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本次游轮从佛罗里达的Fort Lauderdale启程，从大西洋驶往加勒比海，通过巴拿马运河进入太平洋后北上，经过中美洲和墨西哥以后回到美国西海岸。游轮以巴拿马运河作招牌，通过运河自然是此次航行最精彩的节目，全体乘客都无比期待。当天我们天不亮就起床在船艏占据有利位置。6点船上的广播也响起，通知大家：巴拿马运河到了！
巴拿马运河非常繁忙。为了保证游轮能在今天全程白天通过，游轮公司一年前就按床位交了买路钱锁定了过闸时间。
价码是每个游客138美元，即使是未售出的床位也要交111美刀。
远处灯火明亮处就是巴拿马运河大西洋入口的船闸。右边是我们要通过的原装船闸Gatun Locks。左边是2016年开通的新建的更大船闸Aguas Clara Locks。近处的大桥是新建的第三座跨越运河的公路大桥。桥已完成但路还没修好因此还没有开通。
看一眼世界地图就知道巴拿马运河所在的区域有多特殊了。北美和南美大陆都有几千公里宽，唯独连接两大陆的中美洲巴拿马地峡只有不到100公里宽。地质学家的研究发现，南北美洲之间曾经由海洋相隔，那时太平洋和大西洋是相通的。后来由于东西相向运动的板块在这里相撞造成地壳上升，加上火山爆发，先形成一些岛屿，最终在大约450万年前形成地峡，连接了大陆，阻断了大洋。
这几十公里的陆地对于两洋之间的交通的影响是巨大的。巴拿马运河建成之前南北美洲大陆东西两岸之间的水运只有两条路可走，走北冰洋（几乎不可能，虽然老毛子近年来在忽悠），或者走麦哲伦走过的路，绕过南美最南端风急浪高的合恩角。这样不仅路途遥远而且风险高。
在巴拿马开凿一条运河以打通两大洋交通的想法由来已久。西班牙人1513年通过巴拿马地峡抵达太平洋后就设想过运河方案。但限于当年的技术能力只能修建一条跨越地峡的陆路通道。美国人在19世纪中叶修建了连接大西洋一侧科隆港Colón和太平洋边的巴拿马城的铁路。
随着工业革命带来技术条件的成熟，特别是连接大西洋/地中海和红海/印度洋的苏伊士运河的通航，使得修建巴拿马运河的计划再次浮出水面。这一次是法国人拔得头筹。1881年，法国人开始了运河工程。
巴拿马运河地图（取自维基百科）。巴拿马运河连接东西两大洋，但运河本身却基本上是南北走向的。最下图是由船闸控制的运河水位变化示意图。
运河工程给法国人带来的不是成功而是灾难。虽然法国人有成功修建苏伊士运河的经验，但他们在巴拿马面对的是完全不同的挑战。他们需要在坚硬的石山上开凿，还要削低山头以降低塌方的风险。更使法国人抓狂的是这个鬼地方的天气。巴拿马地峡的雨季长达8个月，人和设备一年大半时间都泡在水中。最要命的是这里是成片的热带雨林，蚊虫遍地，黄热病疟疾等热带疾病流行。这些疾病当时病因不明没有有效治疗方法很容易致人死命。1884年，平均每个月就有200名工人死亡，其中死于疾病的占大多数。到1889年总共有2.2万工人丧失生命，为运河集资的2.87亿美元也全部耗尽，80万集资者的血汗钱打了水漂。调查中还牵扯出不少丑闻，有了专有名词巴拿马丑闻Panama scandals。连以建造埃菲尔铁塔闻名的埃菲尔也牵扯到其中。法国人撑不下去了，急需找下家接手。这时该美国人出场了。
巴拿马运河的大西洋入口加通船闸Gatun Locks。两条4400马力的重型拖轮正向我们的船驶来。大型轮船需要在拖轮的帮助下才能进入船闸。巴拿马运河共有24艘这种拖轮维持日常运作。
1901年老罗斯福Theodore Roosevelt Jr. 当选美国总统后对运河表现出极大热情并得到国会的支持。但当时美国除了巴拿马之外还有另外一个运河选址就是尼加拉瓜。巴拿马人当然不希望进了锅的鸭子又顶开锅盖飞走。据说巴拿马官员给每个美国议员都寄了一张明信片，用的邮票上印的是尼加拉瓜火山喷发，提醒美国佬那里不缺火山。同时法国人看美国还有尼加拉瓜这个备胎也只好将原来的1亿美元要价主动降到了4千万，这事眼看就要成了 … 但还不成，中间还隔着一个哥伦比亚。
