科技导报

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科技导报. 2016, 34(8): 3-3.

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2015 年5 月,国务院发布《中国制造 2025》提到,“要大力推动重点领域突破发展,瞄准新材料等战略重点,引导社会各类资源聚集,推动优势和战略产业快速发展”。在发展新材料的过程中应该 “以特种金属功能材料、高性能结构材料、功能性高分子材料、特种无机非金属材料和先进复合材料为发展重点,加快研发先进熔炼、凝固成型、气相沉积、型材加工、高效合成等新材料制备关键技术和装备,加强基础研究和体系建设,突破产业化制备瓶颈。积极发展军民共用特种新材料,加快技术双向转移转化,促进新材料产业军民融合发展。高度关注颠覆性新材料对传统材料的影响,做好超导材料、纳米材料、石墨烯、生物基材料等战略前沿材料提前布局和研制。加快基础材料升级换代。

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复合材料创新驱动产业发展

杜善义

科技导报. 2016, 34(8): 1-1.

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复合材料是由2种或2种以上材料复合而成且组分材料间具有明显界面的人工材料,能够充分发挥组分材料各自的优势,并能获得各组分材料所不具备的优越性能,这是20世纪材料科学领域里程碑式的研究进展,因其高性能和可设计性等突出优点而备受关注和青睐。

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谈“核”不必色变

王丽娜

科技导报. 2016, 34(8): 8-8.

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2016年4月1日,中国国家主席习近平在美国华盛顿出席了第四届核安全峰会,发表了题为《加强国际核安全体系,推进全球核安全治理》的重要讲话,指出了核安全的重要意义,阐述了中国的政策主张,并介绍了中国核安全领域的进展以及将要采取的措施。核能由于蕴藏着巨大的能量而受到世界各国的高度重视。

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全球第2例基因胚胎编辑再掀热议

祝叶华

科技导报. 2016, 34(8): 10-10.

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2016年4月6日,广州医科大学附属第三医院范勇研究团队在《Journal of Assisted Reproduction and Genetics》发表了全球第2例人类胚胎基因编辑研究论文“Introducing precise genetic modificationinto human 3PN embryos by CRISPR/Casmediatedgenome editing”

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加快材料基因组工程信息化基础设施的建设

杨小渝

科技导报. 2016, 34(8): 13-14.

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2016 年2 月,中国科学技术部发布了国家重点研发计划“材料基因工程关键技术与支撑平台”重点专项^[1],其主要目标是:融合高通量计算(理论)/高通量实验(制备和表征)/专用数据库3大技术,变革材料研发理念和模式,实现新材料研发由“经验指导实验”的传统模式向“理论预测、实验验证”的新模式转变,实现新材料“研发周期缩短一半、研发成本降低一半”的目标,为实现“中国制造2025”的目标做出贡献”。

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卫星复合材料结构在轨健康监测方法

赵发刚, 冯彦军, 范凡, 周徐斌, 周春华

科技导报. 2016, 34(8): 15-17.

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对航天器结构中的裂纹、脱层及其他损伤进行及时且准确定位是确保服役航天器可靠、长寿命运行的必要手段。复合材料结构健康监测是确定结构完整的革命性创新技术,在航天器的结构设计、加工及维护过程中可发挥重要作用,同时能够提高安全性、降低维护成本。本文简要介绍航天器结构健康监测的国内外研究进展,并阐述结构健康监测技术在航天器上应用面临的问题。

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卫星结构技术发展对新型复合材料的需求分析

陶炯鸣, 苏若斌, 孔祥森, 赵川, 周静

科技导报. 2016, 34(8): 18-20.

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新材料、新工艺的不断进步和变革是卫星结构技术发展的基础和保障,结构技术的发展方向与需求又是新材料、新工艺发展的源动力。本文从设计角度出发,根据后续卫星型号发展趋势,梳理了结构专业技术的重点发展方向,提出了后续新型复合材料的应用需求。

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复合材料蜂窝夹层结构在飞机中的应用

柳敏静, 武湛君

科技导报. 2016, 34(8): 21-25.

