科技导报

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2016年2月11日,美国国家科学基金会宣布:人类首次直接探测到了引力波

科技导报. 2016, 34(3): 0-0.

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这次探测到的引力波是由13亿光年之外的2颗黑洞在合并的最后阶段产生的。

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基础科学:做好规划,加大投入,精细管理

王贻芳

科技导报. 2016, 34(3): 1-1.

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这些年来,中国对科研投入增长迅速,已成为仅次于美国的第二大科技经费投入大国。但令人遗憾的事实是,研发投入与效益不完全匹配,科研成果的产出,特别是重大科研成果产出,难以让人满意。

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横跨百年的科学求索

鞠强

科技导报. 2016, 34(3): 7-7.

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Albert Einstein 在1915 年提出广义相对论,而Arthur Eddington在1919年对日全食的观察证实了光线在通过恒星的引力场时会产生轻微的弯曲,从而成为证明广义相对论成立的直接证据。一个世纪以来,广义相对论重塑了人类对宇宙的认识,并成为现代物理学的重要基石。然而,广义相对论的一个重要预言,即引力波,却始终没有揭开神秘的面纱。

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时空涟漪或启宇宙之门——LIGO宣布直接探测到引力波

王微

科技导报. 2016, 34(3): 9-9.

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北京时间2016年2月11日23:40左右,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)负责人David Reitze宣布人类首次直接探测到了引力波,整个科学界为之沸腾,时空的涟漪回荡在世界的每个角落。时值Albert Einstein在《广义相对论》引力辐射理论中预测到引力波的存在100周年,如果探测成功,将是人类认知史上具有里程碑意义的科学发现。

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谈基础研究的累积方式和路径

孟庆峰

科技导报. 2016, 34(3): 12-12.

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基础研究对经济社会发展的影响既广泛又深刻,计算机、卫星通信、高速列车、转基因技术、克隆技术等都是基础研究成果的具体应用。基础研究已成为提升国家原始创新能力和国际竞争力的基础,美、日、德、英等工业化国家为抢占国际竞争的制高点,纷纷加大基础研究的投入强度。目前知识产权的保护也已延伸到基础研究阶段。

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2015年中国重大科学、技术和工程进展

陈广仁, 吴晓丽, 刘志远, 田恬

科技导报. 2016, 34(3): 13-29. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2016.03.001

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本着分门别类、本刊推荐、专家遴选、宁缺毋滥、叙述事实的原则,从国内外重要科技期刊和科技新闻媒体所报道的中国科技成果中,按科学、技术、工程3 个类别,由《科技导报》编辑部遴选、推荐候选条目,经《科技导报》编委、审稿人等专家通信评选,推选出2015 年中国重大科学、技术、工程进展30 项。1)2015 年中国重大科学进展10 项:基于蛋白C 受体标记识别出多能性乳腺干细胞;农业技术革新促使史前人类永久定居青藏高原;计算模拟出1 种五元环石墨烯;实验示范单光子多自由度量子隐形传态;发现1 个中心黑洞质量为120 亿太阳质量、红移为6.3 的超亮类星体;理论预言和实验验证外尔半金属;解析人类原始生殖细胞的转录组与DNA 甲基组图景;解析酵母剪接体对信使RNA 前体行使剪接的结构基础;揭示阻断机体免疫炎症过度反应的表观遗传修饰机制;测量反质子-反质子间的相互作用。2)2015 年中国重大技术进展10 项:核电站控制棒系统验收,核反应堆“心脏”实现中国造;中国原创抗癌新药西达本胺获准全球上市;中海油攻克海上“双高”气田开发世界级难题;世界首个自主运动可变形液态金属机器问世;室温大气环境下单蛋白质分子的磁共振探测;中国研发出世界首台医院中子照射器;胶体量子点微型光谱仪研制成功;制备出大面积高质量二维超薄Mo2C 超导晶体;高效低成本光催化制氢材料研发成功;中国研制出世界最高效固态量子存储器。3)2015 年中国重大工程进展10 项:中国成功研制世界先进水平航天器“发动机”;中国首列“永磁高铁”试跑成功;EAST 辅助加热系统验收;中国新一代北斗导航卫星准确入轨;长征六号点火发射成功,一箭20 星创亚洲之最;首台万米级无人潜水器和着陆器4000 m 级海试成功;首架国产大飞机下线;大型反场箍缩磁约束聚变实验装置“科大一环”建成运行;世界最大球面射电望远镜馈源舱在贵州升舱;中国暗物质粒子探测卫星“悟空”发射成功。

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引力波探测:引力波天文学的新时代

郭宗宽, 蔡荣根, 张元仲

科技导报. 2016, 34(3): 30-33. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2016.03.002

