科技导报

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加强顶层设计与统筹谋划，推进算力网络有序健康发展

张宏科

科技导报. 2025, 43(9): 1-2.

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算力网络是多学科交叉融合的系统性工程，作为我国提出的技术方向，有望成为继5G之后我国保持全球技术领先的新赛道。

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2025年两院院士增选工作启动

科技导报. 2025, 43(9): 7-7.

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2025年4月25日，中国科学院、中国工程院院士增选工作正式启动，院士候选人由院士推荐或中国科协组织全国性学术团体推荐。本次增选，中国科学院院士、中国工程院院士增选名额均不超过100名，中国工程院首次为民营科技领军企业设立专项名额。《中国科学院关于组织、推荐中国科学院院士候选人的通知》和《中国工程院关于提名2025年院士候选人的通知》中均指出，坚决破除“四唯”，打破论资排辈，不以“帽子”评判人才。

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中国航天加速国际合作与商业布局

科技导报. 2025, 43(9): 2-7.

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2025年4月24日，第10个“中国航天日”以“海上生明月，九天揽星河”为主题，围绕“月亮”和“火星”2大天体，对外强化国际合作、对内布局商业航天。

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宁德时代发布全球首个大规模量产钠离子动力电池

科技导报. 2025, 43(9): 3-8.

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2025年4月21日，宁德时代发布了名为“钠新”的钠离子电池，涵盖乘用车动力电池和重卡蓄电池。钠新动力电池电芯能量密度达到175 Wh/kg，为当前钠电行业最高水平，相比于4年前发布的第一代钠电池，能量密度提高了15 Wh/kg，具备超500 km的纯电续航能力。目前市场上常用的磷酸铁锂电池和三元锂电池能量密度在180~250 Wh/kg，当前钠离子电池仍然处于劣势，也低于宁德时代董事长曾毓群于2021年设定的200 Wh/kg目标。宁德时代国内乘用车、商用车首席技术官高焕则表示，钠新电池优点是耐低温性，在-40℃低温环境下仍保持90%可用电量。由于金属钠相比于同主族的金属锂，枝晶生长风险小、电解液不易燃和低工作电压（2.7~3.7 V，低于锂离子电池的3.0~4.2 V），钠电池拥有更高的安全性能。

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“储龙105”打造压缩空气储能的动力心脏

科技导报. 2025, 43(9): 8-8.

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2025年4月24日，中国自主研制的首台105 MW两极高速同步电动-发电机“储龙105”通过专家评审。直径3 m、重200 t的整机在一根轴上兼顾“驱动压缩”和“发电回馈”，为长时、零补燃先进压缩空气储能（AA-CAES）补上最关键的配套装备。

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“巢湖明月”超级计算机将深度融合量子计算

科技导报. 2025, 43(9): 4-8.

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2025年4月2日，合肥市大数据资产运营有限公司将基于合肥先进计算中心“巢湖明月”超级计算机，招标部署2台超导量子计算机和1台离子阱量子计算机，深度融合量子计算与超级计算。这种新型计算架构将量子计算机的强大并行处理能力和超级计算机的高效数值计算能力相结合，能大幅加速金融风险建模、新药研发等场景的技术突破。

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雄性动物“中年发福”的细胞机制揭示

科技导报. 2025, 43(9): 9-9.

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脂肪组织随年龄增长的异常扩张是中年代谢综合征的重要诱因，但其细胞机制长期不明。美国希望之城医学中心王琼团队联合加州大学洛杉矶分校杨霞团队于2025年4月25日在《Sci‐ence》发表研究，首次发现中年特异性脂肪前体细胞（CP-A）及其调控通路，为“中年发福”提供全新解释。

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AI辅助“私人订制”人工丝氨酸水解酶

科技导报. 2025, 43(9): 5-10.

