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日军从首里的撤退非常顺畅。美军发现日军动向时，已经来不及利用撤退的纵队暴露在外的机会来消灭他们了。尽管如此，第三十二军还是遭到了严重削弱，其向喜屋武的撤退顶多将最终的失败推迟两三个星期而已。6月4日，在汇总了来自各个师团和联队指挥官的报告之后，总部参谋们得出结论，全军残余的兵力大约为3万人，而两个星期前是4万人。日军在首里防线的后卫作战中失去了一些最精锐的老部队。残余规模最大的有组织部队是还有1.2万名官兵的第二十四师团。但是由于重武器、弹药和其他补给物资的损失，其战斗效能已经大幅下降。
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6月6日，四个美军师（两个陆军师，两个陆战师）沿着八重濑岳和与座岳悬崖向日军主要支撑点发动了试探性进攻。野战炮炸掉那些伸出地面的珊瑚岩，为第713装甲喷火营的喷火坦克清理通道，后者则将火焰喷进周围天然石灰岩洞的洞口。美军在地形稍好的防线东段取得了快速进展，在6月11日夜夺取了被称为“95高地”的一处地块。日军只做了零星抵抗，而且大部分没有组织，但是仍将会有许多美军在冲绳战役的最后阶段丢掉性命。随着美国陆军和陆战队封闭了敌人日渐缩小的袋形阵地外的包围圈，班规模的小股日军发动了夜间渗透攻击和万岁冲锋。山上的狙击手也要了许多人的命，而当美军在山间快速推进时，友军迫击炮和火炮造成的伤亡也与日俱增。最惨的是“老种子”第1陆战师，他们在6月11日到6月18日一周时间内伤亡了1 150人。
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美军在冲绳岛比在太平洋任何其他战场上都更努力地劝说敌人放下武器。劝降对象既包括日本军人，也包括冲绳平民。飞机在日军防线上投下了数十万份传单，其中仅6月12日一天就投下3万份。第10集团军的心理战部门出版了一份日语日报。吉普车、卡车和巡逻艇上都架设了大喇叭，由日裔“美二代”们拿着劝降信朗读播放。电池供电的袖珍收音机还被挂在降落伞上投了下去，这样日军在山洞里也可以听到美军的广播。和早前相比，这些传单和劝降信写得更好，更聪明，而且更贴合日本人特有的风俗和思维方式。所有这一切都集中在几个中心思想上：军事上的失败已不可避免，日本军政府腐败无能，日本人必须团结起来，拯救自己的国家，使之免于彻底的毁灭。[68]“投降”一词被格外小心地予以回避，改为邀请日本军人“起来反抗，加入志同道合的人们中间，这是走出绝望困境的最好方法”。他们告诉日军士兵，他打得很勇敢，但是现在他已经“竭尽所能，战争结束后还需要他”。[69]
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这样的劝降比此前太平洋战争中的任何时候都更有效。在战役最后阶段的喜屋武半岛战斗中，数千名日军士兵双手举过头顶走出了山洞。最令人惊讶的是，整个编制单位的日军在他们自己军官的有序指挥下举起了双手——这在传统日本观点看来匪夷所思。这样就形成了滚雪球之势——走进美军防线的日本人越多，想要效仿他们的人也就越多。许多勇敢的日裔“美二代”自愿独自走下洞穴，和敌人士兵面对面说话——他们中许多人的父母、兄弟姐妹、妻子和孩子都被关在美国本土的营地里。有些被俘日军甚至愿意返回山洞和地堡帮助劝说自己的前战友投降，他们知道这些人藏在哪里。冲绳战役中总共有约1.1万名日军成为俘虏，包括超过7 000名日本正规军士兵。为了容纳这源源不断的人流，美军的战俘营也越修越大。一名美军中尉惊叹道：“你需要一辆吉普车才能从战俘营的一侧来到另一侧”。[70]
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数万名冲绳平民因害怕据说如同魔鬼一般的敌人而跟随日本军队南撤。岛屿南部交战区域附近可能有多达10万平民——平均算来，战场上每有1名日本兵，就会有超过3名平民。太平洋战争中还从来没有哪个主要战场上有如此之多的老百姓，或许只有马尼拉除外。日军常常把老百姓赶出山洞，赶到开阔地上，暴露在轰炸之下。日军抢走他们的食物，逼迫当妈妈的冲绳人带着哭闹的婴儿离开洞穴，要么就让她把自己的孩子杀死，否则他们就会直接下手杀害婴儿。数不清的成人和孩子死在地炮和舰炮的炮击以及空中轰炸之下，或者死在机枪、火焰喷射器和其他步兵武器的交叉火力之中。日军已经下令，只要逮到没有说日语的平民，就要将其当作间谍处死。许多当地老人不会说日语，因此而遭受戕害。一名冲绳人说日本军队把老百姓当成随时可以牺牲掉的炮灰，“就像象棋里的小卒子”。[71]
