環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)共享與保護(hù)的現(xiàn)狀及探索研究

唐平，黃曉霞

（西南技術(shù)工程研究所，重慶 400039）

目前國內(nèi)已形成了海量的數(shù)據(jù)資源，包含大量的數(shù)據(jù)文件和原始測試數(shù)據(jù)、處理后數(shù)據(jù)（RCS、統(tǒng)計(jì)結(jié)果或其它特征值）、圖形圖像數(shù)據(jù)、音視頻數(shù)據(jù)的多媒體數(shù)據(jù)庫[1—3]。有些數(shù)據(jù)涉及武器裝備常用材料、關(guān)鍵部件及至整機(jī)在不同環(huán)境條件下的實(shí)測數(shù)據(jù)，甚至有涉及軍工、新材料開發(fā)、科技創(chuàng)新等對國家安全有影響或帶來重大經(jīng)濟(jì)效益的材料或構(gòu)件環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)[4]。如何安全合理的利用這些環(huán)境數(shù)據(jù)資源，以致讓這些試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到更充分的應(yīng)用，將是我們國家在今后一段時(shí)間值得思考的問題。同時(shí)，在應(yīng)用的同時(shí)，還涉及保密問題，因此，我們有必要對環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)的共享與保護(hù)進(jìn)行研究與探索。

1 環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)共享與保護(hù)的現(xiàn)狀

1.1 國外現(xiàn)狀

發(fā)達(dá)國家非常重視各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)的管理和應(yīng)用，他們以數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)手冊、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等集成性成果作為其共享與保護(hù)的手段，同時(shí)為研究、設(shè)計(jì)和技術(shù)改進(jìn)提供了科學(xué)依據(jù)，避免了設(shè)計(jì)的盲目性[5—7]。

美軍在自然環(huán)境試驗(yàn)中，經(jīng)過長期系統(tǒng)的環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)積累，出版了腐蝕手冊，開發(fā)了新的耐候材料和產(chǎn)品，并制定了大量的材料生產(chǎn)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)等一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。美國制定的各類環(huán)境試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，為世界各國普遍采用，其中不少已成為國際標(biāo)準(zhǔn)。如美國著名的《尤利格腐蝕手冊》、《軍工材料與構(gòu)件環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)匯編》等集成性成果已在全世界推廣應(yīng)用[1]，形成了一種獨(dú)立的知識產(chǎn)權(quán)，實(shí)現(xiàn)了材料與產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)面向全社會的共享與服務(wù)[8—9]。

日本也十分重視自然環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)共享與保護(hù)。他們大約有40個(gè)大氣環(huán)境試驗(yàn)站，并形成網(wǎng)絡(luò)體系，通過對原始數(shù)據(jù)的分析處理，建立共享服務(wù)數(shù)據(jù)庫，面向社會為國家重點(diǎn)工程、項(xiàng)目研究、材料生產(chǎn)與應(yīng)用部門提供數(shù)據(jù)服務(wù)[10—11]。

英國共有各類大氣暴露場40個(gè)左右，僅鋼鐵研究協(xié)會就有8個(gè)，其中最大的是卡林頓暴露場[12]。對于各試驗(yàn)站產(chǎn)生的環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)，他們通過環(huán)境數(shù)據(jù)采集自動化、測試數(shù)據(jù)數(shù)字化和數(shù)據(jù)匯交格式標(biāo)準(zhǔn)化，建立完善的國家試驗(yàn)站網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。以關(guān)鍵材料、通用零部件、核心元器件等基礎(chǔ)產(chǎn)品為對象[13—14]，系統(tǒng)積累它們在各類環(huán)境中的環(huán)境因素及環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)，研究其與這些環(huán)境相互作用、性能演變及失效機(jī)理。為環(huán)境嚴(yán)酷度評估、裝備產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性評價(jià)、實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn)方法研究、環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)制定、數(shù)據(jù)共享等提供技術(shù)支撐和服務(wù)。如英國皇家化學(xué)會數(shù)據(jù)庫（RCS）等，都通過大型數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的有償使用，有力促進(jìn)了數(shù)據(jù)資源的推廣與應(yīng)用[15—17]。

