儒家科技知识分析论文

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[内容摘要]儒家经典中包含了丰富的古代科技知识,甚至还有专门的古代科技着作,而且,在儒家文化作为主流文化的背景下,儒家经典中的科技知识是古代科学家从事科学研究的基础知识和专业基础知识的重要来源。

[关键词]儒家文化;儒家经典;古代科技;古代科学家

Abstract:IntheConfucianclassics,therearesomesectionsthatcontainplentyknowledgeofancientscienceandtechnology,eventherearesomeexpertworksofancientscienceandtechnology.InthebackgroundthatConfucianculturewasmainstream,theknowledgeofancientscienceandtechnologyintheConfucianclassicswasthesourceandcomponentpartoftheknowledgebywhichancientscientistsundertookscientificinvestigation.

Keywords:Confucianculture;Confucianclassics;ancientscienceandtechnology;ancientscientist.

如果深入研究儒家经典中所包含的科技知识及其对古代科学家的科学研究所产生的影响,那么也就不难理解儒家文化对于中国古代科技发展所起的积极作用。笔者通过对《诗》、《书》、《礼》、《易》等儒家经典中所包含的科技知识进行归纳整理,进一步分析其对于古代科学的影响,以说明儒家文化与中国古代科技的密切关系。

一.《诗经》中的科技知识

《诗经》是中国古代最早的诗歌总集,主要是西周初年至春秋中期的作品。但是,其中不少诗篇反映了当时的科技知识,涉及物候知识、动植物知识、地学知识、天文知识等。

《诗经》的《豳风?七月》被认为是一首物候诗[]。其中一些诗句反映了各个月份的物候现象和农事活动。比如:二月份,“春日载阳,有鸣仓庚”,“春日迟迟,采繁祁祁”;三月份,“蚕月条桑,取彼斧斨,以伐远杨”;四月份,“四月秀葽”;五月份,“五月鸣蜩”,“五月斯螽动股”;六月份,“六月莎鸡振羽”,“六月食郁及薁”;七月份,“七月流火”,“七月鸣鵙”,“七月亨葵及菽”,“七月食瓜”;八月份,“八月萑苇”,“八月载绩,载玄载黄”,“八月其获”,“八月剥枣”,“八月断壶”;九月份,“九月授衣”,“九月叔苴,采荼薪樗”,“九月筑场圃”、“九月肃霜”;十月份,“十月陨萚”,“十月蟋蟀入我床下”,“十月获稻”,“十月纳禾稼,黍稷重穋,禾麻菽麦”,“十月涤场”,等等。

《诗经》的不少诗篇还反映了动植物方面的知识。比如:《豳风?七月》有“六月莎鸡振羽,七月在野,八月在宇,九月在户”;《小雅?小宛》有“螟蛉有子,蜾蠃负之”;《小雅?四月》有“山有蕨薇,隰有杞桋”;《郑风?山有扶苏》有“山有扶苏,隰有荷华”,“山有乔松,隰有游龙(红草)”,等等。

在地学知识方面,《诗经》中的《小雅?十月之交》对一次大地震作了记述:“烨烨震电,不宁不令,百川沸腾,山冡崒崩,高岸为谷,深谷为陵。”同时,《诗经》中还有一些气象谚语,如:《小雅?渐渐之石》有“月离于毕,俾滂沱矣”;《小雅?信南山》有“上天同云,雨雪雰雰”;《鄘风?蝃蝀》有“朝隮于西,崇朝其雨”,等等。

《诗经》中的一些篇章已经提到作为古代天球坐标体系的二十八宿中的火(心)、箕、斗、定(室、壁)、昂、毕、参、牛、女等,还有天汉(银河)的记载。尤为重要的是,《诗经》中还记述有日食现象,《小雅?十月之交》中的“十月之交,朔月辛卯,日有食之,亦孔之丑,彼月而微,此日而微”,是古代所记述的最早的一次日食。

