如今的中國(guó)，已經(jīng)擁有完整的工業(yè)體系，生產(chǎn)著全球一半的鋼鐵、60%的水泥、25%以上的汽車……可以說是全球最大、最具活力的制造業(yè)中心。然而中國(guó)工業(yè)大而不強(qiáng)，始終是令人痛心的一點(diǎn)……為什么我國(guó)材料工業(yè)水平仍然落后？讓我們從頭回顧。
中國(guó)工業(yè)起步史
建國(guó)初期，中國(guó)的貧困世人皆知，飽受了幾十年的軍閥混戰(zhàn)，抗日戰(zhàn)爭(zhēng)及內(nèi)戰(zhàn)，整個(gè)華夏大地滿目瘡痍。除了東部和內(nèi)陸中心城市有一點(diǎn)鋼鐵、煤礦、紡織、機(jī)械制造業(yè)外，大部分地區(qū)基本上是一片空白。
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中國(guó)的工業(yè)就是在這樣一個(gè)百?gòu)U待興的時(shí)代艱難起步的，不靠殖民主義、帝國(guó)主義和戰(zhàn)爭(zhēng)，而真的是靠著中國(guó)人民節(jié)衣縮食積累工業(yè)資金，自力更生，發(fā)憤圖強(qiáng)，一步步實(shí)現(xiàn)了中國(guó)工業(yè)在廢墟中的崛起。
中國(guó)開始了歷史上前所未有的工業(yè)化進(jìn)程，在能源、冶金、機(jī)械、化學(xué)和國(guó)防工業(yè)領(lǐng)域，陸續(xù)展開了“156項(xiàng)”（實(shí)際完成150項(xiàng)）重點(diǎn)工程。
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到1957年底第一個(gè)五年計(jì)劃結(jié)束時(shí)，“156項(xiàng)工程”已開工135個(gè)，其中建成或部分建成投產(chǎn)的68個(gè)。
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到1959年建國(guó)十周年時(shí)，我國(guó)鋼產(chǎn)量由世界第26位升至第7位；煤、油從第9位升至第3位；發(fā)電量由第25位升至第11位。
正是由于這“156項(xiàng)工程”，中國(guó)的工業(yè)化從此開始建立起來，中國(guó)也正式開始從一窮二白的農(nóng)業(yè)國(guó)邁向工業(yè)國(guó)。
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美國(guó)最頂尖的材料學(xué)家全是中國(guó)人
美國(guó)湯森路透集團(tuán)發(fā)布了全球頂尖的100位材料學(xué)家名人堂榜單。在這份依據(jù)過去10年中所發(fā)表研究論文的引用率而確定的最優(yōu)秀的100名材料學(xué)家榜單中，共有15位華人科學(xué)家入選，其中榜單前6位均為華人，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校教授楊培東位居第一。
按本科院校劃分，上榜的15位華人科學(xué)家中，來自中科大的有7位，來自大陸其他大學(xué)的有3位，來自臺(tái)灣地區(qū)大學(xué)的有2位，而由美國(guó)大學(xué)培養(yǎng)出來的有3位(分別為臺(tái)灣留學(xué)生、自臺(tái)灣移民后裔、自香港移民后裔)。
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為什么這些來自中國(guó)的人才，最后都選擇了留在美國(guó)？中國(guó)的材料工業(yè)、制造水平何時(shí)才能走在世界前列？
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事實(shí)上，如今的中國(guó)，已經(jīng)擁有完整的工業(yè)體系，生產(chǎn)著全球一半的鋼鐵、60%的水泥、25%以上的汽車……可以說是全球最大、最具活力的制造業(yè)中心。然而中國(guó)工業(yè)大而不強(qiáng)，始終是令人痛心的一點(diǎn)。
中國(guó)制造業(yè)發(fā)展中普遍存在“心臟病”
太重集團(tuán)榆次液壓工業(yè)有限公司副總、高級(jí)工程師陳群立說：“我國(guó)液壓工業(yè)的規(guī)模在2017年已經(jīng)成為世界第二，但產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)，尤其是額定壓力35MPa以上高壓柱塞泵，90%以上依賴進(jìn)口。
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進(jìn)口意大利HAWK霍克高壓柱塞泵
