电大《科学与技术》形考题库

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一、填空题（共 4 道试题，共 10 分。）

1. 宇宙中最主要天体类型是 和 。

2. 板块构造说的理论是在 学说、 学说的基础上发展起的。

3. 世界上第一个微处理器是 ，诞生于 年。

4. 世界上第一个提出集成电路思想的人是 。

二、名词解释（共 4 道试题，共 10 分。）

1. 星系

参考答案：

由无数恒星和星际物质构成的巨大集合体称为星系。

2. 地球圈层结构

参考答案：

地球外部圈层结构指地球外部离地表平均800千米以内的圈层，包括大气圈、水圈和生物圈。

3. CPU

参考答案：

在计算机中，通常将运算器和控制器合起来称为“中央处理器”，简称CPU。

4. 计算机病毒

参考答案：

计算机病毒是仿造生物病毒建立起的概念，它是指可以制造故障的一段计算机程序或一组计算机指令。

三、简答题（共 2 道试题，共 30 分。）

1. 简述宇宙的未来。

参考答案：

按照大爆炸模型，宇宙在诞生后不断膨胀，与此同时，物质间的万有引力对膨胀过程进行牵制。这里有两种可能：

一种可能是宇宙膨胀将永远继续下去。如果宇宙总质量小于某一特定数值，则引力不足以阻止膨胀，宇宙就将一直膨胀下去。在这个系统里，引力虽不足以使膨胀停止，但会不断地消耗着系统的能量，使宇宙缓慢地走向衰亡。宇宙越来越稀薄和寒冷，直至物质本身最后衰亡，只剩下宇宙背景辐射。到非常遥远的将来，所有的恒星燃尽熄灭，茫茫黑暗中潜伏着一些黑洞、中子星等天体。出现寒冷、黑暗、荒凉而又空虚的宇宙，它已经走完了自己的历程，达到了“热寂”的状态。

另一种可能是膨胀停止而代之以收缩。如果宇宙的总质量大于某一特定数值，那么总有一天宇宙将在自身引力的作用下收缩，造成与大爆炸相反的“大坍塌”。收缩过程与大爆炸后的膨胀是对称的，像一场倒放的电影。在最后的时刻实现“大紧缩”，宇宙逆转回到出发点。引力成为占绝对优势的作用力，所有的物质都因挤压不复存在，一切有形的东西，包括空间和时间本身，都被消灭，成为一切事物的末日。宇宙在大爆炸中诞生于无，此刻也归于无。

宇宙是膨胀还是收缩这两种可能主要取决于宇宙物质的总量。根据目前的估算，宇宙物质的总量只达到要使宇宙重新坍缩的临界质量的百分之十左右，因此如果仅仅依据观测证据，则可预言宇宙会继续无限地膨胀下去。但是可能还有其他种类的暗物质未被我们探测到，可能最普通的基本粒子中微子也存在静止质量，只要其中任何一个问题的答案是肯定的，那么总引力便足以阻止膨胀，宇宙最终可能会坍缩。

此外，宇宙大爆炸学说在两个关键问题上无法解释：其一，大爆炸以前宇宙的图景如何？大爆炸宇宙的理论不能外推到大爆炸之前，尚不能确切地解释“在所存物质和能量聚集在一点上”之前到底存在着什么东西，是什么引起了大爆炸。其二，如果宇宙最终重新坍缩回到原点，又会发生什么？有天文学家提出了宇宙“无始无终” 论：宇宙一直在反复地收缩然后又膨胀着。宇宙曾经处于体积非常大、物质密度非常小的状态，它在万有引力作用下渐渐收缩、聚拢起来，直到所有的物质统统撞到一起为止。这样的宇宙被称为收缩宇宙。然后，它突然爆炸了，结果形成我们今天观测到的这个膨胀宇宙。今天的宇宙膨胀将被不断起作用的引力所抵消，最终引力迫使宇宙的膨胀完全停顿下来，进而又转为收缩。因此有可能宇宙并没有什么开端，它一直在反复地聚拢然后又分开，分开而后又聚拢，聚拢分开永无止境。这样的一幅图景被称为振荡宇宙。