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美国LIGO 于2016 年2 月11 日宣布首次探测到了引力波,引起全世界范围的广大反响。本文解答从什么是引力波、引力波是如何产生的、人类为什么坚持不懈地探测引力波、如何探测引力波,介绍国内外引力波探测的现状,并对引力波探测的未来进行展望。

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引力波会告诉我们什么——从LIGO首次直接观测到黑洞引力波说起

苏萌

科技导报. 2016, 34(3): 34-38. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2016.03.003

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LIGO 宣布首次直接探测到引力波,是一项震动世界的里程碑式科学发现,它将开启引力波实验的新纪元。本文介绍直接探测引力波的意义、致密天体引力波的直接探测手段,指出原初引力波的探测将是下一个值得期待的重大科学突破。介绍了探测原初引力波的意义以及即将在中国西藏阿里地区展开的阿里原初引力波探测实验,并对引力波开启的天文物理的新时代做了展望。

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双黑洞并合引力波探测评述

范锡龙, 胡一鸣, 都志辉, 王小鸽, 曹军威

科技导报. 2016, 34(3): 39-41. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2016.03.004

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2016 年2 月11 日,美国科学家宣布首次直接探测到了引力波,本文介绍了此次引力波探测的背景、LIGO 探测器设备、探测结果的可信性分析以及LIGO 下一步的探测计划。

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大科学时代的大发现需要大资金、大投入、大协作——以引力波探测为例

周雁翎

科技导报. 2016, 34(3): 42-44. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2016.03.005

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简述了引力波探测的起源,按共振棒引力波探测器时代、激光干涉引力波探测器时代、科学研究的全球化时代3 个阶段,论述了引力波探测的进程及其特点。介绍了中国开展引力波研究的历史,分析了中国开展大科学研究的机遇及挑战。

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凡间天才——爱因斯坦

李娜

科技导报. 2016, 34(3): 45-46.

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1955年4月18日凌晨,76岁的理论物理学家阿尔伯特·爱因斯坦在美国普林斯顿病逝,为其进行尸检的医生托马斯·哈维确认爱氏死于主动脉破裂。按照逝者遗嘱,尸体当天下午即被火化,其时只有几位最亲近的朋友在场,没有公开葬礼,没设墓地,骨灰被洒在秘密地点——爱因斯坦不希望自己的墓地日后成为众人朝拜之地。

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蔡荣根:探测到引力波的意义

傅雪

科技导报. 2016, 34(3): 47-48.

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2016 年2 月11 日,也就是爱因斯坦预言引力波后100年,美国科学家宣布,他们利用激光干涉引力波天文台(ALIGO)于去年9 月首次探测到引力波。《科技导报》第一时间采访了中国科学院理论物理研究所研究员蔡荣根。

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陈雁北:2个黑洞相互碰撞发出引力波的理论模型与思想细节

张轩中

科技导报. 2016, 34(3): 49-52.

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2016 年2 月11 日,美国国家科学基金会在华盛顿特区国家媒体中心发布消息称,位于美国利文斯顿与汉福德的2 座激光干涉仪引力波天文台(LIGO),首次直接探测到引力波。

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“天琴计划”太空中捕捉宇宙涟漪

刘志远

科技导报. 2016, 34(3): 53-54.

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2016 年2 月11 日,美国国家科学基金会(NSF)宣布第一次直接探测到引力波的存在,引起全世界的广泛关注,这项成果被认为是物理学界里程碑式的重大成果。目光聚焦中国本土引力波探测工程,由中山大学牵头、利用人造卫星探测空间引力波的“天琴计划”经过媒体的多番报道,逐渐为关心引力波探测的人们所注意。

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胡文瑞院士和吴岳良院士谈“空间太极计划”

傅雪

科技导报. 2016, 34(3): 55-56.

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“易有太极,是生两仪。两仪生四象,四象生八卦。”太极,在《易经》中是指宇宙最原始的秩序状态,出现于阴阳未分的混沌时期(无极)之后,而后形成万物(宇宙)的本源。“空间太极计划”正是去探寻引力波,在解开宇宙的起源、形成和演化之谜的路上向前一步。

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引力波为物理学树立新的里程碑

张天蓉

科技导报. 2016, 34(3): 57-59.

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美国当地时间2016年2月11日上午10点30分,是物理学界值得纪念的日子,来自美国的激光干涉引力波观测站(LIGO)与美国麻省理工和加州理工大学等各处的专家们,在华盛顿特区国家媒体中心召开了新闻发布会,向全世界宣布首次直接探测到引力波的消息^[1],《Physical Review Letters》紧接着发表了相关的论文^[2]。全世界都为之振奋,天文界和物理界的专家们更是激动不已。

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引力波:从激光干涉引力波天文台到宇宙微波背景辐射

黄庆国

科技导报. 2016, 34(3): 60-60.