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可以說，高壓柱塞泵是鯁在我國(guó)裝備制造業(yè)咽喉要道的一根‘刺’。高性能的柱塞泵，美德日等國(guó)外4家龍頭企業(yè)占據(jù)中國(guó)市場(chǎng)70%以上份額，在技術(shù)方面卻對(duì)中國(guó)嚴(yán)密封鎖。”
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高壓柱塞泵是高端液壓裝備的核心元件，被稱作液壓系統(tǒng)的“心臟”。液壓系統(tǒng)是裝備制造業(yè)的關(guān)鍵部件之一，一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)由5個(gè)部分組成，即動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。
高壓柱塞泵屬于動(dòng)力元件，我國(guó)國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919試飛成功的重要功臣之一，中國(guó)二重生產(chǎn)的國(guó)際最大的8萬(wàn)噸級(jí)模鍛液壓機(jī)，其高壓柱塞泵就是進(jìn)口美國(guó)的產(chǎn)品。
我國(guó)的坦克、裝甲車等軍工機(jī)械，絕大多數(shù)使用的是進(jìn)口高壓柱塞泵。這些進(jìn)口的液壓泵，每臺(tái)價(jià)格都在20萬(wàn)元以上。而這些液壓泵的更換和維修，都會(huì)受到外國(guó)公司供貨周期和提供服務(wù)的牽制。
其實(shí)，這種現(xiàn)象（中國(guó)廠商出產(chǎn)品或者商業(yè)模式，少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家出工業(yè)母機(jī)和支撐技術(shù)的現(xiàn)象）是中國(guó)制造業(yè)發(fā)展中普遍存在“心臟病”的一個(gè)表現(xiàn)。
今年的中興事件，就是一個(gè)很好的例子。不過，中興事件發(fā)生后，媒體觀察的視野從部門逐漸看到整體產(chǎn)業(yè)，從個(gè)別問題擴(kuò)散到一般問題。對(duì)制造業(yè)發(fā)展來說，這是好事。
中國(guó)“卡脖子”的領(lǐng)域一大半是材料問題
近年來，中國(guó)在科研領(lǐng)域的發(fā)展很快，但中國(guó)科技被“卡脖子”的領(lǐng)域，一大半都是材料問題，這說明中國(guó)材料工業(yè)水平確實(shí)還很落后。
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“卡脖子”技術(shù)產(chǎn)品和目前領(lǐng)先甚至壟斷的國(guó)家：
1.高端顯示屏OLED生產(chǎn)設(shè)備真空蒸鍍機(jī)（日本）——中國(guó)平板顯示已經(jīng)做到了全球第一，差距在上游核心生產(chǎn)設(shè)備。
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2.“液晶屏骨頭”微球（日本）——中國(guó)制造技術(shù)先進(jìn)，但國(guó)產(chǎn)原材料不純影響微球性能。
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3.制造液晶顯示器用到的ITO靶材（日本、韓國(guó)）——質(zhì)量不穩(wěn)定、材料不過關(guān)，從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)才能突破大尺寸領(lǐng)域。
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4.國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)用的航空鋼材（美國(guó)）——還是材料問題，超強(qiáng)度鋼純凈度不夠。
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5.燃料電池膜電極組件關(guān)鍵材料（日本）——中國(guó)實(shí)驗(yàn)室成果達(dá)到國(guó)際水平，但量產(chǎn)有一致性和成本控制困難。
6.新能源車的“心臟”鋰離子電池（美國(guó)、日本、韓國(guó)）——美國(guó)強(qiáng)于研發(fā)設(shè)計(jì)，日本強(qiáng)于材料生產(chǎn)，中韓是第二梯隊(duì)。
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7.水下機(jī)器人深海油管焊接用的高端焊接電源（北歐）——中國(guó)是全球最大焊接電源制造基地，差距在深海水下焊接設(shè)備和全數(shù)字化控制技術(shù)。