宇宙的过去和未来究竟是怎样的？相信科学终将会作出令人信服的回答。

2. 简述你对网络道德问题的看法。

参考答案：

要点一：网络道德失范的一个重要的原因是网络的“个人性”。在真实的社会，个体的人一举一动都在众人的“监视”之下，人们要顾及自己的身份、地位、角色，所以对自己的行为进行了自觉和不自觉的约束和控制，这就是道德行为产生的主要原因。然而人们在网上的时候，人与人之间存在距离，只能靠所提供的信息来相互认识和理解，基本上无法约束个人的行为。这种极端个人化的境况，容易使人暴露出自私、贪婪、欺骗的本性。

要点二：网络道德失范的另一个重要的原因是网络的“虚拟性”。当人们卸去了现实生活中的粉饰，再把自己的身心投入到虚拟的世界时，人们是以一种匿名的方式出现在网络社会上的，容易淡忘自己的责任和义务。网络的虚拟性，给予我们充分想象的空间的同时，也给与各种欲望的膨胀留下了一片的“沃土”。于是，一切在现实社会中视为离经叛道、另类甚至卑鄙龌龊的事都可以在网上为所欲为，大放厥词。

要点三：网络道德的问题也折射出真实社会的问题，社会上的种种道德问题在网络中都有表现，只不过由于约束的松懈，得到不同程度的放大而已。

要点四：网络道德失范特别严重影响了青少年的成长。青少年处于成长期，对于是非的判断力和自我约束能力十分薄弱，相当一部分生活在网络中的青少年存在双重人格的倾向。青少年学生较难完全协调好网上与网下的关系，他们对自己在现实社会与网络社会的道德要求不一样，实行的是双重道德标准。

要点五：要解决网络道德失范问题，必须从几个方面考虑：第一，建立符合网络特性的网络社会的道德规范；第二，加强真实社会的道德建设；第三，提高每个人自身的道德修养。

四、论述题（共 1 道试题，共 20 分。）

1. 试叙述大爆炸理论的主要观点及宇宙大爆炸的过程。

参考答案：

“宇宙大爆炸理论” 是现代宇宙学中最著名、也是影响最大的一种学说，它是到目前为

止关于宇宙起源最科学的一种解释。大爆炸理论的主要观点是认为整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中，然后突然发生大爆炸，使物质密度和整体温度发生极大的变化，宇宙从密到稀、从热到冷、不断膨胀，形成了我们的宇宙。最初那次无与伦比的爆发就被称为大爆炸，这一关于宇宙起源的理论则被称为宇宙大爆炸理论。

根据大爆炸宇宙学模型的观点，宇宙演化过程分为三个阶段。

第一个阶段是宇宙的极早期。宇宙处在这个阶段的时间特别短，短到以秒来计，称为“太初第一秒”。刚刚诞生的宇宙是极其炽热、致密的，宇宙处于一种极高温、高密的状态，当时除氢核——质子外，没有任何别的化学元素，只有由质子、中子、电子、光子等基本粒子混合而成，成为热平衡状态下的“宇宙汤”。

第二个阶段是化学元素形成阶段，大约经历了数千年。化学元素从这一时期开始形成。中子和质子开始核聚变过程，所有的中子迅速合成到由两个质子和两个中子构成的氦核中，余下的质子就成了氢原子核。这一时期还合成了其它轻元素，如氘、氚、锂、铍、硼等，此时宇宙间的物质主要是这些比较轻的原子核和质子、电子、光子等，光辐射很强，但没有星体存在。

第三个阶段是宇宙形成的主体阶段。这个阶段，物质的微粒相互吸引、融合，形成越来越大的团块。又过了几十亿年，中性原子在引力作用下逐渐聚集，先后形成了各级天体。气体逐渐凝聚成星云，并逐渐演化成星系、恒星和行星，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我们今天所看到的五彩缤纷的星空世界。在个别天体上还出现了生命现象，人类也终于在地球上诞生了。