除此之外,《诗经》中还包含有丰富的农业科技知识,以及一些手工方面的技术。

二.《尚书》的《尧典》和《禹贡》中的科技知识

(1)《尧典》中的天文学知识

《尧典》中有一段记载,叙述了帝尧当时制定历法的情况。其中说道:“(帝尧)乃命羲、和,钦若昊天,历象日月星辰,敬授民时。分命羲仲,宅嵎夷,曰旸谷。寅宾出日,平秩东作。日中星鸟,以殷仲春。厥民析,鸟兽孳尾。申命羲叔,宅南交,曰明都。平秩南讹,敬致。日永星火,以正仲夏。厥民因,鸟兽希革。分命和仲,宅西,曰昧谷。寅饯纳日,平秩西成。宵中星虚,以殷仲秋。厥民夷,鸟兽毛毨。申命和叔,宅朔方,曰幽都。平在朔易。日短星昴,以正仲冬。厥民隩,鸟兽氄毛。帝曰:‘咨,汝羲暨和,朞三百有六旬有六日,以闰月定四时成岁。允厘百工,庶绩咸熙。’”意思是,帝尧命令羲氏、和氏通过观测日月星辰的运行,制定历法,告知百姓。具体的做法就是:“日中星鸟,以殷仲春”,“日永星火,以正仲夏”,“宵中星虚,以殷仲秋”,“日短星昴,以正仲冬”。也就是说,昼夜等长的时候,当黄昏时见到鸟星升到中天,即为仲春或春分;白昼最长的时候,见到大火星升到中天,即为仲夏或夏至;昼夜又等长到时候,见到虚星升到中天,即为仲秋或秋分;白昼最短的时候,见到昴星升到中天,即为仲冬或冬至。

对于《尧典》的这一段叙述在中国古代天文学上的意义,英国着名科技史家李约瑟认为,它是“中国官方天文学的基本宪章”[]。

(2)地理着作《禹贡》

《禹贡》的成书年代一直存在争议。一般认为,该书为战国时期儒家所撰。《禹贡》讲述的是,夏禹治水之后,将全国分为九个区域,即冀、兖、青、徐、扬、荆、豫、梁、雍九州,并且根据各州的自然条件,规定田赋和进贡。

《禹贡》所叙述的各州的情况,与地理有关的方面,包括水利工程、河流、土壤、植被和进贡的水路等。除了描述了九州的地理情况外,《禹贡》还有“导山”和“导水”两部分,叙述了四条由西向东延伸的山列以及九条河流的来龙去脉,包括,水源、流向、流经地、所纳支流和河口等。

《禹贡》对后世地理学产生重要影响,因而被看作是古代重要的地理着作,李约瑟称之为“中国历史上最早出现的自然地理考察着作”[]。

三.《大戴礼记?夏小正》和《小戴礼记?月令》中的科技知识

(1)最早的物侯着作《夏小正》

关于《夏小正》的来历,据《礼记?礼运》,“孔子曰:‘我欲观夏道,十杞,而不足徵也,吾得夏时焉。’”郑玄注:“得夏四时之书也,其书存者有《小正》。”这就是《夏小正》。另外,《史记?夏本纪》说:“孔子正夏时,学者多传《夏小正》。”一般认为,现存的《夏小正》有经、传之分,其中的经为孔子所编订,传为其后学所撰着。

《夏小正》是我国现存最早的具有丰富物候知识的着作[]。该书按照一年中月份的顺序,对各个月份的物候、气象、天象和农事活动分别作了记载,涉及天文、气象、动植物等多方面的知识。

在天文方面,《夏小正》记载:正月,“鞠则见,初昏参中,斗柄县在下”;三月,“参则伏”;四月,“昴则见,初昏南门正”;五月,“参则见”,“初昏大火中”;六月,“初昏斗柄正在上”;七月,“汉案户”,“初昏织女正东乡”,“斗柄县在下则旦”;八月,“辰则伏”,“参中则旦”;九月,“内火”,“辰系于日”;十月,“初昏南门见”,“织女正北乡则旦”,等等。

在气象方面,《夏小正》记载:正月,“时有俊风,寒日涤冻涂”;三月,“越有小旱”;四月,“越有大旱”;七月,“时有霖雨”,等等。

《夏小正》中有关动植物的知识非常丰富,对许多动植物在各个月份的情况作了记载:正月,“启蜇,雁北乡,雉震呴,鱼陟负冰,囿有见韭,田鼠出,獭祭鱼,鹰则为鸠,柳稊、梅、杏、杝桃则华,缇缟,鸡桴粥”;二月,“昆小虫抵蚳”,“来降燕”,“有鸣仓庚”;五月,“浮游有殷”,“鴂则鸣”,“良蜩鸣”,“鸠为鹰”,“唐蜩鸣”;七月,“狸子肇肆”,“寒蝉鸣”;九月,“陟玄鸟蜇”,“熊罴貃貉鼬鼪则穴,若蜇而”;植物方面的记载还有:三月,“委杨”,“拂桐芭”;六月,“煮桃”;八月,“剥瓜”,“剥枣”,等等。