8.海底觀測(cè)網(wǎng)系統(tǒng)水下連接器（美國(guó)、德國(guó)）——事關(guān)國(guó)家安全，中國(guó)在實(shí)驗(yàn)樣機(jī)階段，技術(shù)研究起步。
9.全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)主軸承（德國(guó)、瑞典）——中國(guó)已掌握直徑3米的主軸承核心技術(shù)，走出實(shí)驗(yàn)室仍然是材料、工藝因素制約。
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10.機(jī)械設(shè)備高端軸承鋼（美國(guó)、瑞典）——中國(guó)制軸工藝已經(jīng)達(dá)到先進(jìn)水平，還是材料差距。
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11.航空設(shè)計(jì)軟件（法國(guó)、美國(guó)）——中國(guó)與國(guó)外同時(shí)起步，國(guó)家需要出臺(tái)政策鼓勵(lì)國(guó)產(chǎn)軟件的開發(fā)和使用。
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12.高質(zhì)量消費(fèi)級(jí)電容和電阻（日本）——短板還是材料，日本的MLCC產(chǎn)品可以做到1000層，中國(guó)產(chǎn)品在300層左右。
13.光刻機(jī)（荷蘭、日本）光刻機(jī)鏡頭（德國(guó)）——ASML的鏡片是蔡司技術(shù)，德國(guó)祖?zhèn)鞯哪ョR手藝，拋光鏡片上百年技術(shù)積淀；除了鏡頭，光刻機(jī)還要頂級(jí)光源和極致的機(jī)械精度（3萬(wàn)個(gè)機(jī)械件，200多個(gè)傳感器）。
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14.上游高端電子化學(xué)品例如LCD用光刻膠（日本）——中國(guó)能生產(chǎn)，關(guān)鍵指標(biāo)不夠先進(jìn)拿不到訂單。
15.冷凍電鏡用的透射式電鏡（美國(guó)、日本）——用于基礎(chǔ)科研領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，中國(guó)起步很早，因市場(chǎng)太小連德國(guó)蔡司都放棄了。
16.發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新藥的潛在靶點(diǎn)的利器iCLIP（美國(guó)）——同樣是科研實(shí)驗(yàn)技術(shù)，2010年誕生的新技術(shù)。
17.自研操作系統(tǒng)（美國(guó)）——PC、智能手機(jī)的操作系統(tǒng)沒有國(guó)家能成功挑戰(zhàn)美國(guó)。
18.工業(yè)機(jī)器人算法、軟件（日本、德國(guó)、瑞士）——差距在底層核心算法。
19.自動(dòng)駕駛汽車必備的激光雷達(dá)（美國(guó)）激光雷達(dá)芯片例如發(fā)射器（德國(guó)）——國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)最高40線，國(guó)外可做到64甚至128線，高分辨率芯片生產(chǎn)工藝不成熟。
20.航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)（美歐）民用大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)（美國(guó)、英國(guó)）——要長(zhǎng)期的工業(yè)實(shí)踐和驗(yàn)證技術(shù)來支持。
21.航空發(fā)動(dòng)機(jī)的短艙（美國(guó)、法國(guó)）——安放發(fā)動(dòng)機(jī)的艙室、復(fù)雜的集成系統(tǒng)，中國(guó)處于空白階段。
22.為高鐵鋼軌養(yǎng)護(hù)整形的仿形銑刀刀盤和刀片（德國(guó)、奧地利）——需要一種超硬合金材料，中國(guó)尚在學(xué)徒階段。
23.高端機(jī)床制造核心技術(shù)例如數(shù)控系統(tǒng)（德國(guó)、日本）——基礎(chǔ)材料科學(xué)、工藝、設(shè)計(jì)上的差距；除了控制器，國(guó)產(chǎn)機(jī)床的絲杠、導(dǎo)軌、伺服電機(jī)、力矩電機(jī)、電主軸、編碼器等主要功能部件主要依賴于國(guó)外產(chǎn)品。
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24.柴油發(fā)動(dòng)機(jī)“心臟”電控柴油高壓共軌系統(tǒng)（德國(guó)、美國(guó)和日本）——中國(guó)可以做，就是差些.