五、作品题（共 1 道试题，共 30 分。）

1. 计算机与我的工作、生活。（800字以上）

一、填空题（共 4 道试题，共 10 分。）

1. 分子生物学诞生的标志是 。

2. 分子生物学是从 研究生命现象、本质和发展的一门新兴生物学科。

3. 蛋白质的基本结构单位是 。

4. 核酸是生物的遗传物质，因为这种物质是从中得到，并且呈酸性，所以命名为核酸。

二、名词解释（共 4 道试题，共 10 分。）

1. 细胞全能性

参考答案：

细胞的全能性指已经分化的细胞，仍然具有发育的潜能

2. 酶

参考答案：

酶是一类由活细胞产生的具有催化功能的特殊蛋白质。

3. 基因

参考答案：

基因是含特定遗传信息的核苷酸序列，是遗传物质的最小功能单位。

4. 生物技术

参考答案：

生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物细胞及其产生的活性物质，作为某种化学反应的执行者，将原料进行加工成某种产品来为社会服务的技术。

三、简答题（共 2 道试题，共 30 分。）

1. 简述生物技术的定义与范围。

参考答案：

生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物细胞及其产生的活性物质，作为某种化学反应的执行者，将原料进行加工成某种产品来为社会服务的技术。通俗地说，生物技术就是利用生物（动物、植物或微生物）或其产物，来生产对人类有用的物质或生物。

生物技术并不完全是一门完全新兴的技术，按历史发展和使用方法的不同，生物技术可分为传统生物技术和现代生物技术两大类。

传统生物技术是应用发酵、杂交育种等传统的方法来获得需要的产品。

现代生物技术是以生物化学或分子生物学方法改变细胞或分子的性质而获得需要的产品。这也是我们一般所认为的生物技术。随着显微镜的发明和微生物的发现，二战期间抗生素的特殊需求，DNA双螺旋结构的发现，现代生物技术的雏形逐步形成，20世纪70年代DNA体外重组的成功，标志着现代生物技术的正式诞生。

根据操作的对象和技术，现代生物工程一般包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程，其中，基因工程技术是现代生物技术的核心技术。

2. 简述生物技术的安全性问题。

参考答案：

生物技术的安全性问题主要体现在以下几个方面：

（1）基因污染，基因污染是指在天然的生物物种基因中掺进了人工重组的基因，并且这些外来的基因可随被污染的生物的繁殖而得到增殖，再随被污染生物的传播而发生扩散，因此，基因污染是一种非常特殊又危险的环境污染。（5分）

（2）转基因食品的安全性，关于转基因食品的安全性目前尚无定论，因此，用转基因生物生产的转基因食品和药品要进入市场，必须进行消费安全评估。（5分）

（3）基因治疗的不确定性，以目前的技术水平，基因治疗有较大的不确定性。（3分）

此外，还存在异种移植的危险性、生物武器的恐慌等种种安全性问题。（2分）

四、论述题（共 1 道试题，共 20 分。）

1. 目前生物技术的应用主要在哪几个方面？试举例三个方面。

参考答案：

伴随着生命科学的新突破，现代生物技术已经广泛地应用于工业、农牧业、医药、环保等众多领域，产生了巨大的经济和社会效益。

生物技术在材料方面的应用

材料是一个社会经济建设的重要支柱之一，通过生物技术构建新型生物材料，是现代新材料发展的重要途径之一。

首先，生物技术使一些废弃的生物材料变废为宝。

其次，生物技术为大规模生产一些稀缺生物材料提供了可能。例如，蜘蛛丝是一种特殊的蛋白质，其强度大约是钢材的5倍，而可塑性比钢材高30%，可用于生产防弹背心、降落伞等轻而坚固的用品，但是我们无法像养蚕一样饲养蜘蛛而获得大量的蜘蛛丝。美国怀俄明大学的一个研究小组将编码蛛丝蛋白的基因转入细菌获得表达，产生的蛛丝蛋白与蜘蛛丝中的蛋白质相同，有可能通过发酵途径大量生产。而加拿大研究人员将蛛丝蛋白的基因在山羊的乳腺细胞中成功表达，这种转基因山羊产出的奶便含有了能制造蜘蛛丝的蛋白质，然后利用特殊的溶剂，就可以从羊奶中“抽出”连续不断的纤维，这种纤维在机械强度上可以和真正的蜘蛛丝媲美。因此，用这种“活体生物反应器”同样有可能大量生产优质的“蛛丝蛋白”。

