最後兩次非洲之旅
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因為傳道協會此時已不再資助利文斯敦，他就利用他的著作《南非考察和傳教旅行》賺得的稿費和政府的資助，改裝了一艘小型汽船。利文斯敦將此船命名為“馬羅勃號”（“羅伯特之母號”），“馬羅勃”是馬可洛洛人的方言，是利文斯敦的妻子瑪麗的名字。
1858年3月10日，利文斯敦想利用這艘“馬羅勃號”繼續從事探險，於是，他再度前往非洲。
利文斯敦第一次旅行時發現的由讚比西河到印度洋的通路已不能滿足他的需要，所以他準備尋找其他的通路。
當他抵達吉裏馬納港時，便乘坐“馬羅勃號”沿著讚比西河上行到了帖帖城。
在帖帖城工作了將近兩年半之久、一直等著利文斯敦回來的隨從，當看到利文斯敦返回之時，雀躍不已，大叫：“父親回來了！”當聽到這個消息之後，大家都衝了出來迎接利文斯敦，激動得流下了眼淚。
“不要這樣子，這會弄髒了父親漂亮的衣服。”隨後跟來的隨從小心地提醒著，因為大家正包圍著利文斯敦又跳又叫呢！
利文斯敦認為這種誠懇熱情的歡迎十分動人，相比之下，國內那種鋪張豪華的應酬儀式更沒有人情味。此時利文斯敦的眼淚不禁奪眶而出。
就在第二年的1月，利文斯敦乘坐“馬羅勃號”前往希拉汗探險。
不過，從各方麵形勢來看，這段時間都是利文斯敦最艱難的時期。他同意領導一支政府的探險隊，探查讚比西河流域，在讚比西河周圍的高地建立歐洲人定居的地方，以及沿著讚比西河向上航行。
但利文斯敦並沒有達成他主要的目標，並且由他擔任探險隊的領隊，也顯示出他並不善長於領導一群年輕人的團體。這個團體包括植物學家約翰·庫克、地質學家理查德·桑頓、藝術家湯姆遜·巴恩士和海軍軍官諾曼·貝丁費。
這群人一直沒有能夠形成一個合作團體，每一個人對於這位領導者醫生都各有牢騷，對於醫生的弟弟查爾斯擔任助理一職的無能也都表示不滿意。
他們乘坐的“馬羅勃號”是一艘老舊的破船，需要大堆的木材才能燒成蒸汽行駛。在讚比西河穀炎熱的天氣裏，要使這艘破船逆流向上行駛，實在是困難至極。
利文斯敦似乎從來不細究領導的藝術。他寫下正式指令後，就不理會這些人了，而一個團體的成員是需要跟他們的領導有誠摯的接觸，才能夠擰成一股繩。
不過，利文斯敦早就決定獻身給這個大陸，他不計一切代價要使讚比西高地成為非洲人和歐洲人可以居住的地方。但是，這些人也抱著同樣的想法嗎？他們隻是普通人，沒有他那樣執著，倒有一半人認為他是瘋了，因此利文斯敦對他們也不信任：
“海軍軍官到這裏來隻是想升級，並且想製造我的失敗以達到他的目的……在開普敦，他盡一切力氣要破壞我的名譽和工作……
“地質學家來此無所事事，8個月之後變得特別懶，我不得不減少他的薪水，最後把他驅逐出團隊。
“藝術家兼財產管理人……利用機會私自處理公家的東西，他為葡萄牙人畫像，跟行為不端的人嬉戲。我不得不接著把他趕走。
“隻有植物學家和助理還合我的期望。”
利文斯敦如此寫著，而此行對他自己的影響是，他變成了一位辦雜務的人，而不是非洲的改造者。
“我被迫駕駛這艘汽船、搬運行李，照顧給養而不能做探查工作。整個探查工作如果隻是由我一個人或者我跟弟弟兩個人去做或許會做得好一點。”
“馬羅勃號”是利文斯敦以及全體人員的煩惱。《讚比西探險日誌》中曾有如下的記載：
引擎又壞了，我們不得不停下來修理。這種情況已經發生過四五次了。艙裏的地板一直是濕的，充滿了潮濕氣味，即使灑了氯化鋅，還是不能把蟑螂除掉。雖然我們有很好的木材，船的蒸汽狀況一直不好，我們停下來三次，以便燒熱蒸汽，而每次隻能走一裏。
坐在艙裏，還得打傘。
引擎又壞了。砍木材也是累人的工作。我們有一大堆烏木，非常幹，但是不出幾小時就燒完了。一噸木材不夠燒一會兒，而天氣又那麽熱。
前艙漏水，到早晨漏得很厲害，就是聰明伶俐的利文斯敦也被這艘汽船弄得沒辦法。這艘船無助地在讚比西河中掙紮著前行，船側邊薄薄的鋼一點一點被蝕掉，就像麻子一樣。但就在困境和失望之中，利文斯敦還是能夠以雄壯言辭宣稱他在非洲的職責：
在我有生之年，我一直想做些有益於我們同胞的事情，而我心中所想的計劃，是要使南緯15°以北的地方成為非洲人和英國人的樂園。
