科技导报

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生态危机下的环境友好材料开发

张全兴

. 2012, 30(18): 3-3.

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保护人类赖以生存的环境及人类自身健康是当今人类社会最受关注的议题。由于人类某些盲目生产和生活活动导致的全球性生态失衡不仅使环境质量大大下降,而且也已威胁着人类的自身健康、生存和繁衍。

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寻天问海,一揽风华

杨书卷

. 2012, 30(18): 7-7.

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中国载人航天的崛起在彰显自主创新成就的同时,也在积极寻启国际合作之路,最重要的目标之一就是参加“国际空间站”(ISS)计划,努力成为它的第17个成员国。

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建筑开口对自然通风效果及建筑能耗影响综合研究

吴晓丽

. 2012, 30(18): 8-8.

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自然通风节能技术越来越受人们关注,实现建筑空间通风的唯一途径就是通过建筑开口。目前对建筑开口研究都是从单一方面考虑,并不全面。Hassan通过CFD方法以及风洞实验对单一房间分析不同开口位置对自然通风效果的影响,研究发现自然通风效果与两开口距离有关,开口距离远的通风效果优于开口距离近的通风效果。Favarolo通过CFD方法以及实验方法对单一房间分析不同建筑开口构造对自然通风效果的影响,认为单侧开口通风效果取决于开口的垂直位置以及开口宽度。Dascalaki通过示踪气体方法研究单侧开口风压作用下通过开口处的有效通风量,发现通过开口处的有效通风量与开口处垂直方向风速以及风向有关。殷维通过耦合风压与热压的单侧大开口通风经验公式提出“自然通风等价节约用电度数”,利用中国4个典型气候区,对单侧大开口自然通风利用率与节能效果进行了评估,发现在单侧通风条件下,中国南方城市节能效果比较大。张雯通过DOE-2对杭州地区居住建筑外窗在不同建筑朝向下,对建筑全年能耗值进行模拟计算,发现南北朝向建筑比东西朝向建筑全年能耗小。

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2012-18 科技新闻媒体关注指数排行榜

高靖云(实习生);李娜

. 2012, 30(18): 8-8.

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中国改写太空技术格局尚待时日

李娜

. 2012, 30(18): 9-9.

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北京时间2012年6月16日,备受瞩目的中国“神舟九号”载人飞船发射成功。韩国MBN电视台发表评论称,随着中国的强势挑战,过去50年美俄带头的人类宇宙时代即将结束,取而代之的是一种新太空格局。中国专家则谨慎表示,中国航天技术的发展速度的确值得国人骄傲,不过也要正视差距,与美俄相比,中国还有很大的提升空间。

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2012-18 科技界声音

杨书卷

. 2012, 30(18): 10-10.

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怎样科学核证温室气体减排量？——CDM折扣系数方法分析及对我国的对策建议

佟庆

. 2012, 30(18): 11-11.

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减少温室气体排放是全球应对气候变化的一项关键问题,受到各国关注。1992年通过的《联合国气候变化框架公约》(简称《公约》)提出了“共同但有区别的责任”原则,要求发达国家采取具体措施限制或减少其温室气体排放；而发展中国家不承担有法律约束力的温室气体限控义务,但可以在发达国家提供资金和技术援助等情况下实施自愿减排行动。1997年出台的《京都议定书》第12条提出了“清洁发展机制(CDM)”,目的是既协助发达国家以更低的成本实现其限制和减排承诺,又帮助发展中国家实现可持续发展和有贡献于《公约》的最终目标。二者可以通过一些温室气体减排项目合作来实现这一双赢目标,即发达国家在发展中国家境内投资实施有利于发展中国家可持续发展的温室气体减排项目,这些项目所产生的经核证的减排量(CERs)可用于抵销发达国家在《京都议定书》中所承诺的一部分限排或减排义务。全世界已在联合国正式注册的CDM项目数量已接近4000个,年均温室气体减排量合计约5.8亿tCO₂e；其中我国项目近1900个,年均减排量合计约3.7亿tCO₂e。CDM市场所交易的“商品”是一种非物质的“CERs信用”类型,概念较为抽象,看不见摸不着,因此,它的计算方法和核实、核证规则必须科学、合理。

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2012-18 科学共同体要闻

秦政

. 2012, 30(18): 12-12.