生物技术在能源方面的应用

能源是人类生存的物质基础之一，是社会经济发展的原动力。能源分为不可再生能源（如石油、天然气、煤）和可再生能源（如太阳能、风能、生物质能等），生物技术一方面能提高不可再生能源的开采率，另一方面能开发更多可再生能源，因而生物技术与能源的研究及开发备受世界各国的重视。

首先，生物技术提高了石油开采的效率。在石油开采过程中，石油通过油层的压力自发地沿着油井的管道向上喷出，但通过这种方式开采到的油量只有油田总储量的1/3左右。二次采油常用的方法是强化注水以提高油层的压力，此外，也利用微生物进行二次采油。微生物在油层中发酵产生大量酸性物质，降低了原油的粘度，使其容易流动，微生物还可产生气体，增加地层压力，这两方面都提高了采油率。美国德克萨斯州一口40年井龄的油井中，加入蜜糖和微生物混合物，然后封闭，经细菌发酵后，井内压力增加，出油量提高近5倍。

其次，生物技术为新能源的利用开辟了道路。地球上每年生产出的纤维物质，也就是那些稻草、麦秆、玉米秸、灌木、干草、树叶等等，只要拿出5％来，加以合理的利用，就足够满足全球对能源的需求量了，这就是生物质能的利用。完成这一使命的是发酵工程。这些纤维物质，都是由纤维素、半纤维素、木质素这三种成分组成的，除了木质素另有用途之外，纤维素和半纤维素可以分别进入发酵罐，采用不同的微生物来进行发酵。

生物技术在农业方面的应用

农业是世界上规模最大和最重要的产业，即使在发达国家如美国，其农业总产值也占国民生产总值的20%以上。现代生物技术越来越多地运用于农业中，使农业经济达到高产、高质、高效的目的。

（1）农作物和花卉生产

生物技术应用于农作物和花卉生产的目标，主要是提高产量、改良品质和获得抗逆植物。

首先，生物技术既能提高作物产量，还能快速繁殖花卉。例如，由我国科学家袁隆平培育成功的杂交水稻使水稻的产量有了大幅度的提高，为解决我国和世界的粮食问题作出了巨大的贡献。

其次，生物技术还能改良作物品质。例如，植物收获后往往在转运和贮藏过程中造成损失，过软的水果和蔬菜容易破损，并且过熟后失去原味。利用生物技术延缓植物的成熟，就可以克服这些问题。

第三，生物技术在培育抗逆作物中发挥了重要作用。所谓抗逆作物，是指能耐受不良环境的作物，包括抗虫害、病毒、除草剂、干旱、盐碱等的作物。例如，化学杀虫剂的长期和大量使用不仅使许多害虫产生了抗药性，而且污染了环境，用基因工程方法培育出的抗虫害作物，不需施用农药，即提高了种植的经济效益，又保护了我们的环境。

（2）畜禽生产

生物技术用于畜禽生产的目标，与农作物类似，主要是获得高产优质的畜禽产品和提高畜禽的抗病能力。

首先，生物技术不仅能加快畜禽的繁殖和生长速度，而且能改良畜禽的品质，提供优质的肉、奶、蛋产品。

其次，生物技术可以培育抗病的畜禽品种，减少饲养业的风险。利用转基因的方法，可以培育出抗病动物，这就可以大大减少牲畜瘟疫的发生，保证牲畜健康，也保证人类健康。20世纪80年代美国农业研究局的两位科学家，将禽类白血病病毒的一种弱型基因注入白色力行鸡体内，改良后的力行鸡，已能繁殖后代，其后代也能获得这种病毒基因，这种转基因鸡对致癌性白血病病毒感染具有高度抵抗力。

（3）农业新领域

传统意义上的农业是向我们提供食物和工业原料，然而，由于生物技术的飞速发展，使农业的生产领域有了新的拓展。基因工程不仅提高了农牧产品的产量和质量，而且一些转基因植物和动物有了远远超出仅供食用的价值——生产药物。

利用转基因植物生产疫苗是目前的一个研究热点。科研人员希望能用食用植物表达疫苗，人们通过食用这些转基因植物就能达到接种疫苗的目的，这样既方便又能节省大量费用。目前已经在转基因烟草中表达出了乙型肝炎疫苗，转基因马铃薯、番茄等也都已用来进行生产疫苗的研究。