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华盛顿大学蛋白质设计研究所David Baker领导的研究团队，在计算机深度学习技术的帮助下，首次成功设计出多种高效的人造丝氨酸水解酶。与过去的方法不同，这些新设计的酶不再局限于已有的天然蛋白质结构，而是从头开始，通过人工智能技术量身定制，突破了以往设计的局限性。相关成果发表在2025年4月18日出版的《Science》上。

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离子富勒烯助钙钛矿电池单片效率提高至26.1%

科技导报. 2025, 43(9): 10-10.

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2025年4月17日，《Science》刊登了一项来自美国国家可再生能源实验室（NREL）朱凯团队的突破：研究人员将传统电子传输材料富勒烯C₆₀“改造”成带正电的离子盐CPMAC，用作倒置结构钙钛矿电池的“电子穿梭层”，成功将单片效率提高至26.1%，并在高温长时间运行下表现出极低的性能衰减（2100 h后仅降解2%），并在电池模组实验中实现23.2%的转换效率，为钙钛矿太阳能技术的工业化铺平了道路。

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超低温显微镜提升蛋白质分子结构分辨率

科技导报. 2025, 43(9): 6-10.

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研究人员利用冷却至接近绝对零度的电子显微镜，捕获到了蛋白质分子结构的超高分辨率图像。研究人员长期以来一直希望，极低温环境能够提升冷冻电子显微镜（cryo-EM）的成像清晰度。研究人员使用的技术是通过强电子束轰击冷冻样本来解析分子结构。与常规使用液氮相比，采用液氦冷却样本可减少电子束造成的辐射损伤，却往往导致图像更加模糊。2025年4月发表在《Proceedings of the NationalAcademy of Sciences》的研究表明，通过重新设计用于固定蛋白质的薄板，研究人员成功抑制了不必要的运动，使成像分辨率提升约1.5倍。这一突破有望为观察多种蛋白质开辟新视角，包括那些被药物研发人员重点关注的关键细胞表面蛋白。

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超低噪声探测器助力空间引力波观测

科技导报. 2025, 43(9): 11-11.

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引力波是一种由剧烈天体活动（如黑洞合并、中子星碰撞）产生的时空涟漪，自2015年首次被直接探测到以来，目前已经有数百个引力波信号揭示了宇宙中众多天文事件的物理过程。然而，地面上的探测设备由于受到地球环境因素的限制，只能探测频率较高的引力波信号。为探索宇宙更深远处发生的巨大天文事件，科学家们提出了空间引力波探测计划，这种探测装置可以有效捕捉极低频段（毫赫兹级别）的引力波信号，进一步揭示宇宙的奥秘。

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光电镊技术精准“导航”微粒子并行

科技导报. 2025, 43(9): 14-11.

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随着微纳技术的快速发展，如何精准、高效地操控微尺度颗粒，已成为微电子、生物医学、材料科学等多个领域的重要课题。光电镊（OET）技术在微物体操纵中具有低光功率密度、高通量等优势，能够操纵多种微物体，如纳米颗粒、细胞和微机器人。然而，多物体并行操纵时，光图案的重叠问题尚未得到有效解决。传统方法通过增加光图案的外径作为碰撞半径来规划路径，但这种方法增加了计算负担，且在障碍密集环境中难以保证可靠的导航路径，严重制约高精度自动化应用。

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孟德尔七大豌豆性状基因之谜终破解

Erik Stokstad

科技导报. 2025, 43(9): 12-13.

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19世纪奥匈帝国修道士格雷戈尔·孟德尔（Gregor Mendel）通过豌豆研究发现遗传学基本定律的故事，历来是中学生课本中不变的话题。孟德尔在修道院花园中种植了数千株豌豆，通过不同品种异花授粉和统计花色等性状在后代中出现的比例，揭示了隐性和显性遗传背后的数学规律，为遗传学研究带来根本性突破。然而，中国农业科学院深圳农业基因组研究所进化遗传学家程时锋指出，在基因被确定为遗传机制之前的数十年，孟德尔对7种遗传性状分子基础的研究始终毫无进展，这些性状因此被称为“七大未解之谜”

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重塑有机硅生命周期

Koushik Ghosh

科技导报. 2025, 43(9): 13-14.