(2)《月令》的阴阳五行自然观与物候知识

关于《月令》的成书年代,争论的焦点在于,它与《吕氏春秋》的关系。由于《月令》与《吕氏春秋》的“十二纪”相似,所以,一则认为,《月令》据《吕氏春秋》的“十二纪”增删而成,所以成书于《吕氏春秋》之后;一则认为,《吕氏春秋》袭用《月令》而成“十二纪”,所以《月令》成书于《吕氏春秋》之前。郭沫若先生曾认为,《月令》属于子思孟轲派的系统[]。李约瑟也认为《月令》成书于《吕氏春秋》之前。

从科技的角度看,《月令》包含丰富的天文知识、物候知识以及农业科技方面的知识。然而,《月令》中的科技知识融合于五行的框架之中,体现出阴阳五行的自然观。在《月令》中,按照五行,有对应的五季、五日、五帝、五神、五虫、五音、五数、五味、五臭、五祀、五祭、五居、五色、五食、五德,并且一一对应,形成了一个固定的框架。《月令》不仅在于提出了阴阳五行的自然观,而且,还在这一框架下融合了丰富的科技知识。

从古代自然观发展的角度看,阴阳五行的自然观是在当时的科学水平条件下对世界万事万物所作的一种整体思考,虽然它削足适履地把丰富多样的世界塞进阴阳五行的框架之中,包含了许多牵强附会的东西,但毕竟是古代对世界统一性研究的重要成果。李约瑟说:“这些理论(指阴阳五行说)起初对中国的科学思想倒是有益的而不是有害的,而且肯定决不比支配欧洲中古代思想的亚里士多德式的元素理论更坏。”[]事实上,阴阳五行自然观一直是中国古代科学的基础。

四.《周礼》中的科技知识

汉初河间献王得民间所藏《周礼》,该书的成书迄今尚有争议,但在汉代已列入儒家经典,其中也包含着丰富的科技知识;尤其是当时所补入的《考工记》,它是古代重要的手工技术着作。

(1)《周礼》与古代科技

《周礼》有6篇,分《天官冢宰》、《地官司徒》、《春官宗伯》、《夏官司马》、《秋官司寇》、《冬官司空》;该书综合了周王室和春秋战国时代各诸侯国的官制。从各官员的职责来看,有一些官职是由具备一定科技知识的人所担任的,比如:

天官冢宰属下的“医师”,必须“掌医之政令,聚毒药以共医事。凡邦之有疾病者、疕疡者,造焉,则使医分而治之”。可见,“医师”必须是具有相当医学知识水平的人。此外还有“疾医”、“疡医”、“兽医”都必须具有相当的医学知识。

地官司徒的职责包括,“掌建邦之土地之图”;“以天下土地之图,周知九州之地域广轮之数;辨其山、林、川、泽、丘、陵、坟、衍、原、隰之名物”;“以土会之法辨五地之物生:一曰山林,其动物宜毛物,其植物宜早物,其民毛而方;二曰川泽,其动物宜鳞物,其植物宜膏物,其民黑而津;三曰丘陵,其动物宜羽物,其植物宜核物,其民专而长;四曰坟衍,其动物宜介物,其植物宜荚物,其民皙而瘠;五曰原隰,其动物宜臝物,其植物宜丛物,其民丰肉而庳”;“以土宜之法辨十有二土之名物”;“辨十有二壤之物而知其种,以教稼穑树蓺”;“以土圭之法测土深,正日景以求地中,日南则景短,多暑;日北则景长,多寒;日东则景夕,多风;日西则景朝,多阴。日至之景,尺有五寸,谓之地中,天地之所合也,四时之所交也,风雨之所会也,阴阳之所和也”。显然,涉及地学、生物学、农学、天文学等方面的知识。