利用转基因动物生产药用蛋白同样是目前的研究热点。科学家已经培育出多种转基因动物，它们的乳腺能特异性地表达外源目的基因，因此从它们产的奶中能获得所需的蛋白质药物，这种生产蛋白质药物的方式叫做乳腺生物反应器。目前，国外在乳腺生物反应器技术研究上取得了巨大的进展，例如英国爱丁堡制药公司已培育成功含α-1-抗胰蛋白酶（AAT）的转基因羊，每升羊奶中会有此种蛋白30 克，ATT用于治疗囊性纤维化和肺气肿。

五、作品题（共 1 道试题，共 30 分。）

1. 在“朋友圈”做一调查，说明生物技术在生活中的应用。（至少3例，800字以上）

一、填空题（共 4 道试题，共 10 分。）

1. 原子的范围是m、原子核的范围是m、夸克的的范围m。

2. 原子能释放的方式是、、，其中利用最多是？

3. 核电站是利用反应所放出的核能，驱动汽轮发电机组进行发电的。

4. 三大合成高分子材料是 、 、 。

二、名词解释（共 4 道试题，共 10 分。）

1. 原子核

参考答案：

原子核是原子中非常小的核心部分，几乎集中了原子的全部质量与正电荷。

2. 核力

参考答案：

原子核中核子之间存在的作用力。

3. 纳米材料

参考答案：

纳米材料就是用特殊的方法将材料颗粒加工到纳米级（10-9米），再用这种超细微粒子制造人们需要的材料

4. 超导材料

参考答案：

能产生电阻趋近于零现象的材料，称为“超导材料”。

三、简答题（共 2 道试题，共 30 分。）

1. 为什么说核能是高效、清洁和安全的能源？

参考答案：

要点一：（5分）

核能是高效的能源，一千克天然铀所能够发出的电量是同量木材，煤，石油等燃料所发电量的万倍以上，也是太阳能，水能等天然能源发电量的万倍以上。

要点二：（5分）

核能是清洁的能源，一座的核电站每年卸出的燃烧后的乏燃料所产生的污染要比一座同功率的燃煤电站所产生的污染要小得多。当然，由于核电站的乏燃料都是放射性元素，处理时要解决特殊的科学技术问题。但总量少、总容积小是其基本特点。

要点三：（5分）

核能是安全的能源，核电站和原子弹所用的核燃料浓度不同，工作原理不同，不会发生类似原子弹的爆炸现象。核电站的乏燃料中的放射性物质被层层包围在包壳，压力壳和安全壳三道屏障内，不会释放出来危害人类和生物。历史上的美国三里岛事故和前苏联（乌克兰境内）切尔诺贝利事故，是由于人为的操作不当造成的，总结这些经验教训，核电站的安全乃是有充分保证的。

2. 爱因斯坦质能关系式说明了什么？

参考答案：

爱因斯坦在关于狭义相对论的第二篇短文中论述了质量与能量的关系

△ E＝（△m）c

式中的E为能量，m为质量，c为光速。光的速度为c=3×10 km/s，是一切物质运动速度的最大极限。（8分）

从公式中可以看出，物体的能量每增加△E，相应的惯性质量也必定增加△m＝

△E/c ；反之，每减少△m 的质量，就意味着释放出△E＝（△m）c 的巨大能量。也就是说：质量与能量是等价的，是可以相互转化的，少量的质量能够转换为十分巨大的能量。这是一个惊天动地的理论，它揭开了宇宙的一个巨大奥妙，为核能的利用奠定了理论基础。因此，这一质能关系公式被后人称为“改变世界的方程”。（7分）