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2012-18 科技期刊亮点

高靖云(实习生);李娜

. 2012, 30(18): 13-13.

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2012-18 科技要闻

高靖云(实习生);杨书卷

. 2012, 30(18): 14-14.

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从图灵到乔布斯带来的启示——关于信息科技的思考与展望

路甬祥

. 2012, 30(18): 15-20.

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今年是信息科学奇才阿兰·图灵(Alan Turing,1912—1954)诞辰100周年,也是信息技术奇才史蒂夫·乔布斯(Steven Paul Jobs,1955—2011)逝世1周年。借此机会,我们纪念信息科技领域杰出人物的贡献,回顾思考百年信息科技发展的轨迹,认知信息科技的本质、特征与价值,科学基础与核心技术,发展进化的动力与环境,展望信息科技的前沿和未来,对于推进我国信息科技的发展和信息社会的建设,无疑很有意义。

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建筑开口对自然通风效果及建筑能耗影响模拟分析

周军莉;童宝龙;张泉;胡艳

. 2012, 30(18): 21-26. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2012.18.001

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通过Airpak软件模拟建筑开口对自然通风效果的影响,通过计算流体力学(CFD)方法和能耗模拟软件DesignBuilder模拟建筑开口对建筑能耗的影响情况。以长沙典型年气象数据为基础,分析了不同朝向和开口位置对建筑自然通风效果和能耗的影响。最后,综合自然通风效果与建筑能耗大小,提出了新的建筑设计综合评价指标,利用这个指标对不同方案下的建筑进行了计算,得出建筑朝向与开口位置最优组合方式。

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浸入边界-格子Boltzmann模型耦合网格比数值特性

李汉军

. 2012, 30(18): 27-31. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2012.18.002

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为对浸入边界-格子Boltzmann方法框架(IB-LBM)下浸入边界点数量的设置提供依据,本文采用雷诺数Re=40和100下的圆柱绕流作为理论验证模型,对不同耦合网格比CRG(Coupling Ratio of Grid)下的计算稳定性进行研究。分别采用D_p4-p(4-point Piecewise Delta)函数和D_c4-p(4-point Cosine Delta)函数作为平滑函数,通过分析Re=40圆柱绕流充分发展后的流线分布、尾涡长度和阻力系数等指标,获得了在D_p4-p下CRG的相对稳定范围大致为0.2—2之间,在D_c4-p下相对稳定范围大致为1.5—2之间。在Re=100下,通过细分CRG对圆柱绕流进行计算,对照阻力系数的变化,与Re=40时的情况基本一致,表明D_p4-p有更宽的稳定取值范围,这为IB应用过程中合理选择Delta函数及相应的CRG取值提供了参考。

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多方式进化遗传算法及其优化波纹薄壁管的耐撞性

孙海龙;隋允康;叶红玲

. 2012, 30(18): 32-36. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2012.18.003

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通过提出一种多方式进化遗传算法的途径改进了遗传算法,并用于求解汽车新型波纹薄壁管耐撞性优化问题。文中采用响应面法近似建立金字塔形波纹薄壁管的优化模型,在多方式进化遗传算法中采用多种编码方式、选择策略、交叉和变异操作,同时还设计了类似遗传学中染色体结构变异的倒位操作,有效改善了群体多样性。对于函数实例测试的结果显示,该算法克服了遗传算法有时局部收敛的缺陷,提升了收敛速度。在波纹薄壁管耐撞性优化问题上的应用研究表明了本算法在求解此类优化问题上的有效性和方便性。优化后波纹管吸能提高40%以上,显著改进了初始设计,进一步验证了多方式进化遗传算法求解此类优化问题的实用性。

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设备缓冲平台在水下爆炸载荷作用下冲击响应分析

郑长允;赵鹏远;赵红光;宋敬利

. 2012, 30(18): 37-40. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2012.18.004

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在水下爆炸舰船抗冲击试验中,缓冲平台是设备冲击防护的有效工具。为检测缓冲平台在爆炸载荷下的缓冲特性,用小型浮动冲击平台作为试验冲击载体,对缓冲平台和平台上设备的基础输入进行测量,并采用冲击谱分析方法进行处理分析,得到了缓冲平台冲击响应特性。试验分析结果表明,缓冲平台采用不同的阻尼比对平台设备冲击响应的影响较大;当设备的自身质量较大时,平台上设备响应谱会出现明显的谱跌现象;在设备抗冲击防护设计时,应当考虑设备质量及固有频率对冲击谱的影响,这样有利于减小设备抗冲击防护设计难度。