春官宗伯属下的“冯相氏”,“掌十有二岁、十有二月、十有二辰、.十日、二十有八星之位,辨其叙事,以会天位。冬夏致日,春秋致月,以辨四时之叙”;“保章氏”,“掌天星以志星辰、日月之变动,以观天下之迁,辨其吉凶。以星土辨九州之地所封;封域皆有分星,以观妖祥。以十有二岁之相,观天下之妖祥。”,明显是具备天文知识的人。

夏官司马属下的“职方氏”,“掌天下之图,以掌天下之地,辨其邦国都鄙,四夷、八蛮、七闽、九貉、五戎、六狄之人民,与其财用,九谷、六畜之数要,周知其利害”。也就是说,要掌握相当水平的地理知识。同时,该篇记述了周朝时全国“九州”的划分:“东南曰扬州”、“正南曰荆州”、“河南曰豫州”、“正东曰青州”、“河东曰兖州”、“正西曰雍州”、“东北曰幽州”、“河内曰冀州”、“正北曰幷州”,并记述了各地的地理状况以及所宜种植的农作物等。

除此之外,《周礼》中还有不少官职也具备有相应的科技知识。《周礼》记述了当时一些官职具备有相应的科技知识,这不仅反映了当时科技发展的状况,也表明撰着《周礼》的儒家学者对科技在治理国家中所起作用的认同。

(2)手工技术着作《考工记》

汉初河间献王得到《周礼》时,其中的《冬官司空》一篇就已亡佚,于是补以《考工记》,称为《冬官考工记》。《考工记》成书年代迄今能有争议,一般认为,《考工记》为春秋时期齐国官书,是齐国官府制定的有关手工业生产的规范和制度。

《考工记》叙述了各种手工技术规范,涉及马车及其各个部件的制作、青铜器物的原料配比和制作、皮革及其制品的制作工艺、染色工艺、练丝工艺、各种玉器的形状与规格、石磬各部分的比例要求、各种矢的制作技术、各种容器的容量和尺寸大小、乐器支架的造型与设计、饮用器具的制作、箭靶的规格、各种兵器的制作、建造城邑的规范、沟洫的修筑技术以及弓的制作工艺,等等。

《考工记》不仅涉及手工技术的许多领域,而且还包含了天文学、数学、物理学、化学、生物学等方面的科学知识。其中“金有六齐。六分其金而锡居一,谓之钟鼎之齐;五分其金而锡居一,谓之斧斤之齐;四分其金而锡居一,谓之戈戟之齐;参分其金而锡居一,谓之大刃之齐;五分其金而锡居二,谓之削杀矢之齐;金锡半,谓之鉴燧之齐”,被认为“大体上正确地反映了合金配比规律,是世界上最早的合金配比的经验性科学总结”。

《考工记》也许原本并非儒家学者所作,但是,汉代经学家却不以门户之见,将其补入儒家经典之中,可见儒家对于科技的重视。

五.《易传》的自然观

《易传》是儒家对《易》的诠释。从《易传》与古代科技的关系看,《易传》提出了以下几个有价值的思想:

(1)阴阳八卦自然观

《易传》认为,整个宇宙有一个发生发展的过程。《系辞上传》说:“易有太极,是生两仪,两仪生四象,四象生八卦。”这里的八卦即:天、地、雷、风、水、火、山、泽八种自然界的基本元素,而天地之间的万事万物都是由这八种自然界的基本元素相互作用而生成的。《说卦传》说:“水火相逮,雷风不相悖,山泽通气,然后能变化,既成万物也。”《系辞上传》说:“刚柔相摩,八卦相荡,鼓之以雷霆,润之以风雨,日月运行,一寒一暑。”《易传》不仅论述了宇宙万事万物的生成和自然界万事万物的变化,而且,还进一步认为,其变化是有规律的。这就是《系辞上传》所谓:“形而上者谓之道;形而下者谓之器;化而裁之谓之变;推而行之谓之通。”认为事物变化之道存在于具体事物之上,也就是“一阴一阳之谓道。”

《易传》的阴阳八卦自然观描述了一个以太极为本原,以阴阳为法则,并由此产生出天地、四时、八种自然界的基本元素,进而化生万物,生生不已的自然体系。需要指出的是,包括《易传》阴阳八卦自然观在内的儒家自然观,与其他各家的自然观一起,都是先秦重要的自然观,因而都是先秦科技的重要组成部分;尤为重要的是,这些自然观在后来都对科技的发展起到了重要的作用。

