計量科學技術是基礎科學，是應用科學，同時也是（shì）先導性科學。在新興科技領（lǐng）域（yù）產生和發展的過程中，往往需要新的計量基準、標準的建立。因此，加強（qiáng）計量科（kē）學技術基礎研究，對各學科的研究和經濟建設、社會發展有著重要（yào）的意義。

計量該（gāi）怎樣伴我們走向未來

計（jì）量該怎樣伴我們走向未來呢（ne）？我（wǒ）們要適應世界前沿科技（jì）領域的形勢，既（jì）要著眼世界，更要（yào）立足現在。

一是全球可持續發展麵臨著能源、資源和環境的製約，傳統的（de）大量（liàng）耗費不（bú）可再生（shēng）自然資源和破（pò）壞生態環境的經濟增長（zhǎng）方式已（yǐ）經難以為（wéi）繼，必須走科（kē）學、協調、可持續發展的（de）道路。創新成為（wéi）解決（jué）人類麵臨（lín）的能（néng）源資源、生態環（huán）境、自然災害、人口健（jiàn）康等全球性問題的（de）重要（yào）途徑，成為經濟社會發展的主（zhǔ）要驅動力。計量科技要滿（mǎn）足支撐人類社會發展中麵臨的重大的緊（jǐn）迫需求（qiú）。

二是跟蹤國際計量科技的整體發展，積（jī）極應對國際單位製（SI）重大變革。國際單位製是（shì）計量學研究的基礎和核心（xīn）。米（mǐ）、千克、秒、安培、開爾文、摩爾、坎德拉七個基（jī）本單位的複現、保存和量值傳遞是計量學最根本的研（yán）究課題。隨著（zhe）現代科學技術的進步，用基（jī）本物理常數來重新定義國際單位製中的大（dà）多數基本單位已成為國際計量科技的發展趨勢。這（zhè）是自1960年SI建（jiàn）立以來前所未有的重大變革，對於（yú）整個（gè）世界計（jì）量界乃至（zhì）社（shè）會各（gè）個領域的測量準確度將（jiāng）產生深遠的影（yǐng）響。目前世界先進（jìn）國家已紛紛開展相關研究並（bìng）持續攻關，我國必須（xū）緊密跟蹤、科（kē）學應對，才能使中國（guó）計量體（tǐ）係的建設順（shùn）應國際計量體係的發展，才能在國際上爭（zhēng）取話語權（quán），占據主導地位（wèi）。

三是新的應用領域內的戰略性（xìng）新興產（chǎn）業發展對（duì）計量科技（jì）提出了更（gèng）高要求。能（néng）夠促進（jìn）經濟持續發展、提高生（shēng）活質量的應（yīng）用新領域中的計量科技在世（shì）界各國（guó）得以優先發展。例如：太陽能、風能（néng）等新能源的發展（zhǎn）要求新的（de）計量技術支持；環境變化的監控要求在溫度、溫室（shì）氣體量以及海水含鹽量等測量方麵，建立長期穩定的計量基、標準和溯源體係；二（èr）氧化碳、氮氧化物及易揮發有機化合物在低濃度時的微量變化的測量將是計量領域的（de）一（yī）個巨大挑戰（zhàn）；納米（mǐ）材料的發展及其在航空、航天和安全保障領域的應用，成為使（shǐ）有效測量具有超高準確度和可溯源性的推動（dòng）力；醫學領域中不（bú）論是診斷還是有（yǒu）效而安全的治療都需要準確可靠、可（kě）互認的測量（liàng）數據支持。以美國為例，NIST以促進國家創新（xīn）、提升工業（yè）競（jìng）爭力為使（shǐ）命（mìng），緊密圍繞測量科學前沿領域和國（guó）家重（chóng）點發（fā）展戰略開展持續而深入的研（yán）究工作，目（mù）前正（zhèng）在開展的重點項目包（bāo）括（kuò）：可互用智能電網建設，太陽能及存儲等先進能源（yuán）技術，綠色節能建（jiàn）築測（cè）量和（hé）標準；支撐總體經濟係統碳（tàn）排放限製和交易體係（xì）的測量（liàng）與標準；納米技術相關環境、健康和（hé）安全測量與標準；醫療信息技術，支撐醫（yī）療（liáo）領域創新的測量標（biāo）準和測量技術；信息技術安全，如數字安全，量子（zǐ）信息科學，以及測量（liàng）科學前（qián）沿的量（liàng）子計量標準和測量技術……