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基于离散非线性指数趋近律的变结构控制

吕强;白洪瑞;王冬来;刘峰

. 2012, 30(18): 41-44. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2012.18.005

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针对传统趋近律抖振大、趋近速度不快的缺陷,提出了一种新的离散趋近律。通过在指数趋近律切换项系数中加入非线性函数,实现了切换项系数随运动点到切换面的距离从大到小逐步变化,加快了趋近速度并降低了抖振,间接提高了系统鲁棒性。仿真结果证明,离散非线性指数趋近律具有良好的趋近品质,对确定性系统和不确定系统都有良好的控制效果。

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分布式光纤振动传感信号数据采集系统设计

赵兴群;薛冬青

. 2012, 30(18): 45-49. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2012.18.006

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针对大型周界安防预警系统,提出了一种分布式光纤振动传感信号采集系统设计,主要基于ARM+FPGA的嵌入式平台实现。根据分布式光纤振动传感信号的特点,数据采集系统以FPGA为主控制器,实现了脉冲波和连续波的双通道并行信号采集。FPGA接收ARM传送控制命令,采集硬件信号控制采样芯片AD9430和AD9203转换的数字信号,并将采集到的数据暂存于利用FPGA的IP核生成的FIFO缓存中,等待传送给ARM处理器。ARM处理器主要负责提供前端FPGA采集的各种参数并接收FPGA发送过来的数据。该数据采集系统中,ARM处理器和现场可编程门阵列FPGA的互联接口的设计是关键,主要是在内核层设计FPGA设备驱动,利用ARM的外部总线接口完成数据的传输。将数据采集系统应用于光纤监控预警安防系统,可以检测到脉冲波和连续波信号,提高系统实时性,为分布式光纤安防预警系统的研究提供了基础。

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基于流域系统超熵的泥石流沟活跃度定量分析

邹强;王青;刘延国

. 2012, 30(18): 50-55. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2012.18.007

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泥石流沟谷活跃程度评价是泥石流灾害预测、评价和防治的前提。结合GIS信息处理技术,以沟谷纵剖面形态指数为媒介,将泥石流流域系统的超熵与泥石流沟谷演化过程联系起来,探讨了泥石流流域系统活跃度的定量分析方法,并依据超熵值将流域沟谷活跃度分为4个等级：活跃(-0.097≤δ_xP＜0,1.225≤N＜2.0)、较活跃(-0.097≤δ_xP＜-0.011,0.585≤N＜1.225)、较稳定(δ_xP≥0,N≥2.0)和稳定(-0.011＜δ_xP＜0,0＜N＜0.585)。本文利用此方法对川藏公路鲜水河段58条沟谷进行判定,其中,处于活跃期的沟谷26条,占总数的44.83%,处于较活跃期的沟谷30条,占总数的51.72%,处于较稳定—稳定的沟谷仅2条。川藏公路鲜水河段流域沟谷演化处于发展—旺盛阶段,活跃度较高。通过对比验证,评价结果与实际情况具有一致性。评价结果表明,利用流域系统超熵值判断泥石流沟活跃程度,具有较好的客观性、可操作性和可靠性。

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苹果园夏季大型土壤动物群落结构与组成

刘长海;齐龙;屈亚谭;苑彩霞;王文强;李永超

. 2012, 30(18): 56-59. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2012.18.008

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为了解洛川苹果园夏季大型土壤动物的群落多样性,并为进一步开展陕北经济林地区土壤动物学方面的研究提供基础资料。本研究利用对角线五点法采样法和国际通用的手拣法对洛川苹果园示范园和常规园大型土壤动物进行采样。共获得动物134只,隶属4门6纲9目。优势类群为咀刺目、正蚓目、鞘翅目;常见类群为双翅目、鳞翅目、膜翅目、柄眼目等。其中咀刺目、正蚓目、鞘翅目占总捕获量的比例最大,分别为37.31%、28.36%、12.69%,共占总捕获量的78.57%,构成了群落的主要框架。在洛川苹果园示范园和常规园中,大型土壤动物的表聚性比较明显;示范园大型土壤动物的类群数、多样性指数、均匀性指数和丰富度指数均高于常规园,但个体数和优势度指数低于常规园。由此可知,示范园土壤动物群落物种丰富,结构复杂,类群数量分布均匀,显示了大型土壤动物对不同果园土地利用方式和管理措施的响应情况。