(2)“三才之道”

《易传》全面阐述了儒家的“天人合一”的思想,并对先秦儒家的思想有所发展,明确提出了天道、地道与人道相互统一的思想,即“三才之道”。

《易传》的天道、地道与人道相互统一的思想,体现在对《易》的诠释之中。《系辞下传》说道:“《易》之为书也,广大悉备,有天道焉,有人道焉,有地道焉。兼三才而两之,故六;六者非它也,三才之道也。”所谓“三才”,就是天、地、人;在卦象的六爻中,上两爻为天道,下两爻为地道,中间两爻为人道。《说卦传》进一步说:“昔者圣人之作《易》也,将以顺性命之理。是以立天之道,曰阴与阳;立地之道,曰柔与刚;立人之道,曰仁与义。兼三才而两之,故《易》六画而成卦。”《易传》认为,在《易》中,天道的阴与阳、地道的柔与刚和人道的仁与义都统一于六爻的卦象之中,天道、地道与人道是统一的,这就是“三才之道”。

《易传》在诠释《易》的过程中,详细阐述了天、地、人的关系以及天道、地道与人道的统一,无疑是对先秦儒家“天人合一”思想的总结和发展,包含了天、地、人三者互相协调、和谐统一的思想。

(3)科技文明观

《易传》的天道、地道与人道统一的“三才之道”,要求依据天地之道行事,从天地之道中去把握人道,这本身就意味着需要研究天地之道。《系辞下传》说:“古者包牺氏之王天下也,仰则观象于天,俯则观法于地,观鸟兽之文,与地之宜,近取诸身,远取诸物,于是始作八卦,以通神明之德,以类万物之情。”认为八卦是伏牺氏研究自然界的事物而作出来的,其研究范围之广,天文、地理、动物均属研究之列。《易传》讲伏牺氏研究自然界的事物而成八卦,表明《易传》对研究自然界事物的重视。

《易传》认为《易》“广大悉备,有天道焉,有人道焉,有地道焉”,所以,圣人效仿卦象发明各种技术,制作各种器物,推动人类的物质文明进步。《系辞下传》说:“(包牺氏)作结绳而为罔罟,以佃以渔,盖取诸离。包牺氏没,神农氏作,斲木为耜,揉木为耒,耒耨之利以教天下,盖取诸益。日中为市,致天下之民,聚天下之货,交易而退,各得其所,盖取诸噬嗑。神农氏没,黄帝、尧、舜氏作,通其变,使民不倦,神而化之,使民宜之。易穷则变,变则通,通则久。是以自天佑之,吉无不利,黄帝、尧、舜,垂衣裳而天下治,盖取诸乾坤。刳木为舟,剡木为楫,舟楫之利,以济不通,致远以利天下,盖取诸涣。服牛乘马,引重致远,以利天下,盖取诸随。重门击柝,以待暴客,盖取诸豫。断木为杵,掘地为臼,臼杵之利,万民以济,盖取诸小过。弦木为弧,剡木为矢,弧矢之利,以威天下,盖取诸睽。上古穴居而野处,后世圣人易之以宫室,上栋下宇,以待风雨,盖取诸大壮。古之葬者,厚衣之以薪,葬之中野,不封不树,丧期无数,后世圣人易之以棺椁,盖取诸大过。上古结绳而治,后世圣人易之以书契,百官以治,万民以察,盖取诸夬。”《易传》的这段论述认为,远古时期的许多技术发明,包括鱼网、耒耜、市场、船、车、门、杵臼、弧矢、宫室、棺椁、书契等11项,为当时圣人所作,并且是效法卦象而来的。这一说法,也许有主观臆测和牵强附会之处,但是,其中所反映的技术思想还是有一定价值的。