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2016 年2 月11 日advanced LIGO(提升的激光干涉天文台)说:真的有引力波。

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引力波:一波多折

张帆, 杨桓

科技导报. 2016, 34(3): 61-62.

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2016年2月11日,LIGO科学联盟执行主任David Reitze宣布:我们已经探测到了引力波,我们终于做到了。发布会其间,美国国家科学基金会(NSF)主任France Córdova 和会场外经历无数风雨的重要科学家都近乎热泪盈眶。为什么这个发现如此激动人心？除了明显的科学意义以外,更是因为这件事的艰巨程度是前所未有的。不只是参与的科学家,连提供资金支持的NSF 都是在巨大的压力下,坚持30 多年才成功探测到引力波。这些都值得我们表达最衷心的敬意。

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风乍起,吹皱一池春水——爱因斯坦预言百年的引力波来了

李泳

科技导报. 2016, 34(3): 63-65.

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春天来了,风从东方来,也从太空来,吹皱了时空的涟漪。LIGO收到了引力波迟来的问候,恰好是引力波百年生日的礼物——爱因斯坦最早预言引力波就在1916 年2 月与史瓦西(KarlSchwarzschild)的通信中。然而,爱因斯坦对引力波是否存在,一直都很纠结。在1916年6月发表的第一篇引力波论文^[1]里,他认为:“在所有能想得到的情况下,引力波的辐射都可以忽略。”在这一点上,他显然不像对光线偏折和水星轨道进动那么重视,而且他也没有把引力波作为广义相对论(GR)的基本实验证据——在GR 的第一篇完整论文里,他只列了3个实验:引力红移,光线弯曲和行星轨道的进动^[2]。当然,那时他可能没想到引力波是真实的物理效应,因为两年后他才计算了引力波的能量流^[3]。

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发现引力波,英澳科学家怎么看？

鞠强

科技导报. 2016, 34(3): 66-68.

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北京时间2月11日23:30(美国东部时间2月11日10:30),激光干涉引力波天文台(Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory,简称LIGO)项目主管David Reitze在华盛顿举行的新闻发布会上宣布人类首次直接探测到引力波。这一具有里程碑意义的发现随即引起物理学界和天文学界的巨大轰动,国内众多媒体进行了全方位的报道,形成了针对引力波科普的高潮。LIGO项目由美国科研主导,同时也有来自英国和澳大利亚的大学和科研机构参与其中并发挥重要作用。消息公布后,英国和澳大利亚科学媒介中心也邀请顶尖科学家对这一发现的重大意义给出评论^[1,2]。

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从“看见”引力波的“眼睛”,到民间科学家

邵鹏

科技导报. 2016, 34(3): 69-70.

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2016年情人节前3天,美国科学家宣布发现“引力波”。不管你有没有这方面的知识,接下来的几天里一定被大众媒体对于这一重磅消息的海量报道所淹没。这种极其微弱的“涟漪”,引起“轩然大波”。

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找到引力波既是幸运,也是意料之中

张轩中

科技导报. 2016, 34(3): 71-72.

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13 亿年前的地球充其量还只有低等生命的存在,然而那时候遥远外太空里一颗质量为29 倍太阳质量的黑洞与另外一颗36 倍太阳质量的黑洞缓慢地靠近了,它们相互绕转,最后碰撞并合在一起,拨动了宇宙的琴弦——发出引力波。引力波以光速传播,在走了漫长的13 亿年后,如今正强烈地拨动着2016 年地球人的心弦。

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引力的前世今生

陈睿博

科技导报. 2016, 34(3): 73-77.

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从牛顿万有引力公式到爱因斯坦的广义相对论,人们对引力的认识经历了一个曲折的过程。随着今天引力波的发现,让我们回顾一下在这一个世纪里人们对引力发展的认识过程^[1]。

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基于尺度化SMMI的神东矿区土壤湿度变化遥感分析

刘英, 吴立新, 岳辉, 马保东

科技导报. 2016, 34(3): 78-84. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2016.03.006

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为消除遥感数据时相差异的影响,在土壤湿度监测指数(SMMI)和尺度化归一化植被指数S-NDVI 的基础上,构建了尺度化土壤湿度监测指数S-SMMI。利用1989-2013 年神东矿区多时相TM/ETM+/OLI 及HJ-CCD 影像band3、band4 反射率数据,监测分析了神东矿区25 年来土壤湿度的时空变化特点及其与地表高程、NDVI 之间的关系。结果表明:神东矿区25 年来土壤湿度总体呈上升趋势,与矿区植被的改善成呈相关;土壤湿度和NDVI 的分布均受到了区域地形的影响,低高程区的土壤湿度与NDVI 对高程变化更为敏感;与土壤湿度为16%~32%时的NDVI 变化相比,土壤湿度小于15%时NDVI 变化更为敏感;而且,地势低洼处的人类活动对NDVI 的影响较大。