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蜂窝夹层壁板是飞机结构中理想的、结构效率最高的结构形式之一。简述了蜂窝夹层结构的典型蜂窝几何形状和面板、蜂窝芯材种类及相应性能,介绍了国外主要机型蜂窝夹层结构的使用状况和中国飞机结构上蜂窝夹层结构的应用情况,讨论了部分蜂窝夹层结构的设计方法。

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车用碳纤维复合材料性能及成型工艺

张婧, 于今, 熊磊, 孙巍

科技导报. 2016, 34(8): 26-30.

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碳纤维复合材料(CFRP)具有高强度、高刚度、高断裂韧性、耐腐蚀、高阻尼等特点,可大幅提高汽车服役寿命、燃油效率和安全舒适性,已被公认为汽车工业领域最理想的轻量化材料。但由于传统复合材料成型工艺来源于品种多、批量小、高成本生产的航空工业,为了满足车用CFRP 对高效率、低成本、规模化、自动化制造技术的迫切需求,国际主流车企结合车身部件设计灵活、厚薄不均、复杂程度地不同的具体特点,开发了众多差异化的新型快速成型工艺,以实现最小碳纤维用量下最大程度地发挥复合材料功效的目的。本文通过与高强钢、铝合金、镁合金等其他先进轻质材料的对比,介绍了碳纤维复合材料在使用性能上的多样化特点及显著优势;并结合车用碳纤维复合材料部件典型应用案例,分析了当前最具发展潜力的差异化快速成型工艺。

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双马来酰亚胺树脂增韧改性研究进展

张思, 张扬, 张宝艳

科技导报. 2016, 34(8): 31-34.

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综述了双马来酰亚胺树脂的基本性能,分析了增韧改性的意义。目前双马来酰亚胺树脂增韧改性的主要方法包括与烯丙基化合物共聚、二元胺增韧、环氧树脂增韧、热塑性树脂增韧、氰酸酯增韧、合成新型双马来酰亚胺树脂单体、橡胶增韧改性、无机填料增韧改性、液晶增韧改性、纳米材料增韧改性及柔性材料增韧改性等。双马来酰亚胺树脂增韧改性的机理包括加成反应、Diels-Alder 反应、齐聚反应、Michael 加成反应、共聚反应、裂纹钉锚机制及半互穿网络机制等。论述了国内外对于双马来酰亚胺树脂增韧改性的研究现状,探讨了该方向的研究趋势。

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杂多酸H₃PW₁₂O₄₀催化降解微晶纤维素

袁玉国, 王景芸, 付霓虹, 臧树良

科技导报. 2016, 34(8): 35-39.

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以杂多酸H₃PW₁₂O₄₀为催化剂,1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)离子液体为溶剂,在较温和条件下对微晶纤维素(MCC)进行降解实验。研究了反应温度、反应时间、加水量及催化剂用量等条件对降解反应的影响。研究结果表明,以离子液体[Amim]Cl(2.0 g)为溶剂,降解微晶纤维素(0.1 g,0.6 mmol),当催化剂用量为0.09 当量(eq)、加水量为0.07 mL、微波加热160℃反应30 min 时,微晶纤维素的降解效果最佳,其中可还原糖(TRS)的收率可达66.8%,葡萄糖收率为32.8%,纤维二糖收率为17.6%。

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4,5-双(5-氯-2-甲基噻吩-3-基)-1,2-二苯基-1H-咪唑的光致变色性能

彭雪峰, 侯洁苹, 于海斌, 张景成, 徐海兵

科技导报. 2016, 34(8): 40-44.