四、论述题（共 1 道试题，共 20 分。）

1. 当代新材料发展方向是什么？

参考答案：

随着社会的进步，人类总是不断地对材料提出新的要求。当今新材料的发展有以下几点：

（1）结构与功能相结合。即新材料应是结构和功能上较为完美的结合。

（2）智能型材料的开发。所谓智能型是要求材料本身具有一定的模仿生命体系的作用，既具有敏感又有驱动的双重的功能。

（3）少污染或不污染环境。新材料在开发和使用过程中，甚至废弃后，应尽可能少对环境产生污染。

（4）能再生。为了保护和充分利用地球上的自然资源，开发可再生材料是首选。

（5）节约能源。对制作过程能耗较少的，或者新材料本身能帮助节能的，或者有利于能源的开发和利用的新材料优先开发。

（6）长寿命。新材料应有较长的寿命，在使用的过程中少维修或尽可能不维修。

五、作品题（共 1 道试题，共 30 分。）

1. 用关键词“高科技、新材料、新生活”写一篇心得文章。（800字以上）

一、填空题（共 4 道试题，共 8 分。）

1. 科学与技术相互依存、相互渗透、相互转化；科学是技术发展的理论基础，技术是科学发展的 手段。

2.高新技术通常是具有突出的社会功能及极高的经济效益，以最新的 科学发现 为基础，具有重要价值的技术群。

3. 19世纪自然科学的三大发现是细胞学说、生物进化论和能量转化和守恒定律。

4. 工业革命的标志是 蒸汽机的发明与使用 。

二、名词解释（共 4 道试题，共 20 分。）

1. 科学

参考答案：

科学是一种知识体系，科学是一种探索的过程，科学是一项全社会的事业。

2. 技术

参考答案：

法国思想家狄德罗指出：技术是为某一目的共同协作组成的各种工具和规则体系。

3. 电力革命

参考答案：

电力革命是继工业革命之后的第二次技术革命，它以电能为动力，有效促进了生产过程的机械化和自动化。

4. 新技术革命

参考答案：

20世纪开始，信息技术作为新技术革命的先导与核心，协同其他高新技术，将人类社会带入信息时代的技术革命。

三、简答题（共 1 道试题，共 17 分。）

1. 科学发展的内部和外部因素是什么？

参考答案：

科学认识发生和发展的动因，有两个方面，一是存在于科学外部的，二是存在于科学内部的。

（1）科学认识发展的外部动因

恩格斯曾经指出：“经济上的需要曾经是，而且越来越是对自然界的认识进展的主要动力”。

一般地说，在19世纪中叶以前，科学是落后于生产和技术的，它的发展是在生产需要的推动下进行的。而从19世纪下半叶以后，科学理论研究不仅走在技术和生产的前面，还为技术和生产的发展开辟了各种可能的途径。进入二十世纪以后，现代科学产生了空前的先行作用，科学变成了超越一般技术进步的因素。

（2）科学认识发展的内部动因

科学作为系统化的理论知识体系，有其自身的矛盾运动和继承积累关系。科学发展的内部矛盾运动是它的内部动力。它表现为：

1）新事实和旧理论的矛盾

2） 各种不同观点、假说和理论的矛盾

四、论述题（共 1 道试题，共 25 分。）

1. 论述科学与技术的关系。

参考答案：

通常科学和技术总是共同存在于一个特定的范围内，这是因为两者之间有着不可分割的紧密联系。它们相互依存、相互渗透、相互转化。科学是技术发展的理论基础，技术是科学发展的手段。

科学常常可以启发我们提出新的、以前没有想到过的事物特性，进而导致新技术的产生。反过来，技术也为科学提供了眼睛、耳朵和一部分肌体，扩展了人的触觉、听觉和感觉。例如，电子计算机使气象研究、人口统计、基因结构研究和其他以前不可能进行的复杂系统的研究取得巨大进步。对某些工作来说，技术是科学的基础。例如测量、数据收集、样本处理等等，人们运用技术，发明了越来越多的新仪器和新技艺，进而推动了各方面的科研研究。

技术不仅为科学研究提供了工具，而且还可以激励理论研究动机并提供方向。例如基因工程技术促进了绘制整个人类脱氧核糖核酸基因构造的工作，这项技术不仅提供了绘制基因结构的理由，也使绘制工作成为可能。

随着现代科学革命和技术革命的兴起，科学与技术近来越趋向一体化。技术变得越复杂，与科学的联系就越紧密。在某些领域，例如，固体物理学（包括晶体管和超导体），由于研究物质的能力和制造物质的能力相互依赖，以至于人们不可能把科学和技术截然分开。现代技术的发展也越来越依赖科学的进步，许多新兴技术尤其是高技术的产生和发展，就直接来自现代科学的成就。总之，可以认为科学是技术的升华，技术是科学的延伸。科学与技术的内在统一和协调发展已成了当今“大科学”的重要特征。

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