25.高端液壓裝備的核心元件高壓柱塞泵（美國(guó)、德國(guó)、日本）——性能指標(biāo)上的差距在于材料制造。
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26.重型燃?xì)廨啓C(jī)的核心技術(shù)（美國(guó)、日本、德國(guó)、意大利）——材料差距例如葉片材料，原因是設(shè)備、工匠、工藝的差距；基礎(chǔ)研究的積累差距：設(shè)計(jì)技術(shù)、核心的熱端部件制造技術(shù)。
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27.高端的手機(jī)射頻器件，高端濾波器、振蕩器等射頻元件（美國(guó)）——半導(dǎo)體材料差距大，中國(guó)研究做得早，量產(chǎn)化還是問題多：材料的一致性、電性能均勻性。
28.工業(yè)仿生機(jī)器人觸覺傳感器（日本）——生產(chǎn)工藝，材料純度不過關(guān)，產(chǎn)品的一致性比較差；國(guó)內(nèi)企業(yè)大多做氣體、溫度等類型傳感器。
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29.高速的（≥25Gbps）光芯片和電芯片（美國(guó)）——中興通訊被制裁的用于光通訊領(lǐng)域的光模塊，低速的（≤10Gbps）光芯片和電芯片實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)。
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30.高端CT機(jī)探測(cè)器（美國(guó)、荷蘭、德國(guó)）——探測(cè)器制造工藝、材質(zhì)都是機(jī)密，醫(yī)學(xué)成像產(chǎn)業(yè)已經(jīng)被美國(guó)專利壁壘限制。
“重科研，輕應(yīng)用”中國(guó)材料強(qiáng)與弱的矛盾
在中國(guó)材料產(chǎn)業(yè)中，有一強(qiáng)一弱兩個(gè)比較矛盾的現(xiàn)象不得不提。一方面我國(guó)科研人員近十年來在世界知名材料領(lǐng)域?qū)W術(shù)期刊上發(fā)表的文章數(shù)不勝數(shù)，無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量恐怕都令任何一個(gè)國(guó)家感到汗顏，其中包括美國(guó)、日本和德國(guó)。
2006年我國(guó)研究者發(fā)表的材料科學(xué)論文就早已高于美國(guó)
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可另一方面，我國(guó)的材料制造業(yè)的地位絕沒有達(dá)到傲視群雄的地步。與美國(guó)材料制造相比，我們處于總體上的弱勢(shì)地位。在傳統(tǒng)金屬材料上，我們與德國(guó)和日本這兩個(gè)傳統(tǒng)材料強(qiáng)國(guó)間也還有一定差距。
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同時(shí)還有另一個(gè)比較滑稽的現(xiàn)象。其實(shí)，我國(guó)材料工業(yè)目前的水平還比較差，正是需要有志青年大展身手的時(shí)候，但在“知乎”等青年學(xué)子扎堆的網(wǎng)絡(luò)論壇上，勸退“偽化生”的言論層出不窮，材料學(xué)科就是被勸退的重災(zāi)區(qū)之一。
這些乍一看矛盾的現(xiàn)象背后，其實(shí)有一個(gè)非常合理的解釋。就是我國(guó)繁榮的材料研究背后并沒有支撐起相應(yīng)體量的工業(yè)應(yīng)用。在這樣的情況下，大學(xué)發(fā)表的材料論文和培養(yǎng)的人才越多，就業(yè)的形勢(shì)就越嚴(yán)峻，學(xué)生就業(yè)的待遇也就越差。造成這一現(xiàn)象的直接原因是“重科研”“輕應(yīng)用”的學(xué)科發(fā)展思路。
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在多發(fā)論文，發(fā)好論文的指揮棒下，我國(guó)科研人員更熱衷于研究新奇材料，摘取這些“低垂的果實(shí)”，而這些成果可能幾十年內(nèi)都難以進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用。
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而在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊主編的口味影響下，中國(guó)材料科研人員熱衷于研究國(guó)外的學(xué)術(shù)熱點(diǎn)。這樣的研究，縱然能做出一些成果，還是不免為他人做了嫁衣裳。
想解決材料行業(yè)領(lǐng)域的這些問題，必須要有高瞻遠(yuǎn)矚的頂層設(shè)計(jì)和合理科學(xué)的產(chǎn)業(yè)布局。這樣的布局必須是在中國(guó)現(xiàn)階段國(guó)情下各行業(yè)聯(lián)合的集約化布局，而且還應(yīng)該有一定的彈性，可以隨時(shí)針對(duì)變化的情況進(jìn)行把資源向急需研發(fā)也能研發(fā)成功的領(lǐng)域集中。