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太阳热化学循环反应分解CO₂的研究进展与技术分析

陈伟;张军;

. 2012, 30(18): 60-64. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2012.18.009

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在全球气候变化已成为国际性热点问题的大背景下,通过将CO₂转化成高附加值的燃料,实现CO₂的资源化利用是解决这一问题的可行途径之一,而将这一过程与太阳能利用相结合有助于解决因CO₂化学惰性较强,其转化在热力学上不利带来能耗较高的挑战。在多种利用太阳能将CO₂转化为能源载体的方法中,利用高温太阳热能进行两步热化学循环反应分解CO₂以制取合成燃料是一个新兴研究方向。本文详细介绍了国外科研机构在这方面的发展现状及研究重点,并对该技术的原理和未来需要开展的基础研究工作进行了分析。未来的研究重点将集中在：(1) 开展多相化学反应流辐射热传递的理论和试验基础研究;(2) 设计直接受辐射的太阳能化学反应器,可直接吸收聚焦的太阳热能,辐射热传递效率较高;(3) 开展高温太阳能化学反应器的材料研究。国内具有一定太阳能高温热(化学)利用工作基础的研究机构有必要开展这一领域的研究工作,为中国实现碳减排做出贡献。

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三氯乙烯和四氯乙烯在土壤和地下水中的污染及修复技术

张凤君;王斯佳;马慧;吕聪;王禹博

. 2012, 30(18): 65-72. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2012.18.010

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三氯乙烯和四氯乙烯在工农业生产中被广泛使用,由于其不合理的处置和相对持久性特征,使其成为地下水和土壤中分布最为广泛的污染物之一。因其具有挥发性、毒性和致癌性,受到了国内外的广泛关注。通过查阅国内外资料,本文较为系统地总结了三氯乙烯和四氯乙烯污染的来源、危害和污染现状,述评了修复三氯乙烯和四氯乙烯污染的物理方法、化学方法和生物方法,其中物理方法包括曝气法和活性炭吸附法等,化学方法包括化学氧化法和化学还原法等,生物方法包括微生物修复技术和植物修复技术。同时对三氯乙烯和四氯乙烯的污染修复技术的发展趋势进行了展望,认为微生物修复技术、纳米双金属颗粒技术和光催化氧化技术具有很好的应用前景,建议加强这三项技术的研究和应用。

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页岩气储层测井响应特征及识别方法研究

肖昆;邹长春;黄兆辉;聂昕;项彪

. 2012, 30(18): 73-79. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2012.18.011

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页岩气是储存在页岩中以游离态和吸附态存在的天然气,正逐渐成为油气勘探的热点。地球物理测井技术具有纵向分辨率高、灵敏和信息量大等优势,在评价页岩气储层方面不可或缺。本文综述了页岩气储层的地质特征、测井响应特征,总结了国内外用测井技术识别页岩和含气页岩层的方法。指出测井组合法和交汇图法能够较好地识别页岩层;气测法、常规测井组合法、ΔlogR法和介电常数法等识别含气页岩层能取得较好效果。

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献给图灵百年诞辰的礼物

刘艳

. 2012, 30(18): 80-80.

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2012年6月23日是英国数学家图灵(Alan Mathison Turing,1912—1954)诞生100周年。图灵是世界科学史上罕见的具有非凡洞察力的奇才,他生前就已经名扬四海,死后更倍受尊崇,享有“计算机理论之父”、“人工智能之父”美誉。第二次世界大战中,图灵发明了能破译德军Enigma密码的译码机,从而挽救了千千万万盟军将士和普通百姓的生命,为战胜法西斯作出了重要贡献,因而获得大英帝国荣誉勋章。因此,在图灵诞生100周年之际,世界各国举行了多种形式的纪念活动。在中国,高等教育出版社推出《图灵和ACM图灵奖——纪念图灵百年诞辰》一书,为更好地了解图灵及其事业的众多继承者、了解计算机的发展史提供了难得的素材。

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“博学”是科学创新的基础

眭平

. 2012, 30(18): 81-81.