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美军部队向南前进时，遇到了道路另一边迎面而来的难民长龙——悲惨的人潮，他们绝望、饥饿、肮脏，女人背着孩子，打成捆的衣服或其他财产挑在肩上。不少人嚼着甜菜根。有些人受了伤，手脚并用向前爬。当时16岁的冲绳学生宫城喜久子回忆了那一幕惨剧：“数万人像蚂蚁那样向前爬。他们都是老百姓。老爷爷，老奶奶，背着孩子的妈妈，浑身泥土，迈着碎步向前跑。孩子若是受了伤，就会被丢在路边，扔掉不要了。那些小孩认出我们是学生，就会喊着‘Nei，nei ！’——那是冲绳话‘姐姐’的意思，想要我们抱起他们。太可怜了。我至今都时常想起他们的哭声。”[72]
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许多冲绳老百姓在接近美军防御阵地时被打死。美军哨兵们都接到命令要向他们开枪，尤其是在夜间，这种时候人很难分清来者是军人还是平民。火光和照明弹照亮了朝北走向美军防线的人群。有些时候日本军队甚至会驱赶着冲绳老百姓在自己前面走，拿他们当肉盾。为了避免不必要的杀戮，美军向全岛各处投放了传单，传单上用图画和简单的日语、冲绳语写道：“远离飞机！远离道路！不要靠近弹药库！远离军队阵地！哪怕你只是偶然忽略了上述某个警告，下场都可能会很惨。”[73]第6陆战师的诺里斯·布彻尔回忆说，许多日军士兵穿成平民的样子，甚至化装成女人，混在成群的平民中溜过防线。“很不幸，这样一来我们就不得不打死他们。许多可怜的冲绳人就这样被打死了。他们是战争的牺牲品。不得不这么做，我们也很难受，但我们也要保自己的命。”[74]第7步兵师的二等兵约翰·加西亚在夜间看到一个黑影穿过一片田地走来，于是开了枪。天亮后，他走过去，发现“那里躺着一个女人，背上绑着婴儿。子弹打穿了她，从婴儿背后穿了出来。这至今仍然困扰着我，阴魂不散。我仍然觉得自己是个杀人犯。你在黑暗中只能看见一个人影弯着腰。你也不知道那到底是个士兵还是老百姓”。[75]但是第6陆战师的查尔斯·米勒却说他的许多陆战队战友会多少有些随意地射杀冲绳老百姓。“这些人会说：‘来了个斜眼睛的，砰砰……又来了个斜眼睛的猪，砰砰！’我们并不是世界上最善良的人。”[76]
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而与此同时，许多美军士兵也会冒着很大的风险去救援平民。路易斯·托马斯中尉是美国海军医疗队的一名军官，他驻扎在冲绳北部的名户镇附近。他的医院有一个连的海军陆战队防守。道路上拉起了警戒线。一天夜里，火光中有一大群平民沿着道路走过来。这时一名陆战队哨兵在步话机中呼叫：“不要开火。那是平民。”随后他爬出沙包掩体，跑进了黑暗中。几分钟后他回来了，护卫着一群老人、女人和儿童。“我想不会有人记录了他的举动，但是如果我们有权授予他金质奖章的话，我们会这么做的，”托马斯中尉回忆道，“那时候，我们都鼓起了掌，欢呼起来，我们对他说他是个伟大的陆战队员。”[77]
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日军第三十二军最后的指挥洞穴里挤满了士兵和难民，即便是牛岛将军自己也没有私人空间了。参谋军官们不得不在仅余的少量床铺上轮流睡觉，要么就在脏兮兮的过道上席地而眠。石灰岩洞穴内部又臭又潮，水滴从钟乳石上一滴滴地落到地上。各个山洞中有数百名和部队失散的掉队士兵。许多人神经紧张，两眼空洞，漫无目的地在山洞中晃荡，自言自语。美军飞机在其头顶的山岭上投下凝固汽油弹，上层洞穴中的人纷纷死于烟熏火烧。海岸外的巡逻艇不停地向洞口开炮，直到它们开始一点点地崩塌。一名日本兵回忆道：“当大型炸弹和炮弹在摩文仁悬崖上爆炸时，我们的整个山洞就如同地震那样晃动了起来。”[78]
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牛岛将军的最后几天是一个人在一张小写字桌旁度过的，他读书，借着烛光写嘉奖信，有时还会拿起纸扇给自己扇风。隔壁山洞里的长勇将军则一边拿着大烟斗吸烟，一边读书。6月18日星期一，牛岛将军向他的所有指挥官发出了最后一封电报。他感谢他“挚爱的军人们”尽了职。从此往后，所有人都要听从本部队指挥官的命令。长勇将军在电文后还加了一句附言：“勿受被俘之辱，汝等可永生。”[79]残余的散兵游勇被告知要争取渗透出美军防线，到岛屿北部去，那里的山区还有日军小股部队在进行游击战。
