,同時載客速度還高過很多國家的地鐵,平均每日載客量達到160萬人次,每公 里載6.3人。投入服務9年以來,高達7000輛巴士被廢除,排碳量大為減少了59%。

在公交系統還未建好之前,波哥大堪稱巨大停車場,車 多人雜,經濟又不好,但建立了一個人人都讚好的公車系統之后,成為各發展中國家競相學習的對象。

墨西哥城、南非開普敦、印尼雅加達、印度人 口稠密的大城市,皆有意向波哥大取經。

把巴士系統變成地鐵般的方便、快速,但成本卻只是建設地鐵成本的一小部分,這種有創意又環保的概念, 的確提供未來世界一個改變的好點子。

創新點子改變世界

用基因技術提高 農作物的耐鹽能力,以后干旱、荒廢的土地都能物盡其用。
人手一個能源消 耗電錶,有助減少個人能源消耗量的5至15%,世界因此變得更好。
水泥做的建築 物,釋放二氧化碳佔了全球排碳量的5%。以新材料生產水泥,讓水泥變成吸碳水泥,是未來趨勢。
全球 氣候變化無常,迎來低碳經濟,已是幾近無法改變的事實。

到底我們要如何改變未來?減碳、再生能源、環保,不是唯一的出路,人類尋求新的工業 生產加工方法,才能令未來世界改頭換貌。

比如說,新的水泥、新的鋼鐵生產方法、新概念汽車、新的公共交通系統,才能促使現有的工業模式走上 節能一途,重新建立低碳經濟,改變世界。

以下是更多新點子:

●用水泥來吸碳

傳統水泥建築物所排 出的二氧化碳,佔了全球的5%,于是科學家動腦筋找出生產水泥的新材料,創造不排碳的新水泥。這種利用氧化鎂來生產的水泥,硬化之后會自動的吸收二氧化 碳,而不是釋放二氧化碳;也有人研究用海水來造水泥,目的也是為了吸碳。

●個人追蹤能源器

在環保成為全球課題 的今天,追蹤個人一天消耗多少能源的智慧型電錶將受歡迎,除了計算個人的能源消耗之外,也是令讓消費者減少能源消耗的最佳方法之一:只要讓消費者知道個人 每日的能源消耗量,其能源消耗量就會因而減少5至10%。

谷歌、微軟也與不同國家、地區的電力公司合作,好讓消費者可以通過電腦追蹤個人、 家居的耗電量。

●咸水作物的出現

全球水資源和糧食短缺,造就了耐鹽作物受到重視。科學家正在利用基因技術以加 強植物的耐鹽力,提高葉子累積鹽類的能力,令它們能夠存活在惡劣的環境中。

一旦水稻、小麥和其他谷類試驗成功的話,不論是干旱、過度荒廢的 土地,都能重新耕種。





精研生物標記.探求擊敗病魔契機


儘管科技再進步,人類仍然免不了遭疾病、癌細胞、病毒的侵襲,傳染病,各類癌症、疾病、慢性病,威脅著我們的健康。如果人類 能夠更準確的探測到疾病在人體細胞留下的痕跡,預測到未來即將出現的疾病的話,人類對罹病的恐懼,就會降至最低。未來世界,會不會出現一種更為精進的技 術,通過偵察細胞中的生化分子的變化,在疾病、癌細胞還未形成之前,就探測出來了?


未來的世界,是 否迎來生物標記的時代?雖然人類還是無法全面掌握細胞的演化,但卻是未來克服疾病的希望。
管人類發明冠狀動脈繞道手術已有數十年的歷史,但心臟病仍是全球人類的頭號殺手,美國去年動了26萬宗心臟病繞道 手術,但還是死了70萬人。

癌症是排名第二的殺手,去年全球有760萬人死于癌症,平均每天有兩萬人患癌去世。

如何防患于未 然、在疾病還未形成,或是癌細胞未病變之前,就能夠探測出來?這是醫學界長久以來尋求的突破。

追蹤細胞生化分子變化

生 物標記(Biomakers)的出現,一度令醫學家充滿希望,以為人類可以克服疾病,但如今卻發現,細胞的複雜變化是現代科技難以全面捉摸的。

生 物標記,指的是通過血液生物標記檢驗試劑,或是免疫染色的方式,追蹤細胞當中具有意義的生化分子的變化,如特殊的蛋白質或是特征,得以探測到癌細胞、心血 管等等疾病形成的最早期軌跡。

此項技術,早在1986年就出現,最早的用途是醫生藉由血液裡攝護腺特異性抗原(PSA)的含量,來監控攝護 腺癌,20年后發展至可以辨識250種和癌症、發炎反應、心臟病和其他疾病有關的生物標記,在國際生技公司的努力下,現代人只要通過一滴血,就可以知道體 內是否有早期癌症的病征。

生物標記,遠比 人類所知的複雜得多,但科學家仍在盡力尋求最終的突破,以期早日探測到疾病,及時治療。

準 確度仍有待驗證

無論如何,在臨床實驗上,生物標記仍有灰色空間,部分醫學家認為,有關技術的出現,的確是醫療上的佳音,但準確度仍 有待驗證。

去年9月《美國醫學會期刊》有一份報告指出,在研究了5000名實驗對象之后,發現對于預測心臟病、六個心血管的生物標記,只比 傳統的心血管疾病風險因子檢驗(如是否有抽煙或有無糖尿病)好一點點。

而使用生物標記來檢驗女性殺手,卵巢癌也不是如此的精確,最新的報告 指出,用來驗證卵巢癌的生物標記,只有在末期時才看到它的變化,證明了生物標記可以充為輔助訊息,但不足以用來作為診斷的主要條件,因為卵巢癌的最大問題 是被發現時,往往已是末期。