當地的子民不需要被強迫拖走而一樣可以為世界提供財富。他們所在的地方有的是可以容納他們的空間，隻要加以指導，他們就可以創造出大量的財富。
這個地方還有空間，還有沒經過耕種的地方可以供給英國移民定居。在非洲人不需要被強迫拖到其他地方去做奴隸的同時，英國貧民也不需要擠在貧民窟裏，呼吸不到清新的空氣。
在我主的領域裏，有的是空曠的地方可以容納所有的人。
除了寫出他對非洲的看法以及個人對這個幾乎已是落了藉的大陸的職責之外，利文斯敦同樣地寫出了充滿情感的信。在讚比西如此煩惱的日子裏，他的心裏一直牽掛著約翰·摩法特和艾米麗。約翰是他妻子的弟弟，約翰和妻子艾米麗剛剛到達津巴布韋的布拉瓦附近傳教。他們是第一批到津巴布韋定居的歐洲人中的兩個。由於受到利文斯敦的鼓勵，他們來到津巴布韋，因此利文斯敦覺得對他們兩個人有照看的責任。
利文斯敦非常喜歡這對年輕夫婦，在他們結婚的時候他送給他們500英鎊作為賀禮。利文斯敦售書所得和獲得的獎金一共有15000英鎊，但是所有錢他都用在拓展他的非洲計劃上，自己一年隻用100英鎊。
利文斯敦每年還給約翰夫婦150鎊的薪水，使他們不受傳教團的調動。因此，他就像是他們的父親一樣，為他們提供意見，照顧他們的生活。
利文斯敦把他的心都給他們了。在1858—1864年之間他給他們寫了許多信，而華萊士在《約翰與艾米麗·摩法特在馬塔貝雷的傳教》一書中刊出利文斯敦的20封信，充分顯示出利文斯敦的成熟、富有經驗和對這對年輕夫婦的關愛：
我親愛的艾米麗，你最重要的事是要依附你的丈夫，並且支持他，要經常露出真正快樂的微笑。當聽到逆耳忠言的時候，最好是做些令人愉快的事……
如果我從事傳教工作，我一定要選擇和我妻子在一起。所以，請你們一定要團結一致，互相關心彼此……
摩法特夫婦以“利文斯敦”作為他們第一個孩子的名字，而利文斯敦也特地從讚比西寄了一條金表鏈給艾米麗。
那時候約翰才二十來歲，而利文斯敦對約翰期望很大，提出許多問題並循循善誘加以教導，以加強約翰的觀察力。這些都是利文斯敦的“職責”。利文斯敦總是想著他的非洲，總是計劃著怎樣改善非洲，並迫使自己以及其他人一起努力。
利文斯敦回憶幼年時在棉花工廠的事情，並且告訴約翰和艾米麗：
“那些家夥常常想讓我放棄我選擇的道路，一開口就說‘我想你應該……’，最後我說：‘我自己能想也能做，我不需要別人為我想。’我認為，這種精神一定要貫徹到底。”
1855年10月2日，在利文斯敦寄給二人的一封信裏，他對這兩位年輕人說：“注意主的意誌。”他回憶他的生活經曆，然後說：“我要尋求主如臨左右的更鮮明的印象，祈禱他多賜指引，請他多賜睿智……你不能期望一生平靜無波，但要期望在你所愛的艾米麗和你之間應該是一直平靜無波。凡事你認為是你的職責，你就勇敢去追求實行。”
同時，利文斯敦也忙著寫最詳細的報告寄到倫敦的外交部，說到棉花的栽種、“牢固的曼徹斯特布”的重要性、糖的製造以及煤礦業的發展。他報告了河流的狀況、身在沼澤地區每天吃奎寧藥丸的好處，以及一些隱藏事件中的危險信號。
這一次的旅行讓利文斯敦覺得很難過，但他也為“林克斯號”的大副麥迪考的到來而高興。麥迪考帶來的一噸半的煤，使得“馬羅勃號”大為表現了一番。麥迪考對這些人的英勇表現稱讚有加，他率領“林克斯號”的船員為利文斯敦醫生和他的探險隊熱烈鼓掌。
就在興奮之中，利文斯敦繼續寫他的信。隻要一筆在手，他就能夠集中心智寫他的東西。在“馬羅勃號”潮濕而又不舒服的船艙裏，他寫他的旅行日誌，寫官式的備忘錄，並且永遠也不會忘記給遠在馬塔貝雷的約翰和艾米麗寫信。
利文斯敦幾乎每天都在《讚比西河及其支流探險記》裏記下一些沿途的心得和感受。
在1861年秋到達了尼亞薩湖時，他曾在日誌裏記下這些充滿了精力的句子：
我們坐上了兩隻獨木舟前去尋找瀑布，到達陸地後開始步行，走了一天才到達第一個瀑布那裏。
我們抬著獨木舟走了一裏路……河水表麵平靜但流得極快。
我們把獨木舟放到水麵……發現麵前的河水都很湍急。
我在急流中劃行了兩裏，使得當地的村民大為欽佩。
我們進入尼亞薩湖，和風微動，風速有時候到每小時七裏……
湖麵起浪，使我們進退不得。我們下錨靜等風暴過去。水麵都起了白浪……大家都因此而暈船了。
即使生病發燒，他還是繼續寫他的日誌，因為利文斯敦認為，生病發燒的情形也是他所要觀察述說的。