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设计合成了4,5-双(5-氯-2-甲基噻吩-3-基)-1,2-二苯基-1H-咪唑化合物L,通过1HNMR、13CNMR 和元素分析对其分子结构进行表征,并研究了酸效应对其吸收光谱、荧光光谱和热稳定性的影响。结果表明,酸效应对化合物L 吸收光谱的影响很小,但通过酸效应能够对化合物L 的荧光光谱和热稳定性进行有效的调节。另外,化合物L 在质子化前后均表现出良好的光致变色性能,并显示出与众不同的“on to on”荧光特性。

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水溶性氮杂环卡宾金属化合物的催化应用

崔美丽, 郭芳杰, 周明东

科技导报. 2016, 34(8): 45-53.

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水溶性氮杂环卡宾金属化合物因催化效率高、选择性和稳定性较好及应用范围广,成为有机合成中重要的催化剂,在选择性催化有机反应中发挥着重要作用。本文综述近年来水溶性氮杂环卡宾金属配合物的主要类型、合成方法及其在金属有机催化反应中的研究进展。

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纳米ZnO改性PVDF超滤膜的性能

党承义, 吴震宇, 贾宏宇, 刘宁宁

科技导报. 2016, 34(8): 54-59.

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为改善聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的亲水性,增强其在水处理中的应用能力,采用相转化法制备了纳米ZnO 改性PVDF超滤膜。分析了纳米ZnO 的添加量对膜结构及性能的影响。通过孔隙率测定、接触角测量、扫描电子显微镜、原子力显微镜、材料试验、超滤实验分别对膜的孔隙率、亲水性、微观结构、机械强度、纯水通量、蛋白截留率及水通量恢复率进行表征。结果表明,纳米ZnO 的质量分数为0.2%时,膜的接触角从改性前的76.3°降至63.4°,亲水性得到明显改善;孔隙率由53.4%升至54.1%;拉伸强度由2.09 MPa 升至2.82 MPa;纯水通量、蛋白截留率及水通量恢复率均有一定程度的提高;膜的断面结构规整,指状孔的尺寸较大,膜表面较光滑。

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微弧氧化法制备镁基羟基磷灰石/碳纳米管复合生物涂层及其性能研究

夏承森, 温翠莲, 詹晓章, 黄小桂, 罗立津

科技导报. 2016, 34(8): 60-66.

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通过化学沉淀法制备了羟基磷灰石/碳纳米管纳米(HA/CNTs)复合粉体,并作为电解液的添加剂,采用微弧氧化方法(MAO)制备了镁合金表面MAO/HA/CNTs 复合活性涂层。分别采用扫描电子显微镜(SEM)、X 射线衍射分析(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和电化学工作站,研究所制备的复合粉体的形貌和物相组成、复合粉体对微弧氧化涂层表面形貌和在模拟体液(SBF)中耐腐蚀性能和生物活性的影响。结果表明,所制备的HA/CNTs 复合粉体结晶良好,无其他杂质相;复合粉体在微弧氧化过程中沉积在样品表面,对微弧氧化涂层起到封孔作用。MAO/HA/CNTs 样品的腐蚀电位为-1.50 V,经过30 天的SBF 浸泡后,表面沉积了大量的亚微米级别的颗粒沉积物,相比于镁基体和MAO 样品具有更好的生物活性和耐腐蚀性。

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环境载荷对碳纤维电热复合材料电热性能的影响

谢明亮, 彭超义, 丁海滨

科技导报. 2016, 34(8): 67-70.

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考查了碳纤维电热复合材料在通电加热和力学载荷下的电热性能。结果表明,碳纤维电热复合材料的电阻值随温度的升高成线性减小关系,但其变化范围较小;拉伸或弯曲载荷下的变形,碳纤维电热复合材料的电阻值均随着形变量的增加而增大,但环境载荷对2 种载荷的影响有所区别。其中,电阻值随拉伸载荷的增大成线性增大关系,但在初始加载和即将拉断时电阻会有较大波动;对于弯曲载荷,初始加载时电阻值并没有发生明显变化,当加载达到某一临界值时,电阻值随弯曲载荷的增大成线性增大关系。

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架空导线用纤维增强复合芯棒拉挤树脂研制

梁平辉, 苏浩, 杜后武

科技导报. 2016, 34(8): 71-76.