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日军指挥官能听到海岸外巡逻艇上大喇叭播放的要冲绳老百姓投降的劝降广播。有些死硬的军官对此不屑一顾，说“美国人成天胡说八道”。[80]但是能看到许多平民甚至是军人向海岸外的巡逻艇游过去。6月18日，日军司令部收到了巴克纳尔将军直接写给牛岛将军的劝降信：“阁下麾下的部队打得很英勇，很好，你们的步兵战术已经获得了你们对手的尊敬……比如我，您是一名长期钻研和实践步兵作战的将军……因此我相信，您和我一样明白，岛上所有抵抗的日军不出几天就要毁灭了。”[81]这封信引来了一阵大笑，牛岛讥讽道：“敌人让我当上步兵作战专家了。”[82]
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三天后，牛岛向东京发出了诀别电。之后他邀请所有的参谋参加最后的宴会。剩下的所有清酒和烈酒都开了瓶，大家共饮告别酒。之后，牛岛和长勇离开山洞，坐在一处俯瞰东海的悬崖顶上。牛岛穿着全套的军服，长勇将军则穿着白色和服。6月22日凌晨4时10分，他们把匕首刺进了自己的腹部，下属军官们立刻举起武士刀砍掉了他们的脑袋。
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根据大田昌秀的回忆，美军后来找到了牛岛将军的坟墓。大田看到墓碑上插着一把美式军刀，还用英文涂满了脏话。[83]
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南部沿岸的山洞里还留有大约1.5万名日军，要把他们彻底扫除还需要不少时间。小股日军还将一直打到7月，但是有组织的抵抗实际上已经结束了，冲绳岛上也不再有“前线”。所有山洞都用火焰喷射器全面扫荡了一遍，再用炸药炸塌；数千名日军和平民被埋葬其中。在有组织的抵抗结束后的最后八天战斗中，估计有8 975名日军士兵被打死，数千名日本人投降。其余许多人自杀身亡。
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16岁的冲绳学生宫城喜久子在一个山洞里躲藏了超过两个星期。6月17日，山洞被炸了，可能是美军手榴弹炸的。喜久子没有受伤，但她的许多同学都受伤而死：
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我闻到了血腥味。我立刻意识到：“他们被击中了！”我们生活在黑暗中，什么都要靠闻。我在下面听到我同学的声音：“我一条腿没了！”“我的手没了！”在老师的要求下，我来到了一片血海之中。护士、士兵、学生，要么当场死掉，要么身受重伤，其中有一个人是我的朋友胜子，她的大腿根受了伤。我蒙了。洞里已经没有药了，我旁边有一个高年级学生正拼命想把肠子塞回肚子里。“我不行了，”她小声说，“所以请先照顾其他人吧。”随后她就停止了呼吸。[84]
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喜久子和其他几位没有受伤的女孩子设法逃出了山洞。她们爬下悬崖，来到一处布满礁石的海滩上。她们已经严重脱水，头发爬满了虱子，指甲磨秃了，身上长满跳蚤，浑身都是泥污。这些人浑身发痒，而且几乎就快饿死了。她和其他女孩子相互保证：“如果我不能动了，或者你不能动，我就给你氰化物。”她们每人都留着一枚手榴弹，“就像留着护身符一样”。[85]
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在海滩上，他们遇到了好几万人，这一大群人当中既有日本士兵，也有冲绳老百姓。美军巡逻艇就在海岸外，日裔美军广播员用大喇叭高声劝降：“那些会游泳的，游过来！我们会救你们的。不会游泳的，走到港川去！白天走，晚上不要动。我们有吃的，我们会帮助你们！”
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但是女孩子们不信这些声音。“自打我们还是小孩子起，我们就只被教育着要恨他们，”喜久子说，“他们会扒光女孩子的衣服，为所欲为，再用坦克压过去。我们真的信了……我们没有搭理那声音，而是继续游荡。我们只是太害怕被扒光了。女孩子最怕的就是这个，不是吗？”[86]她震惊地看到一个日本兵举起双手涉水走下海里，另一个日本兵举枪打中了他的后背。
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四天后，她被俘虏了。她失去了意识，醒来时在恍惚中看到一个美国兵用枪戳她，示意她站起来。她觉得自己马上就要被杀死或者被侵犯，但令她惊讶的是，她看到其他老百姓都得到了美军医疗人员的照顾。他们的伤口都打上了绷带，还注射了生理盐水。“在那一刻之前，我印象中的美国人都是魔鬼和恶魔。我愣住了。我无法相信自己看到的事情。”[87]