1.2 國內(nèi)現(xiàn)狀

近年來，由于我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的突飛猛進(jìn)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)快速增長，使得國防建設(shè)及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中對各類型材料及產(chǎn)品的環(huán)境試驗(yàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的需求迫切，從而環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)的共享與保護(hù)就顯得更加迫在眉睫[18—19]。目前我國對所采集的環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)檢測的組織流程和信息化建設(shè)方面水平較低，國內(nèi)各工業(yè)部門單位的產(chǎn)品環(huán)試檢測基本上還在沿用傳統(tǒng)的管理體系及半人工的操作模式[20—22]。環(huán)境試驗(yàn)檢測計(jì)劃、流程設(shè)計(jì)、過程控制、環(huán)境試檢測數(shù)據(jù)采集、設(shè)備排產(chǎn)使用、儀器設(shè)備計(jì)量和環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)檢測與分析報(bào)告的編寫等工作都是在各自獨(dú)立的部門完成。環(huán)試檢測數(shù)據(jù)的自動采集、存儲、匯集、發(fā)送、分析基本處于點(diǎn)狀零散狀態(tài)，難于將環(huán)試檢測數(shù)據(jù)匯總并綜合分析處理，相關(guān)的數(shù)據(jù)也沒有關(guān)聯(lián)在一起。環(huán)試檢測信息難于在設(shè)計(jì)、工藝、管理等部門之間共享，大部分環(huán)試檢測信息還處于信息孤島狀態(tài)，環(huán)試檢測信息的利用率很低，很多有價(jià)值的信息沒有被挖掘出來[23—25]。同類環(huán)試檢測繼承性、模板化能力不夠，重復(fù)設(shè)置、重復(fù)編寫報(bào)告現(xiàn)象嚴(yán)重，效率相對偏低。由于信息化使用水平相對低下，因此數(shù)據(jù)的查找、溯源相對非常困難，難以實(shí)現(xiàn)環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)有效利用，更談不上數(shù)據(jù)的共享與保護(hù)[26—27]。

目前，國防科技工業(yè)自然環(huán)境試驗(yàn)研究中心采集積累的各類材料及產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性數(shù)據(jù)約有37萬個(gè)[5]。至此，在眾多的環(huán)境數(shù)據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ)上，僅有鋼鐵材料環(huán)境腐蝕試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)材料環(huán)境腐蝕數(shù)據(jù)面向全社會的共享與服務(wù)體系[28—29]。實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)生產(chǎn)、上報(bào)和共享的規(guī)范化、科學(xué)化、數(shù)字化管理。為國家重點(diǎn)工程、項(xiàng)目研究、材料生產(chǎn)與應(yīng)用部門提供國家材料環(huán)境腐蝕數(shù)據(jù)服務(wù)。

至今，我國專門針對環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)的共享與保護(hù)的法律法規(guī)尚未建立，可參考的也不多，現(xiàn)在環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)資源還主要是鋼鐵材料環(huán)境腐蝕實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享的形式。如國科發(fā)基字[2007]669號《材料環(huán)境腐蝕國家野外科學(xué)觀測研究試驗(yàn)站網(wǎng)數(shù)據(jù)共享與管理辦法（試行）》，為便于共享與應(yīng)用，將數(shù)據(jù)分為4個(gè)共享級別[6，30]，具體如下所述[19]。

1）A級：互聯(lián)網(wǎng)上公開數(shù)據(jù)（基本考慮為基本環(huán)境因素?cái)?shù)據(jù)，各類標(biāo)準(zhǔn)材料的各自然環(huán)境腐蝕數(shù)據(jù)，站網(wǎng)部分研究資源數(shù)據(jù)）。