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腺病毒36型对PPARγ和CIDEC在脂肪细胞分化过程的调节作用

伊力亚斯·艾萨, 梁小弟, 焦谊, 弓弦, 努尔比耶·努尔麦麦提, 陆剑飞, 关亚群

科技导报. 2016, 34(3): 85-90. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2016.03.007

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为探讨腺病毒36 型在人脂肪细胞分化过程中对PPARγ及CIDEC 基因表达的调节作用,利用腺病毒感染人脂肪源性间充质干细胞(hAMSC)、油红O 染色和RT-qPCR 鉴定Ad36 诱导hAMSC 分化为脂肪细胞模型;葡萄糖氧化酶法和甘油三酯终点法测定人类腺病毒36 型(Ad36)诱导hAMSC 分化为脂肪细胞的过程中培养基葡萄糖浓度及细胞甘油三酯含量;RT-qPCR、Western Blotting 方法检测Ad36 诱导的人脂肪细胞中,PPARγ和CIDEC 蛋白表达水平的变化;用PPARγ特异性抑制剂GW9662 抑制PPARγ表达后,Western Blotting 方法检测Ad36 诱导的人脂肪细胞中CIDEC 蛋白质的表达。Ad36 诱导的hAM-SC 定向分化成人脂肪细胞,分化过程中培养基葡萄糖含量较对照组显著降低(P<0.05),细胞内甘油三酯含量较对照组显著升高(P<0.05),PPARγ和CIDEC 基因表达水平较对照组显著升高(P<0.05),在诱导第6 天表达水平最高,在使用GW9662 抑制PPARγ蛋白质表达后,CIDEC 蛋白质表达水平较对照组显著降低(P<0.05)。从细胞水平证实,Ad36 诱导人脂肪细胞分化过程中,Ad36 通过PPARγ上调CIDEC 基因的表达水平。

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英国皇家学会发布新的调研项目——机器学习

田恬

科技导报. 2016, 34(3): 93-93.

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机器学习(Machine Learning, ML)是一门多领域交叉学科,涉及概率论、统计学、逼近论、凸分析、算法复杂度理论等多门学科。它是人工智能的核心,是使计算机具有智能的根本途径。人们日常生活中用到的许多服务都依赖于机器学习,它是一门强有力的科学和技术,机器可以从数据中学习并自我提高。

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珍惜机会,展示才华

刘庆生

科技导报. 2016, 34(3): 94-94.

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最近,一个年轻人应邀回国参加一所重点大学举办的“ 国际青年学者论坛”,他告诉我一些会议情况。这个论坛是这所大学吸引并选拔海外学术人才的方式之一,此前已经举办了3 届。在会前几个月,相关会议申请事项已经通过互联网向全球公告。据说这次会议从众多申请者中筛选出200 余人,参会人员由学校提供国际旅费和食宿。我很推崇这种人才展示和选拔方式和风格,似乎有点“打擂台”的味道,很有意义。它不同于一般国际专业学术会议。那些会议中的参会人员学术水平良莠不齐,且不乏有人利用开会的机会去海外旅游。然而,这个“国际青年学者论坛”不同,首先是参会人员“年轻”,所有获准参会人员均为40 岁以下(以申请国家“青年千人”年龄为限)。此外,科研国际化经历和成果都基本上“拿得出手”(毕竟经过筛选)。尤其对于那些“成果丰硕”“身手不凡”的海外青年学者来说算是一个展示才华的好机会。

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来听听那些科学界的往事——评《硅谷启示录2:怦然心动》

徐彦利, 王卫英

科技导报. 2016, 34(3): 95-95.

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我对科学类书籍一向充满畏惧,因为那些难懂的定义、理论或者术语常常让我感到自己在科技知识方面的浅陋,它们的艰涩与深奥又使我对自己的智商充满疑虑。因此,阅读一本关于物理、化学等方面的图书无疑是一种挑战,但是摆在眼前的《硅谷启示录2:怦然心动》却颇为不同,它让我感到阅读的轻松,体会到一种微醺般的意趣。

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新闻时段2016-01-16至2016-01-31

祝叶华

科技导报. 2016, 34(3): 5-6.

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2016-03科技界声音

祝叶华

科技导报. 2016, 34(3): 8-8.

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2016-03科学共同体要闻

李娜

科技导报. 2016, 34(3): 10-11.

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2016-03国内期刊亮点

王丽娜

科技导报. 2016, 34(3): 91-91.

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2016-03国外期刊亮点

王丽娜

科技导报. 2016, 34(3): 92-92.

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2016-03图书推介

祝叶华

科技导报. 2016, 34(3): 96-96.

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2016年, 第34卷, 第3期　刊出日期：2016-02-13

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