六.儒家经典与古代科技

儒家经典不仅包含了古代科技知识,而且是古代科学家从事科学研究的知识基础。在儒家文化作为主流文化的背景下,绝大多数科学家自小都学习过儒家经典,儒家经典是他们的最重要的知识来源,而且,他们的后来从事科学研究的基础知识甚至一些专业基础知识最初也都是从儒家经典中获得的。古代许多科学家,正是在儒家经典中所获得的科学知识的基础上,经过自己的进一步研究、发挥和提高,从而在科学上做出了贡献。从一些科学家的科学研究过程以及他们所撰着的科学着作中也可以发现,他们的科学研究与儒家经典中的知识密切相关,在一定程度上是对儒家经典中某些知识的发挥和提高。

古代数学家必定要讲《周易》。魏晋时期的着名数学家刘徽在为《九章算术》作注时说:“徽幼习《九章》,长再详览,观阴阳之割裂,总算术之根源。探赜之暇,遂悟其意。是以敢竭顽鲁,采其所见,为之作注。”[]也就是说,刘徽是通过《周易》的阴阳之说“总算术之根源”,从而明白《九章算术》之意,并为《九章算术》作注。宋元时期的数学家讲河图洛书、八卦九畴。宋代着名的数学家秦九韶对《周易》揲蓍之法中的数学问题进行研究,从而引伸出一次同余组的解法,即“大衍求一术”,被认为达到了当时世界数学的最高水平;又有数学家杨辉对“洛书”的三阶纵横图进行研究,直至对十阶纵横图的研究;还有元代着名数学家朱世杰撰《四元玉鉴》,运用《周易》概念论述了多元高次方程组的求解方面的问题,被美国科学史家乔治?萨顿称为“中国数学着作中最重要的一部,同时也是中世纪最杰出的数学着作之一”[]。

古代天文学家必定要以《尚书?尧典》为依据,同时结合《大戴礼记?夏小正》、《礼记?月令》、《诗经》、《春秋》“经传”等儒家经典中有关天象的纪录和天文知识,进行研究。同时,古代天文学家在编制历法时也经常运用《周易》中的概念。汉代天文学家刘歆依据《周易》的概念作《三统历》,被认为是“世界上最早的天文年历的雏形”[];唐代天文学家僧一行依据《周易》的“大衍之数”编制《大衍历》,被认为是“当时最好的历法”。所以,在历史上,大多数天文历法家都是饱读儒家经典的儒者。从汉唐时期的张衡、虞喜、何承天、祖冲之、刘焯到宋元时期的苏颂、沈括、黄裳、郭守敬,这些着名的天文历法家都曾经读过大量的儒家经典,他们所撰着的天文历法方面的着作采纳了儒家经典中大量的天文学知识。

古代的地理学则不可能不讲《尚书?禹贡》、《周礼?夏官司马?职方》。东汉的班固所撰《汉书?地理志》辑录了《尚书?禹贡》的全文和《周礼?夏官司马?职方》的内容;魏晋时期的地图学家裴秀所制最早的历史地图集《禹贡地域图》,主要是根据《尚书?禹贡》。此后的地理学家郦道元、贾耽、杜佑、李吉甫都无不通晓《尚书》、《周礼》等儒家经典,并以此作为地理学研究的基本材料。

在农学方面,《周易》的“三才之道”是古代农学研究的思想基础。作为古代农学体系标志的《齐民要术》说:“顺天时,量地利,则用力少而成功多。任情返道,劳而无获。”[10]同时,在中国古代,以《礼记?月令》为基本框架的月令式农书是重要的农书类型,先是有东汉的崔寔撰《四民月令》,又有唐朝韩鄂撰《四时纂要》,后来还有元朝的鲁明善撰《农桑衣食撮要》,等等。即使是其它类型的农书,其中也包含了大量从《诗经》、《尚书》、《周礼》、《礼记?月令》、《尔雅》等儒家经典中引述而来的农学知识。

当然,作为科学家,他们的知识并不只是从儒家经典中所获得的那一部分科学知识,他们还拥有从前人的科技着作以及其它着作中所获取的知识,还有他们的经验知识以及他们通过科学研究所获得的知识。但无论如何,在他们的知识结构中,从儒家经典中所获得的知识是他们进行科学研究最基础的同时也是最重要的知识。

在儒家文化的背景下,古代科技,无论是数学、天文学还是地理学、农学,无论是科学家的科学研究还是科技着作,都或多或少地以儒家经典中的科技知识为基础,而与之有着密切的联系。这一切足以证明了儒家经典中的科技知识的确是古代科技所不可分割的重要组成部分。

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