計量科學技術是基礎科學（xué），是應用科學，同時也是先導性科學。在新興科（kē）技領域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，加強計量（liàng）科（kē）學技術基礎研究，對各（gè）學科的研究和經濟建設、社（shè）會發展有著（zhe）重要的意義。

計量的基礎作用是什麽

計（jì）量學是研究一切有關（guān）測量的理論（lùn）和實（shí）踐問題（tí）的科學。其內容包括研究確定計量（liàng）單位和單位製、計量單位的複現方法和建立基準、標準體（tǐ）係、量值傳遞和溯源方法，誤差（chà）理論及測量結果的質量保（bǎo）證。我們知道，事物的性質是由質和量兩方麵來（lái）體現的。經驗表明，科學研究往往是由定性的觀（guān）察開始的，最後以理論來表述。通過數學（xué）表達是對自然規律最嚴謹的描述，沒（méi）有定量的實驗觀測便難以證明這種表達的正確性，這一點在物理學（xué）中表現得尤其突出。所以，計量學的發展（zhǎn）與物理學的發展關係密切。
自然科學的發現為（wéi）技（jì）術發展（zhǎn）奠定了基礎。但技術成果若沒有可供工程計（jì）算的基本數據就（jiù）不可能（néng）進行工程設計，也不（bú）可能形成規模生產的能力，不言而（ér）喻（yù），測量是獲取基本數據必（bì）不可少的手段。現代化（huà）生產是專業分工的社會化生產，產品要有互換性，要（yào）求對工藝過程進行嚴格的控製（zhì）以保證產品性能的一致性，保證產品質量生（shēng）產（chǎn）過程中（zhōng）的測量和控製。不可能像手工作業憑經驗操作，而要（yào）求對多學科工藝參數進行在（zài）線的甚至隨機的測量和控製。在商品（pǐn）的製造生（shēng）產中，要求低投入多產出，提高勞動效率、節約原材料，即降低投入與多產出比兩大方麵。顯然生產過程中的自動化是當前提高勞動生產效率的主要途徑（jìng），而節約原材料（liào）和能源除了有賴於設計和工藝方法的改進，還與生產過程的控製有關，自動測量不但替代了人的感官功能，並且在靈敏度、量程以（yǐ）及忍受的環境條件（jiàn）方麵早已超出人類（lèi）感官的範圍，有些人（rén）類尚無法（fǎ）感覺到的物質和現象，我們可用（yòng）傳感器探測出來。所以測量是人類獲取生（shēng）產過程信息的唯（wéi）一途徑。

計算（suàn）機的（de）出（chū）現推動了第三次工業革命。20世紀90年代以來，由於計算機和光（guāng）通信技術（shù）的迅速發展，引起了世界範圍以“信息革命（mìng）”為時代標（biāo）誌的科（kē）技大進軍。信息科學是（shì）獲取信息、傳遞信息和處理信息的科學。人（rén）們獲取信息，甚至對自然的認識，是由感性到（dào）理性，由定性到定量（liàng）的過程。現代科學對自然的探索主要靠更精密、更靈敏（mǐn）、更（gèng）高級的傳（chuán）感器（qì）技術及測量儀（yí）器定量而精確地獲得信息。例如，對遙遠的（de）星際發出的脈衝波譜需要進行準確的定量分析；對醫學診斷中應用的（de）核（hé）磁共振需要極高準確度的頻率測量；對（duì）微小的脫氧核糖酸（DNA）也需要進行精確的測序。所有這些測量使用的（de）儀器（qì）都必須通過計（jì）量校準，從確保其測量結果（guǒ）的準確可靠性來講（jiǎng），計（jì）量科學技術是準確獲取信息的基礎（chǔ）和保證。

計量與當代最前沿科學技術有著密切互（hù）動關係。當代基礎性研究在繼續依靠科學家創造性思維的同時，越來越依靠於（yú）複雜（zá）、精密、宏大的（de）實驗係統（tǒng）和科學（xué）測量手段。20世紀60年代對宇稱（chēng）不守恒理論（lùn）的驗（yàn）證，就是應用美國標（biāo）準與技術研究院（yuàn）（NIST）的計量儀器設備完（wán）成的，從實驗證實了宇稱不守恒的理論。在物理學方麵，牛（niú）頓力學自奠基以來（lái）得到（dào）不斷（duàn）的完善，揭示（shì）出各種物理量之間的關係，這些關係是以長度、時間和質量3個量為基本量，以量綱（gāng）形（xíng）式來（lái）表述的。但在作量的表述時，隨著所采用（yòng）的基本單位不同而需要引入不同的係數。自1780年法國提出米製（zhì）作為單位製基礎以來（lái），米製（zhì）因為以十進製（zhì）為（wéi）基礎，顯示出較其他單位製的優越性。同時法國也以當時較為先進（jìn）的方法，建立了複現單（dān）位製的基準，米製逐漸（jiàn）也被其他國（guó）家所釆用。除了長度、質量和時間外，溫度、電流（liú）、光強和物（wù）質的量也是（shì）基本（běn）單位，再由這7個基（jī）本單位導出其他物質的量。科學技術發展的曆（lì）史證明，計量與基礎（chǔ）科學研究和高新技術的關係從（cóng）來就是相（xiàng）輔相成的，彼此（cǐ）交叉，互相促進（jìn）、共同發展的。

本文刊發於《中國計量》雜誌2021年第11期

原標（biāo）題：我們為（wéi）什麽需要計量科（kē）學(節（jiē）選)

作者：中國計量科學研究院 盧敬叁