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回到渡知具湾周围的集结区和休息营地时，这些打得筋疲力尽的美国大兵都认不出那里了。挖土队、施工队和建设队已经令此地面目一新。这座640平方英里的岛屿将被用作历史上最大规模两栖作战的前进基地，该行动便是即将对九州岛发动的登陆战（“奥林匹克”行动），战役计划发起日是1945年11月1日。第8航空队的B-24、B-17轰炸机和陆军战斗机已经从遥远的欧洲来到此地。在登陆滩头附近的读谷机场，一条7 000英尺长的跑道已经在6月17日投入使用。筑路单位将修建1 400英里新铺设的道路，包括两条纵贯岛屿南北的四车道高速公路，还有其他几条横跨全岛的公路。为了替代被摧毁的桥梁，满足过河之需，工兵们使用了英国人发明的“贝利桥”，也就是活动便桥——一种可折叠的预制钢桁架桥。各个主要机场和补给中心周围的道路上挤满了各种车辆——卡车、吉普车、拖车和马车。美军不得不派一部分士兵来指挥交通。在嘉手纳机场附近，交通如此拥堵，以至于美军还在其中一个主要十字路口处建设了环岛。数十辆推土机铲平了整座山头，填平了沟壑与河床。冲绳的港口新建了不少栈桥、码头，还用清淤驳船进行了扩建。到6月时，这里单月卸载的货物量已经超过了和平时期纽约港的水平。一份海军基建项目的官方史料给出了一系列令人瞠目结舌的统计数字：“到1945年底，冲绳的海军设施占地2万英亩[88]，其中建有4 180英尺长的码头，71.2万平方英尺的室内通用存储空间，1 177.8万平方英尺露天存放区，19.3万立方英尺冷库，还有可以存储882万加仑航空汽油、3万桶柴油、5万桶原油以及1.3万平方英尺弹药的堆栈。飞机修理车间占地32.41万平方英尺，普通修理车间占地9.1万平方英尺。医院面积达到33.8万平方英尺，住房面积475.5万平方英尺。”[89]一位“海蜂”工兵说得更加直白：“我们在冲绳的工程量相当于从原始森林上建起一整个罗得岛。”[90]
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离前线越远，人们越能感受到军种之间深深的矛盾——从无伤大雅的互相取笑，到带着恶意的指责，到对骂，再到群殴。无聊的海军陆战队士兵会教冲绳小孩跑到陆军营地外喊：“麦克阿瑟将军吃屎！”（他们骗小孩说这句话的意思是“给我一根烟”。）[91]唯独“海蜂”部队得到了所有其他姊妹军种的喜爱和尊敬。约翰·沃林格中士和另一名陆战队员有一次到一个“海蜂”营地去看能不能蹭一块肥皂。到了那里后，他们意外找到了一个专业的鞋匠。沃林格把自己的靴子给那人看了看，靴子的鞋跟处有一枚钉子露出来了。“他看了下鞋跟，说‘把另一只也给我’。于是他把两个鞋跟都拆下来，换上了新的。他后来问我们吃过了没，我们说反正回到炮位上的时候饿不死，他说：‘跟我来。’他把我们带到了军士长食堂，请我们吃了一顿难以置信的炸牡蛎，这是有些‘海蜂’主动从礁石上搞来的。”[92]
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无论从哪方面看，冲绳战役都是太平洋上最可怕的一战，没有之一。美军的伤亡（包括海、陆、空）是太平洋上所有两栖战中最高的——48 881人伤亡，其中12 520人死亡或失踪，36 361人负伤。第10集团军有7 613人战死，约3.1万人受伤，死者中包括巴克纳尔将军，他在6月18日被敌人的火炮袭击打死，是整个第二次世界大战中美军死于敌人火力的军衔最高的军官。此外还有2.6万名军人被列为“非战斗伤亡”，其中不仅包括那些患病者，还包括由于“战斗神经症”或“疲劳症”而退出前线的人。[93]正如一名美军分析人员发现的那样：“冲绳战役的特殊之处在于，即便它充分使用了第二次世界大战时的机动化武器，如坦克、飞机、无线电和卡车，但此战仍然表现出了第一次世界大战前线所特有的僵持特征和无数死伤。”[94]美军坦克确实抵消了山洞给日军防御带来的一些优势，但是它们在首里防线上最坚固的堡垒前也一筹莫展，美军所能依靠的只有勇敢、主动、不屈不挠的步兵部队，他们甘愿迎着猛烈炮火冲锋，在肉搏距离上和敌人决一死战。
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美国海军遭到了太平洋战争中最沉重的打击：368艘舰船受创，36艘沉没，包括15艘两栖舰船和12艘驱逐舰。海军有4 907名官兵战死，大部分死于“神风”攻击。海军在冲绳战役中的死亡人数超过了陆军和陆战队——当然地面战的总死亡人数还是超过海军的。