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有机硅是由硅原子和氧原子长链组成的合成聚合物。全球有机硅年产量超过260万t，其制造过程依赖于高能耗工艺。有机硅70%以上的碳足迹源自采用矿物原料生产单质硅的过程，而其消费后废料往往通过填埋或焚烧处理，进而会产生更多碳足迹。由于硅氧键的强度高，且制造配方中含有有机填料、催化剂等多种添加剂，因此将有机硅分解为小分子极具挑战性。在《Science》的研究报告中，法国国家科学研究中心NamĐú'c Vũ等提出一种方法，能够将消费后工业有机硅废料从交联网络解聚为氯硅烷，而氯硅烷是有机硅生产中的一种关键中间体。这种解聚化学工艺有望应用于大规模有机硅生产工艺。

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无“线”可能：激光能量传输如何重塑能源未来

刘劼玮, 薛傅龙, 王志峰

科技导报. 2025, 43(9): 15-23. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.09.01276

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分析了激光无线能量传输（laser wireless power transmission，LWPT）技术的基本原理、发展背景及未来应用。该技术基于受激辐射原理，将电能转化为激光能量，经过大气或真空介质传输后，最终由激光电池将光能高效转换为电能，具备高方向性、高能量密度、远距离传输等优势。在低空产业领域，LWPT可为无人机、飞行汽车等提供持续能源补给，显著提升续航能力与作业效率；在商业航天领域，其可为卫星、空间站及深空探测器构建灵活的能量传输网络，支撑长期太空任务。展望未来，LWPT技术与激光通信、卫星遥感定位等技术结合，可实现能源与信息的协同传输，构建交通–信息–能源三网融合的智能化蓝图，推动交通系统向高效化、自动化迈进。这一目标的实现，需依托多行业深度合作与持续技术创新，并同步推进跨领域协同研发及标准规范制定。通过推动该技术的发展，有望催生能源传输领域的革命性变革，为现代社会的发展提供坚实的支撑。

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算力网络架构的演进与创新

张维庭, 任家栋, 张宏科

科技导报. 2025, 43(9): 24-30. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.08.01036

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随着数字经济的快速发展，算力网络有望成为新一代信息基础设施，其对于发展“新质生产力”的重要性日益凸显。梳理并调研了算力网络的发展需求与现状、发展趋势、关键问题与挑战及应用示范验证。研究发现，算力网络呈现出多元泛在、智能敏捷、安全可靠、绿色低碳等特征。但当前仍处于起步阶段，在技术体系和工作机制方面尚未达成共识。针对上述挑战，从国家、行业和技术层面提出了加快顶层设计和标准制定、推进关键技术研发、构建绿色产业生态等发展建议。这些建议对促进算力网络与传统网络深度融合、加速数字经济发展具有重要意义。

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广域长距离高性能传输技术研究与讨论

梁腾, 杨健, 杨佳宇, 张宇, 张伟哲

科技导报. 2025, 43(9): 31-37. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.08.01032

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广域长距离高性能传输技术在中国“东数西算”工程构建全国一体化算力网背景下具备重要的战略价值。3个趋势对广域分布式算力协同范式提出新需求：对算力资源要求极高的人工智能（AI）大模型智能应用的兴起；高端高性能图形处理单元（GPU）芯片被禁运限制单中心算力资源；中国各地建设的算力集群形成算力分散分布态势。广域长距离高性能传输技术是上述新范式的关键技术。从支撑广域分布式算力协同新范式、技术路线、承载网络、研究难点、成本5个方面进行讨论，结合深圳到宁夏中卫2100 km实网实验结果，将现有远程直接内存访问（remote direct memory access，RDMA）技术基于广域全光网进行长距离优化的方案是短期内可行性高、成本低且利于开展研究的最佳方案之一，通过优化基于融合以太网的远程直接内存访问（RDMA over Converged Ethernet，RoCE）可以在广域全光网上实现“广域光数直达”逼近物理层通信性能指标。

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面向超高清视频的算力网络架构及关键技术

周旭, 吴红, 张伟, 宋俊平

科技导报. 2025, 43(9): 38-47. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.08.01034