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在材料行業(yè)外，我國(guó)目前也還有許多工業(yè)部門，甚至是關(guān)鍵工業(yè)的材料問題沒有完全解決。同時(shí)，作為世界市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中相對(duì)弱勢(shì)的一方，我們也沒有資金和人才方面的突出優(yōu)勢(shì)，未來，我們只有不斷改變優(yōu)化思路才能實(shí)現(xiàn)彎道超車。
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這么多人才為何不召回？
這么多中國(guó)科學(xué)家都選擇了美國(guó)國(guó)籍，我國(guó)又采取了哪些努力來召喚這些人才呢？
據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》稱，中國(guó)近年來正加大力度，通過經(jīng)濟(jì)上的刺激措施、提供良好的發(fā)展前景等方式吸引許多在美從事過國(guó)防科研的中國(guó)科學(xué)家歸國(guó)，并稱這種努力已經(jīng)取得了不少回報(bào)。
美國(guó)問題研究專家表示，事實(shí)上，很多華裔科學(xué)家愿意回國(guó)，本身是中國(guó)飛速發(fā)展的結(jié)果，中國(guó)甚至可以提供比美國(guó)還要好的待遇，而不像當(dāng)年楊振寧的實(shí)驗(yàn)室比中國(guó)所有的加一起都要好，這種情況下科學(xué)家自然愿意回國(guó)。
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其實(shí)這種情況不只存在于中國(guó)科學(xué)家當(dāng)中，其他國(guó)家科學(xué)家也有類似的。美國(guó)現(xiàn)在是人才過剩，許多科學(xué)家并不只追求福利待遇，也需要成就感，自然想要回到祖國(guó)尋找機(jī)會(huì)。
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據(jù)稱，中國(guó)力爭(zhēng)吸引回國(guó)的科學(xué)家通常是之前供職于與美國(guó)核武器項(xiàng)目和其他尖端武器研究相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室，包括美國(guó)原子彈的發(fā)源地的洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，在美國(guó)核武計(jì)劃中起關(guān)鍵作用的加州勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、美國(guó)航天局及洛克希德•馬丁公司和波音公司等軍火制造商等。
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有“知情人士”透露到，這些科學(xué)家回國(guó)后，參與了超音速武器開發(fā)、激光武器研制以及新型潛艇設(shè)計(jì)，“中國(guó)潛艇的巨大噪聲問題有望解決”。
同時(shí)，美國(guó)政府也已認(rèn)識(shí)到人才流失問題，盡管美國(guó)看起來不缺少人才，但他們也不想讓人才流入中國(guó)。美國(guó)雖然不好明面上阻止，但背地里就不好說了。
就像2008年那一次，在美中國(guó)科學(xué)家“數(shù)學(xué)天才”任偉在準(zhǔn)備回國(guó)時(shí)意外死亡，死因不明，美國(guó)稱其為自殺身亡，但任偉家屬都知道，其精神向來正常，人際關(guān)系也無(wú)波折，臨回國(guó)時(shí)心情很高興，又怎么會(huì)突然自殺。所以真正的死因，大家都心知肚明。
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眾所周知，我國(guó)的材料制造業(yè)與美國(guó)相比處于總體上的弱勢(shì)地位。在傳統(tǒng)金屬材料上，我國(guó)與德國(guó)和日本這兩個(gè)傳統(tǒng)材料強(qiáng)國(guó)間也還有一定差距。為什么中國(guó)大陸能培養(yǎng)出全球頂尖的材料學(xué)家，可自己的國(guó)家材料工業(yè)水平那么落后呢？
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這是因?yàn)檫@些頂尖的華人科學(xué)家大多選擇了美國(guó)國(guó)籍并留在美國(guó)工作。科學(xué)不分國(guó)籍，但科學(xué)有專屬。近些年，隨著國(guó)家對(duì)科技的高度重視，回歸祖國(guó)的科學(xué)家越來越多。以上材料科學(xué)大咖已逐步在國(guó)內(nèi)合作建立的實(shí)驗(yàn)室或者研發(fā)研究所，有的機(jī)會(huì)也有回國(guó)的打算。
遠(yuǎn)祥 發(fā)表于 2018-12-18 20:08
說到底是國(guó)家不重視，政府不愿投資，只喜歡賣地炒房！
bsw1121 發(fā)表于 2018-12-18 16:44
中華有為！！！！
陳杰111: 第一的那個(gè)人的國(guó)籍寫的是美國(guó)，，，，，，怎么還是中國(guó)人呢？
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