2）B級：在線服務(wù)數(shù)據(jù)，在線填表遞交，確定后，賦予權(quán)限自行獲得數(shù)據(jù)。

3）C級：離線服務(wù)數(shù)據(jù)，未入網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，在線填表遞交，確定后，通過郵件或郵寄等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)服務(wù)。

4）D級：保密數(shù)據(jù)。軍工、新材料開發(fā)、科技創(chuàng)新等對國家安全有影響或帶來重大經(jīng)濟(jì)效益的材料或構(gòu)件環(huán)境腐蝕研究數(shù)據(jù)。

用站網(wǎng)體系的物質(zhì)和技術(shù)條件產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)都是國家的材料環(huán)境腐蝕數(shù)據(jù)資源，為數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位（或研究者）和站網(wǎng)體系共同所有[31]。數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位不具有對數(shù)據(jù)的獨(dú)立產(chǎn)權(quán)，但享有署名權(quán)、優(yōu)先利用權(quán)，也有權(quán)在不違反保密法的前提下，向他人提供和交換其生產(chǎn)的數(shù)據(jù)，提出數(shù)據(jù)保護(hù)期限[32]。

我國自然環(huán)境試驗(yàn)已有60年左右的歷史，已從單一的試驗(yàn)轉(zhuǎn)向規(guī)律研究，從數(shù)據(jù)積累、處理轉(zhuǎn)向建立模型等研究方面，為環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)的共享奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。就環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)共享與保護(hù)的具體措施而言，我國與歐美等國家相比還處于起步階段，雖已在鋼鐵材料腐蝕環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)已有了具體的共享形式與管理試行辦法，但還缺乏明確的實(shí)施細(xì)則[33—35]。因此，我國有必要大力推廣環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用，在信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，應(yīng)該盡快研究環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)共享和保護(hù)的管理辦法及法律法規(guī)體系。

2 環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)共享與保護(hù)勢在必行

2.1 共享的重要性

要使大量的環(huán)境試驗(yàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)得到應(yīng)用，必須建立有關(guān)的數(shù)據(jù)資源共享平臺，缺乏有關(guān)的數(shù)據(jù)資源共享平臺將大大影響環(huán)境試驗(yàn)的應(yīng)用[36]。同時(shí)通過數(shù)據(jù)資源共享平臺可以避免大量的重復(fù)試驗(yàn)，使信息得到充分利用，并能保證在服役環(huán)境下、一定壽命周期內(nèi)產(chǎn)品仍能滿足設(shè)計(jì)性能要求，及時(shí)滿足新型號研發(fā)，為國家節(jié)省巨額資金[37—38]。

2.1.1 避免重復(fù)試驗(yàn)[7]

環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)信息的共享可使一個(gè)環(huán)境試驗(yàn)站網(wǎng)采集的數(shù)據(jù)能得到數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位（或研究者）和站網(wǎng)體系，以及各領(lǐng)域的充分利用[39]。

如美軍武器裝備為適應(yīng)其全球戰(zhàn)略的需要，在國內(nèi)外建立了能滿足各類裝備的試驗(yàn)場達(dá)50多個(gè)[40]，覆蓋了全世界各種典型的自然環(huán)境條件，且規(guī)模宏大。他們?nèi)绱她嫶蟮臄?shù)據(jù)是如何實(shí)現(xiàn)共享的呢？國防部成立了試驗(yàn)與鑒定共享平臺辦公室，負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)三軍的聯(lián)合試驗(yàn)與鑒定工作[8，10]。避免了試驗(yàn)重復(fù)，以及人力、物力的浪費(fèi)。同時(shí)為了提高試驗(yàn)效益，減少不必要的重復(fù)試驗(yàn)，他們還進(jìn)行了數(shù)據(jù)信息跟蹤研究，根據(jù)不同的環(huán)境特點(diǎn)，制定了一系的環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，涉及范圍廣，對大到火箭、飛機(jī)，小到元器件、軍需給養(yǎng)等。這些標(biāo)準(zhǔn)對其他國家武器裝備環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的制定產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，尤其是MIL-STD-810F更是世界上環(huán)境試驗(yàn)方面的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)[8]。