原来巴拿马于1821年独立之后加入了南美解放者玻利瓦尔建立的大哥伦比亚，此时还是哥伦比亚的一个省。巴拿马运河工程要经过哥伦比亚的批准。1903年罗斯福政府与哥伦比亚政府签署了运河条约，美国国会也很快批准了。但条约被哥伦比亚议会以24：0全票否决。美国人只好另外想辙。美国人这时想起了1846年跟哥伦比亚（当时叫新格拉纳达）签的一个条约，该条约赋予美国在巴拿马地峡的通行权以及用军事手段维护该地区的安定并镇压任何分裂哥伦比亚的企图。显然哥伦比亚是想借美国的力量来维稳。但不知怎的条约就被美国律师解释成了美国有权用军事手段支持巴拿马的独立运动。正巧当时巴拿马也正好在闹分裂。1903年11月美国承认巴拿马并派军舰堵住哥伦比亚派来镇压的运兵船的去路。第二天巴拿马就宣布独立。再过三天就与美国签订了运河条约。哥伦比亚量了量自己的胳膊根直径再瞄了一眼美国的之后也就知难而退了。这事充分显示了美国在其后院行事的强权与霸道。不过美国和哥伦比亚在1921年还是签署了条约。哥伦比亚承认巴拿马独立，美国支付给哥伦比亚2500万美元并给予哥伦比亚在运河区的一定特权。
美国以1000万美元和以后每年25万美元的代价从巴拿马政府取得运河的开凿和管理权以及运河两侧各10英里（16公里）的运河区内包括司法和驻军权力的绝对管辖权。当年甚至负责整个美洲包括美国本土防卫的美军南方司令部就设在运河区。运河区成为名副其实的国中之国，直到1977年美国巴拿马签署协定开始将运河区控制权移交给巴拿马。到1999年最后一天运河区的主权完全归巴拿马所有。
美国以4千万美元从法国人手里买下运河工程，包括铁路和施工设备以及已经完成的工程量，主要是开挖靠近太平洋一侧的库莱布拉人工峡谷Culebra Cut的土方量，大约一蒸汽铲（1立方码（~ 0.73立方米））一美元。从此运河工程这块烫手山芋就转到了美国人手上。
游轮驶近加通船闸。加通船闸是双向三级船闸。每一级船闸长1000英尺（335米）宽110英尺（335.3米）。船从海平面开始入闸，经过三级船闸提升至约26米高水位。反向船只程序相反。
前面船闸水位已经提升。对面船闸水位正在下降，可见船闸中的水自右侧桥洞下排出。船闸关闭时闸门前的桥也开通供车辆越过运河。
前面的船进入下一级船闸，水位降低后闸门打开，该我们过了！
游轮在牵引机车的引导下进闸。牵引机车负责精确控制船在船闸中的位置。目前所用的是重50吨，290马力的电力机车，外号叫骡子Mule。
船闸的尺寸限制了能够通过巴拿马运河的最大船只的尺度。满足这个最大尺度的船被称为巴拿马级Panamamax。这个尺度是长289.56米（950英尺），宽32.31米（106英尺）。超过这个尺寸的船舶将无法通过巴拿马运河。二战前后美国海军的战列舰因为要两洋作战必须能够通过巴拿马运河所以最大的衣阿华级的宽度也被限制在108英尺。日本海军则没有这个限制，于是建造了大得多的大和级战舰妄图在决战中占上风。衣阿华级战舰也成为巴拿马运河老船闸使用100年间通过的最宽的舰船。当2016年巴拿马运河扩建工程完工新的第三船闸投入运行后通过能力大大提高，新巴拿马级New Panamamax的尺度限制是长366米（1201英尺），宽49米（161英尺）。目前通过的最大船舶是16.8万吨的挪威游轮Bliss号，最宽的是中国远洋公司的集装箱货轮发展号，宽48.2米。
牵引机车的作用不是拉着船前进。船通过船闸时是靠自己的动力行驶，但靠轮船自己是不能够精确控制自己的位置保持在船闸中线上的，所以大船必须要由牵引机车来控制。我们的船是巴拿马级的最大宽度宽106英尺，在110英尺宽的船闸中每一侧只有2英尺（0.6米）的余量。更不用说当年每侧只有一英尺的衣阿华战舰了。其控制的精确程度之高令人叹为观止。每一艘巴拿马级的大船都需要4台甚至6台机车在两侧拉紧钢缆使船保持在船闸中央。