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超高清视频是中国视听产业重要发展方向之一，国家相关部门也出台了一系列政策，鼓励和支持超高清视频产业的发展。超高清视频的采集、传输、制作、播出过程，尤其是融合了ChatGPT、Sora等先进人工智能内容生成技术后，呈现出典型的大带宽、高算力、低时延特征，令算力和网络基础设施面临严峻考验。基于超高清视频典型需求和计算、网络技术最新发展趋势，提出了面向超高清视频的算力网络架构，综合运用异构算力资源组网与安全传输技术、超高清视频业务需求建模与资源编排技术、“数算模”联合调度与路由规划技术、超高清视频高速传输技术等算力网络关键技术，实现全国范围内异构算力的汇聚、组网，满足超高清视频采、编、播等各环节业务处理对多样化算力和网络传输的需求。

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算网安全研究及应用实践

穆琙博, 柴瑶琳, 韩淑君, 毕立波

科技导报. 2025, 43(9): 48-53. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.08.01037

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作为算网融合体系内的安全防护机制，算网安全的本质是一种新技术和新工程。算网安全涉及零信任、安全访问服务边缘、算网区块链等多种技术实现方式，能够以安全体系的方式为算网融合提供了设施、平台、应用、数据等多维一体的安全保障。梳理了算网安全的总体发展态势：基础设施面临严峻挑战，算网安全成为国家竞争新主题；ICT积极响应发展机遇，算网安全打造创新发展新蓝海；数字化因素推动算网安全演进发展。重点提炼了算网安全的技术参考架构，具体涵盖设施安全、平台安全、应用安全和数据安全4个方面。总结了算力网络安全、云网络安全、行业融合安全3种典型应用实践。结合当前算网安全领域面临的严峻挑战提出持续推进标准体系建设、加快应用实践规划落地、协同构建产业生态闭环等发展建议。

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算力路由关键技术创新与进展

黄光平, 马丽伟, 谭斌, 吕朋伟, 缪川扬

科技导报. 2025, 43(9): 54-61. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.08.01035

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算力路由在传统IP网络的基础上协同感知算力信息，提供高效灵活的网络能力，使能算力和网络的高效协同，随着技术的发展逐步走向行业实践。阐述并分析了算力路由的技术研究进展及关键使能技术，如独立语义算力服务标识、层次化算力路由，并依此提出了算力路由的技术拓展方向，如算网混合式业务功能链，以及部署算力路由的业务应用优势，建议借助标准化工作成果来推动算力路由技术在产品和业务应用上的进一步落地。

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智算中心高性能网络技术研究进展

任杰, 刘畅, 韩博文, 文晨阳, 徐博华, 曹畅

科技导报. 2025, 43(9): 62-75. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.08.01038

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随着ChatGPT引领的大模型与AI产业的爆发式发展，大规模分布式计算成为大模型训练常用模式，对应智算算力需求激增。旨在形成智算中心高性能网络技术体系，推动智算中心高性能网络技术持续发展。针对智算中心高性能网络内关键技术进行技术研究，首先，针对大规模智算业务承载场景，分析了智算中心提供高性能网络在传输协议层面、组网层面、管控运维层面的核心需求。随后依据所述需求，详细研究了智算中心高性能网络不同网络层的演进需求及智算中心高性能网络组网、面向智算中心网络的新型负载均衡协议与拥塞控制协议、新型网络管控及运维等领域的关键技术，对不同场景需求提供技术指导。其次，从网络协议发展与全光网络2个层面展开，分析了智算中心网络的未来导向与发展趋势。若要建立完善智算中心高性能网络技术体系，智算网络自身需提供足够的网络性能，如提供近似无丢包的网络环境、足够的互联能力并解决分布式存储场景下的存储性能瓶颈等；同时智算中心高性能网络的发展需要规范组网方案、高性能的新型负载均衡与拥塞控制协议、新型智慧化管控运维技术等方面关键技术的融合协同，提高运营效率；智算中心高性能网络需提供全局范围内设备与资源感知、分配、调度、运维的网络，并提供高性能无损传输能力。