國外環(huán)境數(shù)據(jù)共享平臺也對商業(yè)和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)開放，走軍民結(jié)合的道路，使這些試驗(yàn)機(jī)構(gòu)獲得了社會的投資，增加活力。

2.1.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)信息得到及時(shí)充分的利用

環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)信息共享的目的，就是使得數(shù)據(jù)信息的查詢、檢索能暢通無阻，使信息得到最充分、最及時(shí)的利用。例如我國“材料環(huán)境腐蝕試驗(yàn)站網(wǎng)體系共享平臺”就已實(shí)現(xiàn)各成員單位之間的資源數(shù)據(jù)共享，開展了站網(wǎng)體系與其他機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)交流，實(shí)現(xiàn)了站網(wǎng)數(shù)據(jù)庫的集成、管理、更新和運(yùn)行。該共享網(wǎng)在航空、核電、國防、交通等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，例如，如三峽水利樞紐工程、秦山核電站二期工程、寶鋼二期工程等工程建設(shè)中，充分利用材料環(huán)境腐蝕試驗(yàn)站網(wǎng)內(nèi)的各類材料，并根據(jù)其材料在不同自然環(huán)境中的耐蝕特性與腐蝕規(guī)律，為工程建設(shè)的合理選材和腐蝕行為預(yù)測提供了依據(jù)，使國家基礎(chǔ)建設(shè)和重大工程項(xiàng)目得到了有力的支撐[9，41]。

2.2 環(huán)境數(shù)據(jù)保護(hù)的必要性

1）環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)資源安全、合理使用，推動環(huán)境適應(yīng)性的提高。環(huán)境適應(yīng)性是武器裝備重要的質(zhì)量特性之一，是軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力可靠生成的重要基礎(chǔ)。環(huán)境適應(yīng)性的提高，需要以裝備用材料、部組件等在不同極端環(huán)境下的實(shí)測數(shù)據(jù)作為論證、設(shè)計(jì)、選材的依據(jù)。通過參考環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)資源，開展武器裝備環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)、環(huán)境防護(hù)和控制等，能夠有效降低環(huán)境因素對裝備性能的影響。同時(shí)，對確保武器裝備的耐環(huán)境能力具有重要意義。

2）環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)資源急需通過有效的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)方法和合理的保護(hù)機(jī)制推廣應(yīng)用[42]。當(dāng)前，信息化、網(wǎng)絡(luò)化使試驗(yàn)數(shù)據(jù)傳播的空間逐漸擴(kuò)大，傳播的方式變得多種多樣，復(fù)制速度加快，環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)擺脫了特定地域的關(guān)聯(lián)性，給已有的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)法律帶來新的挑戰(zhàn)。尤其是網(wǎng)絡(luò)的普及使得數(shù)據(jù)傳播途徑多樣化、便捷化。數(shù)據(jù)一旦泄露，將會在短時(shí)間內(nèi)迅速傳播，這給數(shù)據(jù)保護(hù)帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。另一方面，不同國家法律對知識產(chǎn)權(quán)的“合理使用”都有不同的規(guī)定，知識產(chǎn)權(quán)也就因?yàn)榈赜蛐缘哪：y以確定，這給信息化條件下數(shù)據(jù)的侵權(quán)行為提供了可乘之機(jī)[43—45]。隨著環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移速度加快，數(shù)據(jù)的老化周期也相對縮短，一些試驗(yàn)數(shù)據(jù)可能在其知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)期內(nèi)就已失去價(jià)值。因此，有必要研究環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)機(jī)制和保護(hù)方法。