變化多端不易辨識

生物標記,比我們想像中的更為複雜,因為大部分疾病都不 能只靠單一生物標記來偵測,而是一群生物標記,且它們的變化又是如此的複雜。
而單一疾病和多種疾病,又會影響生物標記的變化,迄今為止,醫學界仍 然無法了解一個人同時患上兩種或更多疾病時,細胞內生物標記的變化。
比如說一位同時患上攝護腺癌和心臟病的男性,他的疾病會如何的影響整體的生物 標記,或者是當其他的疾病形成時,他身體內的生物a標記又會出現什么改變,這都是科學家需要一一找出來的。
何況,人類肉眼中的一滴血,裡頭包含著 數萬種蛋白質,它們之間濃度可相差數百億倍,科學家需要辨識出哪些生物標記與特定疾病有關,是艱辛的任務。

從糞便中追蹤直腸癌

為 了早日找出細胞中的疾病訊號,如今也有科學家捨難取易,改為從糞便中取得大腸的生物標記以追蹤直腸癌。
美國科學家認為,比較起血液,糞便與大腸的 內部緊密接觸,照理說糞便中特殊生物標記的含量應該會更高。
在全球鼻咽癌最高的香港,醫療界正在結合它們的力量,以研究鼻咽癌的形成,並成立研究 庫,蒐集鼻咽癌的組織樣本,以找出最關鍵的鼻咽癌腫瘤生物標記。
儘管細胞的演化既複雜又變化多端,且不容易辨識,但科學家相信,生物標記留給人類 未來一個反敗為勝的機會,人類有機會捉摸疾病的形成路徑,及早治療。

科學家研究出快 速止血的工具,圖為用于戰場上的TourniCath,協助那些受了重傷的軍人止血並支撐至救援到來。

新技術速止血救命

戰 爭、暴力衝突導致的嚴重出血,常常造成死亡,一再創新的快速止血技術,可以救回更多人命。

美國新推出一種類似氣球裝置的止血工具,把它插入 傷口深處,並在90秒內充氣,可以藉由氣球的壓力來達致止血目的。

這種被稱為TourniCath的救命止血工具,旨在戰場使用,用來救治 那些傷口很深、無法包扎,且不能使用止血帶的緊急狀況,挽救那些受了重傷,且又無法在一時之間獲得救治的軍人的性命。

從外形上,它看起來像 一個瘦長而靈活的棍子,外層是裹得很緊的壓縮氣球,氣球在注氣之后會脹大至貼住傷口的形狀和大小,且用球體的壓力來止血,以協助傷患支撐至急救人員到來。

另 外還有醫療公司推出合成水膠止血劑,服用這種水膠,它會促進身體製造大量纖維蛋白,這種蛋白能夠覆蓋傷口並止血,從而阻止大量失血造成的死亡,據統計,這 類血流不止的死亡率,佔了總死亡率的35%。

預料,在未來,這種水膠將演變成與現代抗生素,或是止痛劑一般的普遍,使用一次只需5美元(約 17.5令吉),與一些要價數百美元的凝血藥物比較,無疑是太划算了。

一旦改良后的新 細菌廣泛使用之后,未來的兒童將免除齲齒出現的惡夢。

細菌塗牙終身防齲 齒


未來的人類可以利用改良之后的細菌來塗在牙齒上,一次使用,終身獲得保護。

美國一 家公司發明了一種新細菌,這種細菌能夠取代口腔中的轉糖鏈球菌,不會造成齲齒。

由于人類口腔內大多滋生著變形鏈球菌,這種變形后的鏈球菌能 夠把糖類代謝成乳酸,而乳酸就是腐蝕牙齒表面的琺琅質的元凶。

研究顯示,85%的齲齒都是由變形鏈球菌造成的,所以科學家才會致力研究新細 菌,而這種經過遺傳工程製造出來的新細菌,不會把糖類轉化為乳酸,只會產生少量的酒精,用新細菌來取代變形的鏈球菌的最大好處是,簡單直接,只需要塗或是 噴在牙齒上面,費用大約為100美元(約350令吉),所費時間只需5分鐘,就終身受益。

它的最佳使用時機是兩歲左右的孩子,在他們的口腔 還未滋生有害細菌之前塗在牙齒上,從此就免除了齲齒的心頭大患。

衛星數據,不僅 是收集天災、氣象,連傳染病的傳播途徑都能夠監控,並通過模擬方式來掌握疫情的擴散程度。

利用衛星監控病源

科 技的進步,促使人造衛星的功能更為廣泛,科學家利用衛星提供的數據來監控傳染病源,預防爆發大型傳染病。

以禽流感病毒為例,美國科學家利用 衛星數據來偵測禽流感病毒在亞洲的傳佈範圍,避免蔓延至全球。

好比說鴨子是禽流感病毒的帶原者之一,衛星數據可以顯示出鴨子在西南亞稻田的 分佈圖,而最多鴨子棲息的地方,也是病毒最多、禽流感最可能爆發之處。

家禽的棲息地還容易預測,候鳥的行蹤才是難以捉摸的,候鳥也被視為病 毒帶原體,候鳥遷徙之旅,也等于是病毒散播之旅,所以,監控候鳥的飛行路線能夠有效的預測病毒的擴散。

科學家利用衛星收集回來的影像和地表 溫表,以預測候鳥的路線,並利用電腦來摸擬這些病毒隨著候鳥的行蹤,如何散播給人類。

無論如何,只是掌握衛星數據是不夠的,結合地面的社群 觀測,未來才會得到更加準確的預測數據。



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