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采用自行研制的多官能缩水甘油胺-醚型环氧树脂、液态酸酐固化剂为基本原料,引入原位分相增韧技术,制备的架空导线用树脂基纤维增强复合芯棒拉挤树脂具有混合黏度低、可使用期较长、高温固化速度快、拉挤工艺性好等特点,用其拉挤成型的复合芯棒表面光洁、综合强度高、耐高温、生产效率高。通过加入复合促进剂避免了快速成型过程高温反应集中放热,降低了体系内应力,可满足复合芯棒拉挤制品机械强度与快速成型工艺性能要求。

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纤维增强复合材料在电网中的应用

陈玲, 吴芳芳, 马恒, 汪立锋, 韦一力, 高义波

科技导报. 2016, 34(8): 77-83.

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纤维增强复合材料具有轻质、高强、耐蚀、绝缘、环保等性能,在电力行业输配电网络中已有广泛应用。综述了纤维增强复合材料在电网中的应用,主要包括复合绝缘子、复合材料杆塔、复合材料电力金具、碳纤维复合材料芯导线及复合材料电力安全工器具等。分析表明,纤维增强复合材料性能优良,能够满足现行环保节能新要求,未来具有巨大发展潜力。

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复合材料加固混凝土桥梁结构有限元模拟

徐庆林, 曾竟成, 邬志华, 吴彬瑞

科技导报. 2016, 34(8): 84-88.

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复合材料胶接修复加固技术具有修复速度快、结构增重少、高效可靠等诸多优点,已成为加固修补混凝土结构的新型技术。采用有限元方法,对比分析了复合材料加固钢筋混凝土桥梁结构前后的力学性能,并研究了复合材料粘贴面积、纤维铺层角度,以及铺层材料及顺序对钢筋混凝土桥梁加固效果的影响。结果表明:与加固前相比,加固后混凝土桥梁内部的应力、应变及最大变形有明显降低,最少可分别降低60%,56%和11%。且复合材料粘贴面积和纤维铺层角度对桥梁的加固效果有显著的影响,而铺层材料及顺序对其加固效果则无明显影响。实验结果显示,最佳加固方案为:全部采用碳纤维复合材料、预浸料带数量为5、纤维铺层角度为[0]₄。该方案加固后桥梁内部的最大应力为81.7 MPa,最大应变为0.27%,最大变形为15.96 mm。

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极端临氢环境金属材料力学性能数据库开发及应用

韩勇, 陈兴阳, 周成双, 郑津洋, 赵永志, 张林, 张凤华

科技导报. 2016, 34(8): 89-95.

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石化和氢能领域中高压氢系统承载件在制造残余影响、高压氢气和复杂载荷耦合作用下易发生氢致损伤。为确保高压氢系统长期、稳定、安全、可靠地运行,亟需为高压氢系统产品开发提供材料性能基础数据。本文从数据独立性和易扩展性方面入手,结合前期高压氢环境中材料实验数据(慢应变速率拉伸实验、断裂韧性实验和疲劳裂纹扩展实验),基于VB 编程语言开发了高压氢环境金属材料力学性能数据库。结合国内外学者的研究对数据库应用进行了分析,展示了数据库收录金属材料氢脆数据的多面性和全面性。

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引领传统材料迈向复合化创新研发——访中国复合材料学会秘书长张博明

田恬

科技导报. 2016, 34(8): 96-99.

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复合材料是在金属、陶瓷、高分子材料基础上,由2种或2种以上材料复合而成,因其性能优秀和可设计性强等突出优点而备受关注。

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从跟踪发展到自主创新,走出独特的国产碳纤维创新体系——访碳纤维专家徐樑华教授

田恬

科技导报. 2016, 34(8): 100-102.