轮船是怎样被牵引进入船闸的呢？
船闸的入口的两边一长一短。在上图中船驶入时右舷先靠近长边用钢缆与两台牵引机车连接。在船缓缓接近船闸时船的位置由右舷的牵引机车和左舷的拖轮控制。当左舷接近船闸短边时也由拖轮交与牵引机车控制，船在两侧的机车牵引下驶入船闸。
巴拿马运河船闸的钢制闸门有2.13米厚，19.81米宽，高度则根据水位从14.33米到24.99米。两扇闸门关合时不是呈180度，而是有一个夹角成V字形。在水的压力下闸门会关严。闸门平衡得非常好，每扇门开关只需要两台25马力的马达。这些机械装置在持续工作了84年之后在1998年才被新设计的液压机件所替换。
我们的船入闸，开始注水。
巴拿马运河的各个船闸注水排水都不用水泵，全靠水的自流。船闸用水量惊人。每级每次需要10万立方米的水。就算是热带雨林水量充沛也会有不够用的时候。为了节约用水船闸还设计有水循环设施，将船闸中高水位的部分排到水窖中储存起来供相反方向的船闸使用。每次排水可节约60%的水量。
注水完毕闸门打开船将要驶入下一级船闸。
钢索绷紧的“骡子”
驶离加通船闸，进入加通湖
加通湖是个因巴拿马运河而生成的人工湖，面积470平方公里。当年是世界上最大的人工湖。巴拿马运河为什么需要通过船闸将船升到海平面以上26米的这个人工湖呢？这要从头说起。
美国人接盘运河工程后，约翰.斯蒂文斯John Stevens在1905年成为总工程师Chief Engineer负责运河工程。同时威廉.戈加斯William Gorgas被任命为总卫生官Chief Sanitation Officer负责工程的健康医疗保障。两人从法国人的教训中认识到能否有效防治热带疾病是工程成败的关键。他们没有马上开始施工，而是从修建生活设施开始。他们为工人们新修了舒适的宿舍，重修了雨季泥泞难行的道路。更重要的是填平水坑清除杂草，消灭蚊虫的滋生地。因为当时已经发现蚊虫是黄热病的主要传播源。这项工作不仅奠定了巴拿马运河工程成功的基础，而且成为热带传染病防治的经典成功范例。
接下来就是决定工程方案了。法国人的方案是海平面开挖，像他们修建苏伊士运河那样。但是巴拿马的情况完全不同。巴拿马运河在南部要穿越64米高的美洲分水岭。山是坚硬的石山，法国人挖了10多年只把山头挖低了5米。北面则是水量充沛汹涌的查格雷斯河Chagres。
美国最初的方案也是在海平面开挖。但斯蒂文斯经过研究认为这样工程量太大远远超出当时的能力。他提出筑坝蓄水建人工湖提高水位，船通过船闸进出运河。这样可以极大地降低挖山的工程量。
这个方法其实法国人负责时也有人提过但未被采纳。当斯蒂文斯确信这是唯一正确的选项后就开始大力推动。1906年他乘船专程赶往美国首都华盛顿向总统力陈自己的方案并取得罗斯福的支持。在方案得到批准后斯蒂文斯立即行动。但一年之后斯蒂文斯却突然辞职，原因至今不明。很多人猜测是工程的巨大压力压垮了他，也有人猜测是由于他对美国政府的官僚低效以及对华盛顿决定由美国陆军工程兵主导施工表示不满。
斯蒂文斯主持运河工程只有两年时间，但他的名字永远和巴拿马运河联系在了一起。他力主采用的人工湖-船闸方案是运河工程成功的最为重要的关键。巴拿马雨季漫长，最不缺的就是水。水曾经给施工造成很大困难，但水既可以覆舟又可以载舟，斯蒂文斯巧妙地变水害为水利，并由此成就了一项伟大的工程。
加通湖。右前方是查格雷斯河水坝。加通湖就是修筑这个水坝截住查格雷斯河后形成的。
巴拿马运河全长约80公里。加通湖南面直到太平洋船闸的一段叫库雷布拉水道（英文叫Culebra Cut，直译应该是库雷布拉切口，不知道有没有更好的译法）。库雷布拉水道长12.6公里，是开山开出来的人工水道。