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“博学”出自《礼记·中庸》,有云：“博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之。”说的是治学的几个主要层次。“博学”需广泛涉猎,兼容并包,以达博大精深的境界。学术的生命力在于创新,但博学是创新的基础,越过博学阶段,为学就成了无源之水,无本之木。因此,创新人才必须具备渊博的知识,不仅要有精深的本专业知识,而且要有丰富的邻近学科知识和尽可能多的其他知识。当我们翻开科技发展的史册,不难发现科技史上绝大多数科学大师都是兼容并蓄、博学多才的“博学”者。这已成为科学史上一大事实。

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读者之声:科研工作需要有一种知难而进的精神

蒋继平

. 2012, 30(18): 82-82.

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科技工作者都希望能够在科研领域做出一番成就,从而有所创新,或者有新的发现。但是,科研创新和科学上的新发明不是那么容易的事。要是很容易,人家早就创造出来了,或者早就发现了,是不是？

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读者之声:科研故事：拒绝为文章署名

徐耀

. 2012, 30(18): 82-82.

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去年冬天,我曾拒绝为一篇文章署名。某日,一个已经毕业的研究生将毕业前遗留的一部分内容写成文章,打算投稿某杂志,请我做通讯作者,当得知并未按照以前我提供的建议补充证据,我拒绝作为该文的作者之一。我对这部分内容很了解,但我认为现有结果尚不足以得出明确结论,并未达到投稿应有的程度,急于投稿是浮躁的表现。去年我也曾拒绝在另一个已毕业学生的文章上署名。

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博导、博士生科研复述和杂谈(18)——博士论文的“小提琴”关联

冯长根

. 2012, 30(18): 83-83.

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中央音乐学院的郑荃教授是我的好友。在“主编心语”文章中提到他,是我想到了博士生攻读博士学位,和郑荃教授制作的那些获得国际制作大奖的精美小提琴,有着不少相似之处。郑荃教授是制作小提琴的国际一流大师。我知道的是,像吕思清这样才华横溢的天才小提琴手,在国际音乐比赛中得奖的时候,用的是郑荃教授制作的那把小提琴。天才的吕思清,加上这把大师制作的小提琴,这才能有无与伦比的、征服了国际评委的小提琴乐曲。我出席过吕思清的演奏会,他的演奏的确是异乎寻常地赏心悦目以及充满激情的心灵震撼。

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2012-18 科学共同体介绍——中国汽车工程学会

秦政

. 2012, 30(18): 83-83.

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中国汽车工程学会(Society of Automotive Engineers of China)的前身是中国机械工程学会汽车工程分会,1963年成立于长春。1985年3月,经国家体改委批准成为全国性学会,同时加入中国科学技术协会。1983年与美国、日本、韩国、澳大利亚、印度尼西亚等过的汽车工程学会共同发起组织太平洋地区国际汽车工程会议(APRC)。1984年加入国际汽车工程学会联合会(FISITA),担任常务理事。1991年9月学会经民政部批准为社团法人。

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当理想和现实不一致的时候

马臻

. 2012, 30(18): 84-84.

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在校内开讲座,结识了主持人小徐。他有志于出国深造,并探索在国内、外任教的可能性。他根据听到的、看到的,罗列了国内、外大学科研环境、启动经费、待遇的差别。我说：“你说的也许是事实。但问题是,当你做完博士后,想回国任教,而这里只给你这条件,你来不来？”他一下子被我问倒了。

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2012-18 科技人才招聘

郭献之(实习生);秦政

. 2012, 30(18): 85-87.

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2012-18 智力休闲答案

唐瑶(实习生);秦政

. 2012, 30(18): 88-88.

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2012-18 全球招聘新闻

孙杨慧(实习生);秦政

. 2012, 30(18): 89-92.

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2012-18 智力休闲

唐瑶(实习生);秦政

. 2012, 30(18): 95-95.

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2012-18 《科技导报》作者服务指南

《科技导报》编辑部

. 2012, 30(18): 96-96.

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2012年, 第30卷, 第18期　刊出日期：2012-06-28

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