四是（shì）國家經濟社會發展對計量的需求不斷加（jiā）大。世界各國均結合本（běn）國（guó）社會經濟發展的特點開展計量科學研究，建設科學（xué）研究和（hé）工業技術發展所需的測量能力，進行（háng）新技術探索。

1.推進自主創新和（hé）建（jiàn）立創新型國家對計量科技提出新要求，自主創新是國家（jiā）競（jìng）爭（zhēng）力的源泉（quán）。黨的十八屆五中全（quán）會通過的《關於製定國民經濟和社（shè）會發展第十三個五年規（guī）劃的建議》中提出，深入實施創新驅動發（fā）展戰略。發揮科技創新在全麵創新（xīn）中的引領作用，加強基礎研究，強化原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新。科技（jì）創新能力的提高，對（duì）先進測量能力的需求迅速增加，對高精度的測量溯源能力提出（chū）更迫切要求。計量科技（jì）要實（shí）現計量基礎前沿研究（jiū）的技術突破，要超前儲備，要滿足（zú）科技創新和前沿技術（shù）發（fā）展對準確有效測量的新要求。

2.發展（zhǎn）戰（zhàn）略性新興產（chǎn）業和加速經濟結構調整對計量科技提出新要求（qiú）。培育和發展高（gāo）新技術和戰略性新（xīn）興產業已成為我國爭取（qǔ）新一輪經濟和科技發展製高點的重大戰（zhàn）略。信息（xī）、生物、納米（mǐ）、新能源、新材料、高端裝備製（zhì）造等新技術（shù）的研究和產業（yè）化必須依賴更加準確的測量方法和更為先進的測量（liàng）手段，尤其是對微觀量、複雜量、動態（tài）量和（hé）多參數（shù）綜合量（liàng）的測（cè）量溯源問題提出了一係列新的要求。如何（hé）有效評價（jià）新能源的使用（yòng）效率，如何評價（jià）新材料的各種特性，如何實現納（nà）米尺度（dù）的高準確度測量和量值溯源，如何實現生物技術安全的（de）準確測量、有效分析和量值溯（sù）源，都是擺在（zài）我國計量科技麵前的緊迫任務。

改造提升製造業也是我國提高經濟增長的質量（liàng）、效益和國際競爭力的戰略重點之一，對計量科技的需求不斷增加。汽車業、船舶業、鋼鐵業、石化業對力值、扭矩、加速度、壓力（lì）等機械量的測量準確度（dù）提出了更高要求，同時要求進一步拓展測量範圍以覆蓋更大和更小的量值；有色金（jīn）屬產業、裝備製造業需要（yào）解決計量器具在高溫、高壓、強堿、腐蝕（shí）等特殊條件下的量值準確性問題；紡織業、輕工業等產業迫切需要將量值快速準確地傳遞到生產設備上（shàng），對儀器設備的現場、在線和快速檢測提出了更（gèng）高（gāo）要（yào）求。

3.維護社會可持續發展和（hé）人類生命健康對計量科（kē）技提出新要（yào）求。節能減排、應對氣候變化等環境保護問題為世界各國高度重視，同時已成為我國社（shè）會可持續發展的戰（zhàn）略重點。監控氣候變化需要高準確度（dù）的測量，而且必須與（yǔ）長期穩定的計量基、標準建立聯係，才能確定在經曆一段（duàn）時間後發生的微小變化。無（wú）論是能源生產、輸送、交接、使用各環節，還是大（dà）氣質量、水質汙（wū）染（rǎn）等評價控製（zhì），以及監測和（hé）指導（dǎo）用能單位合理用能、減少汙染，科學統計（jì）分析和評價節能減排指標等都離不開能源計量和量值（zhí）溯源關鍵技術的支（zhī）撐。