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碳纤维,是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料,“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐高温、耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。

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碳纤维及其复合材料产业技术创新战略联盟引领碳纤维产业发展

田恬

科技导报. 2016, 34(8): 103-103.

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2015 年5 月,国务院发布《中国制造2025》提到,“要大力推动重点领域突破发展,瞄准新材料等战略重点,引导社会各类资源聚集,推动优势和战略产业快速发展”。在新材料领域,复合材料占据了很大的位置,而在复合材料的增强材料之中,碳纤维增强材料是无可置疑的新材料之王。

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迷人材料的人文情怀

问清泓, 郭宇峰

科技导报. 2016, 34(8): 104-104.

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大多数科普作品,要么是站在科学家的角度来作报告,要么是以孩提的视角仰望着神奇的地球。《迷人的材料》一书是结合作者对材料学痴迷的感情,融合读者对科学的求知欲,追求科技理论和实验实践相统一的框架下写成的。

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爱因斯坦在1916:从引力波到量子电磁辐射理论

施郁

科技导报. 2016, 34(8): 107-112.

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1916年,爱因斯坦预言引力波,并提出量子电磁辐射理论、完善光子概念、指出量子过程的内在随机性。百年之后,爱因斯坦预言的引力波通过激光的干涉被探测到,而激光正是基于爱因斯坦的量子电磁辐射理论。引力波探测技术还与爱因斯坦的光子概念和布朗运动理论相关。因此引力波首次被直接探测是对爱因斯坦广义相对论、量子电磁辐射理论2 方面工作的100 周年纪念。本文梳理引力波探测技术中的“爱因斯坦元素”,即激光、光子和热噪声,然后通过对第一手资料特别是爱因斯坦那段时期的信件的分析考证,回顾爱因斯坦在1916年的研究历程,寻找爱因斯坦在引力波和量子电磁辐射理论2方面工作的历史联系。

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重大科学发现背后不应遗忘的人

吕有勇

科技导报. 2016, 34(8): 113-113.

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2015 年,中国科学家屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖。此次获奖折射出的是一个民族的精神,一个国家的文明程度和民众的创新能力,也是一个国家科学技术水平发展的标志和里程碑。

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空间物理新秀王玲华的物理奇妙之旅

祝叶华

科技导报. 2016, 34(8): 114-114.

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“选择了自己热爱的事业就要继续坚持下去,我们只是享受做科研的过程,科学家大概都是自娱自乐型的吧。”王玲华一语概括了自己的科研感受。为什么会选择空间物理这个对许多人来说都是高深莫测的研究领域,王玲华提到更多的原因是兴趣使然与父母开明的支持。

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博士后找工作中可能遇到的“意外”

喻海良

科技导报. 2016, 34(8): 115-115.

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在国内、国外做了博士后,下一步是找到一份梦寐以求的科研、教学职位。但找工作并非简单的投递简历、应聘面试和签订合同,还有很多千变万化的情况出现。毕竟,找工作涉及人、办事流程和用人机制,有时候会有一些意外。

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成长的代价——和一位博士后的对话

邵鹏

科技导报. 2016, 34(8): 115-115.

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一位博士到哈佛大学做了2 年博士后,准备换个地方做博士后。临行前,她和我话别。

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新闻时段:2016-04-01至2016-04-15

祝叶华

科技导报. 2016, 34(8): 6-7.

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2016-08科技界声音

祝叶华

科技导报. 2016, 34(8): 9-9.

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2016-08科学共同体要闻

李娜

科技导报. 2016, 34(8): 11-12.

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2016-08国内期刊亮点

王丽娜

科技导报. 2016, 34(8): 105-105.

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2016-08国外期刊亮点

王丽娜

科技导报. 2016, 34(8): 106-106.

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2016-08图书推介

祝叶华

科技导报. 2016, 34(8): 116-116.

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2016年, 第34卷, 第8期　刊出日期：2016-04-28

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