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基于图神经网络的兴趣点推荐方法研究进展

方金凤, 陈祖颐

科技导报. 2025, 43(9): 76-83. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.01.00099

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交叉学科是新科学的生长点，是科学发展的必然趋势。基于位置服务的重要应用——兴趣点推荐，作为计算机学科与地理信息学科相交叉的研究课题，对于推动2个学科在时空数据分析等相关领域的交叉融合研究具有重要作用。分析了兴趣点推荐的影响因素即地理位置、时间因素、社交关系和流行度，重点阐述了基于图神经网络的兴趣点推荐方法，包括基于图注意力网络、图卷积网络、图自编码器的推荐，并对其特点进行对比；讨论了在兴趣点推荐中存在的一些关键挑战，如数据稀疏性、冷启动问题和用户动态偏好问题，并针对各项挑战提出相应的解决思路，提出了结合多种影响因素的推荐，跨领域推荐以及动态偏好推荐的发展趋势。

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智能建造数字化平台相关技术研究进展

曾勃, 马智亮, 李帅勇, 曲寒冰, 孟凡银, 赵琉涛

科技导报. 2025, 43(9): 84-92. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.07.00818

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智能建造数字化平台作为建筑行业数字化转型的关键支撑，在建筑信息模型（BIM）、云计算和大数据等核心技术的驱动下实现了突破性发展。从相关研究总体特征、相关研究现状和平台案例分析3个维度对2010—2023年的相关研究进行分析。研究发现，BIM技术通过三维可视化建模和全生命周期数据管理构建了平台的基础框架；云计算技术凭借其弹性计算资源和分布式处理能力为平台提供了强大的技术支撑；大数据技术则通过实时数据分析和智能决策优化了工程管理流程。以北京城市副中心项目为例，该平台创新性地采用“环状”数字集成交付模式，整合区块链数据确权技术，实现了政府投资项目设计-施工-运维全过程的数字化协同管理，有效解决了传统工程管理中的“三超”问题。然而当前研究仍存在明显局限，比如应用场景主要集中于单体项目层面，缺乏行业级系统整合；技术标准体系尚未统一，制约了数据互联互通；人工智能等新兴技术的融合应用研究相对不足。未来发展方向应着重于构建产业级集成平台，推动规模化应用；建立统一的技术标准和数据接口规范；深化人工智能、数字孪生等创新技术与传统建造技术的融合应用；探索数据资产交易机制，促进数据要素市场化。

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日本科技发展对中国政策制定的启示——基于25位自然科学诺贝尔奖获得者的计量分析

阿西伍惹, 厚宇德

科技导报. 2025, 43(9): 93-96. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.11.01642

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以25位日本自然科学诺贝尔奖获得者群体为研究样本，使用SPSS 27.0数理统计软件对该群体的获奖时间分布以及机构分布特征进行计量分析，同时引入中村修二等日本自然科学诺贝尔奖获得者的个案研究，并结合郝柏林院士等中国科学家关于科技发展的重要观点和论述对统计结果进行解读与反思，据此提出建立长效科研评价体系、培养创新型科研人才、调动企业基础研究积极性以及营造良好科研环境氛围等方面的建议。

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奥斯卡·扎里斯基：美国代数几何学派之父

周悦, 王淑红

科技导报. 2025, 43(9): 97-100. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.05.00457

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奥斯卡·扎里斯基是20世纪美国杰出的数学家之一，创建了美国代数几何学派。通过深入研究扎里斯基的论著及相关文献，探讨了他在数学领域的卓越成就。扎里斯基自幼对数学怀有浓厚兴趣，在意大利代数几何学派的影响下步入了代数几何的研究道路。他首先运用拓扑学方法研究代数几何，而后运用交换代数方法重构了代数几何的逻辑基础。扎里斯基追求学术严谨性，勇于创新研究方法，培育了诸多后备人才，彰显了崇高的科学家精神。

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2025年, 第43卷, 第9期　刊出日期：2025-05-13

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