3）信息化條件下數(shù)據(jù)資源知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)不斷深入發(fā)展的需要。信息技術(shù)的發(fā)展對傳統(tǒng)的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)法律和機(jī)制造成了極大的沖擊。特別是數(shù)字技術(shù)所具有的存儲信息量大、檢索快捷、使用方便、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，使數(shù)據(jù)資源使用和復(fù)制成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其制作成本[46]。這固然方便了數(shù)據(jù)資源的使用和傳播，但也給數(shù)據(jù)資源的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)帶來巨大的難題。數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)的保護(hù)問題也成為繼計(jì)算機(jī)軟件保護(hù)后的另一個(gè)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的焦點(diǎn)問題。數(shù)據(jù)庫既是軟件技術(shù)又是信息數(shù)據(jù)以邏輯組合方式錄制在電腦硬盤上的機(jī)讀記錄集合體。信息數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫的實(shí)體和內(nèi)涵，兩者相輔相成，互相依賴[47]。我國目前還沒有數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫相應(yīng)的知識產(chǎn)權(quán)法規(guī)，由于國防工業(yè)環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)的特殊性，如何正確認(rèn)識和協(xié)調(diào)環(huán)境數(shù)據(jù)共享與知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的關(guān)系，做到既充分實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享又切實(shí)保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)，是我國知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)工作不斷深入的迫切需求。

3 環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)共享與保護(hù)的建議

1）建立完善的數(shù)據(jù)庫共享系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理中的常用的技術(shù)，是借助于計(jì)算機(jī)保存和管理大量復(fù)雜數(shù)據(jù)和信息的軟件工具，在自然環(huán)境試驗(yàn)過程中，大量的數(shù)據(jù)信息需要進(jìn)行管理，而信息管理系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)庫。由于環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)范圍廣，涉及海洋、地形、大氣和空間等四大領(lǐng)域[12]，為了充分利用這四大領(lǐng)域的環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)，必須建立完善的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。以便于對各種格式的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)涉及的領(lǐng)域范圍分類整理，進(jìn)行邏輯集成，轉(zhuǎn)換成單一的數(shù)據(jù)集，并保證物理上的一致性。同時(shí)為環(huán)境數(shù)據(jù)信息的共享和重用打下良好的基礎(chǔ)。

2）逐步建立國家共享服務(wù)網(wǎng)站。環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)是國家的寶貴科學(xué)數(shù)據(jù)資源，為了充分發(fā)揮環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)的作用，規(guī)范管理數(shù)據(jù)，逐步建立國家共享服務(wù)網(wǎng)站。如美國的環(huán)境試驗(yàn)網(wǎng)站，由國防部監(jiān)管的三軍重點(diǎn)試驗(yàn)設(shè)施共有21個(gè)，他們建立了軍用環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)。

3）政府引導(dǎo)，建立保密管理機(jī)制。研究制定相應(yīng)的保密制度和法規(guī)，從制度上保證數(shù)據(jù)庫信息的安全。同時(shí)從技術(shù)上研發(fā)高質(zhì)量的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，設(shè)置單位內(nèi)部的權(quán)限管理機(jī)制，避免重要信息被非法拷貝[48]。

4）逐步建立市場運(yùn)行管理機(jī)制。研究環(huán)境試驗(yàn)中產(chǎn)生的科學(xué)數(shù)據(jù)，如何納入市場運(yùn)行的管理體系，在市場運(yùn)行管理機(jī)制下[49]，保障各環(huán)境試驗(yàn)站能夠通過控制和行使自己的權(quán)利而收回?cái)?shù)據(jù)創(chuàng)造的成本，并獲得必要的利益，從而達(dá)到激勵數(shù)據(jù)創(chuàng)造、促進(jìn)環(huán)境數(shù)據(jù)的最大使用化。

4 結(jié)語

隨著人們對自然環(huán)境試驗(yàn)重要性認(rèn)識的提高和型號管理的科學(xué)化，自然環(huán)境試驗(yàn)正貫穿于軍用裝備設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)和采購的全過程。大量的環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)沒有實(shí)現(xiàn)有效的共享與保護(hù)，在很大程度上制約著我國的科技進(jìn)步與創(chuàng)新。充分發(fā)揮政府職能，建立環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)共享管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)在尊重知識產(chǎn)權(quán)的前提下，最大限度地促進(jìn)環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)的開放和使用。

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