斯蒂文斯的辞职令罗斯福总统大为懊恼。罗斯福转而任命美国陆军工程兵团上校乔治.戈索尔斯George Goethals接任总工程师。戈索尔斯将整个工程分成三部分，北部的大西洋船闸和加通湖，南部的太平洋船闸及航道，以及中部的库雷布拉水道。其中库雷布拉水道是最难啃的骨头和工程的关键，法国人就是栽在这儿的。戈索尔斯指派大卫.盖拉德David Gaillard少校负责。美国人重修了铁路，由单向改成双向，大大提高了运力，并购进102台大型蒸汽挖掘铲代替法国人的破旧设备，终于用8年时间啃下了这块硬骨头。按美国人的方案库雷布拉水道只需要挖到海平面以上12米，但把水道底宽从法国人的22米加大到91米，并为降低塌方的风险两山之间的距离加大到约540米。到工程完工时在这里完成的土石方有7600万立方米。法国人在此之前完成了1400万立方米。
盖拉德在1913年工程完工前死于脑瘤。为纪念他，这条水道被命名为盖拉德水道Gaillard Cut（库雷布拉水道是2015年被重新命名的）。
库雷布拉水道的入口
库雷布拉水道。水道两侧的山坡被筑成防止塌方的阶梯状。前方的大桥是世纪大桥Puente Centenario。
驶出库雷布拉水道就到了运河太平洋端的船闸和大西洋船闸一样，这里的船闸也是三级，但分成两座。船在这里经过三级船闸下降26米，达到海平面水位。第一座是一级船闸佩德罗.米格尔船闸Pedro Miguel Locks。通过佩德罗.米格尔船闸水位将降低9.5米。
佩德罗.米格尔船闸
隔壁的船闸几艘游艇和一条大船拼闸
到太平洋的最后一个船闸是米拉.弗洛雷斯船闸Miraflores Locks。这是一个二级船闸。通过船闸水位降低16.5米。
米拉.弗洛雷斯船闸的第一级放完水，闸门打开。因为这个地方潮汐涨落最大，所以有两道闸门。这里的闸门也是所有船闸中最高最重的，每扇门有662吨重。仅门和混凝土墙连接的铰链就重达16.7吨。
米拉.弗洛雷斯船闸闸门
随着船闸水位一级级下降，牵引“骡子”也随着轨道下降
驶出整个巴拿马运河的最后一道闸门
驶离米拉.弗洛雷斯船闸
运河外的巴尔博亚港Puerto de Balboa。远处大桥是美洲大桥Puente De Las Américas
经过大约9小时的航行，我们的船穿过运河驶入太平洋。
运河外巴拿马湾的堤岛Causeway Islands。远处的高楼是巴拿马城
当年修建巴拿马运河时挖山的土石被通过铁路和管道送到这里修成一条几公里长的防波堤，并在防波堤的尽头堆成了4座小岛。这样既解决了土石的堆放问题又降低了太平洋洋流对进出运河的船只航行的影响。
当年7万5千名来自50个国家的工人（大多数是来自西印度群岛的黑人）用了10年时间，花了5亿美元（相当于2017年的92亿美元）和5609人死亡的代价建成了巴拿马运河。运河对美国的战略重要性是怎么形容也不过分的。运河通航前从纽约绕道合恩角到旧金山的航程有18000海里。运河的建成使得这一距离缩短到了仅仅5000多海里。1914年8月15日运河正式通航。当年就有大约1000艘船通过运河。到2008年，这一数字是17702艘，货物总吨位达3亿3千万吨，占世界海运量的大约5%。随着2016年扩建工程完工，巴拿马运河的通过能力大大提高，得以在新世纪更好地服务世界航运界。
有意思的是当年的备胎尼加拉瓜运河工程近年来一度又有了转正的可能。2013年尼加拉瓜与以中国富商王靖为首的香港公司签订了运河开发协议。但到2021年，王靖的公司黄了，新尼加拉瓜运河大概也要烂尾了。
运河正式开通前夕，威廉.戈加斯独自划着小船驶过整个运河全程。而此时工程的另一位缔造者约翰.斯蒂文斯已经去职7年了。可以告慰运河建设者特别是为艰险工程献身的英雄们的是，100多年后的今天，巴拿马运河仍然是美国有史以来最大的工程，也当之无愧地是美国历史上最伟大的工程。