食品安全、醫療安全等問題不僅關係到大眾健康和生命安全，而（ér）且（qiě）關係到我國經濟社會的（de）持續穩定發展。加（jiā）強食品安全、醫療衛生領域的監管，必然以準確的成分量測（cè）量為（wéi）支撐，以健全的質（zhì）量（liàng）體係和量（liàng）值（zhí）溯源體係為保障，這對化學、生物領域的（de）計（jì）量能力提出了新的挑戰。

4.提高國際貿易競（jìng）爭力對計量科技提出新要求。經濟全球化和國際貿易的發展促進了資源的全（quán）球配置和國家的（de）經濟繁榮。如果一個國家（jiā）缺少國際認可的計量體係和計量基（jī）礎設施，其（qí）出口產品的測（cè）量與檢測結果就難以得到進口國的承認和接受，這就直接（jiē）造成了（le）技術貿易壁壘。為了消除國外不合（hé）理的非關稅壁壘（lěi），避免我國出口產品的（de）重複檢驗和因計量數據的國際互認受製於人，也為了阻止國（guó）外不合格產品進入中國市場，我國必（bì）須實（shí）現計量基（jī）、標準的國際等效和在此基礎上測量、校準結果的國際互認，才（cái）能避免因技術貿易壁壘（lěi）帶來的巨額經濟（jì）損失，才能使我國在國際（jì）貿易競爭中（zhōng）不處於弱勢和從屬地位。

5.加強國防安全建設對計量科技提出新要求。全球定位係統（GPS）、俄羅斯的格羅（luó）納斯係統（GLONASS）以及歐洲的伽利略係統等衛（wèi）星係統（tǒng）的正常運轉（zhuǎn），其準（zhǔn）確性均依賴於時間頻率計量基準。更為準確的導航測量及衛星定位技術，將會有效保障（zhàng）並改善空港、海港的導航安（ān）全（quán）以及航空器、航天器的安（ān）全使用，也將為更（gèng）好、更及時地預測地震和發布海嘯警報做出貢獻。開發出（chū）擁有自主知識產權的各類原子鍾和建（jiàn）設高度現代（dài）化的時間頻率計量體係，是建設我國獨立自主的全球定位係統的關鍵所在，也是防止我國軍（jun1）事力量和（hé）國防安全（quán）受製（zhì）於人（rén）的重要手段。在航天航空（kōng）領域的（de）慣導（dǎo）、自（zì）導及自動控製係統中，扭（niǔ）矩傳感器得到了廣泛運用，其扭（niǔ）矩值的準確測量和控製也為實施精（jīng）確定位提供了技（jì）術保（bǎo）障。

6.提高自主創（chuàng）新能力作為提升計量科技水平（píng）的首要推（tuī）動力量，以服務新領域的計量需求作為（wéi）調整計（jì）量基、標準體（tǐ）係布局的中心環節，把建設國際一流的國家計量機構作為麵向未來的重大戰（zhàn）略選擇，不斷（duàn）提（tí）升服務國家經濟建設和（hé）事（shì）業發展（zhǎn）的有效（xiào）性和貢獻率。圍繞滿足戰略性新興產業（yè）發展、國計民生需（xū）要和應對國際（jì）單位製重大變革的國家新一代計量基、標準及相關關鍵技術研究和應用，開展以量子物理為基礎的計量基、標準持續研究和前沿計量技術研究，建立和（hé）完善新一代計量基、標準體係（xì）。開展新領域計量技術研究和國家戰略性、新興產業急需的計量新技術研究，以計量新技術支撐國家戰（zhàn）略、“質量興檢”和標準提升。加強（qiáng）測量校準能力及服務能力的持續提升。加強國際比對，豐富和完善量值傳遞和溯源體係（xì），實現國家計量基、標準、標準物質和（hé）測量校準能力的國際（jì）等效和互認數量及質量的（de）新跨越。

總之，科技要發展，計量須先行；沒有計量寸步難行（háng）。計量（liàng）是基礎，計量須創新，這是時代發展（zhǎn）的要求。回憶昨（zuó）天，立足今天，展望明天，計量還需（xū）大發展。

本文刊發於《中國計量》雜（zá）誌2021年（nián）第11期（qī）

原（yuán）標題：我們為什麽需要計量科（kē）學(節選)