能否(fǒu)提出一個“加強計量學基礎研究”的計劃(簡稱“強計”計劃)。因(yīn)為計量學屬於戰略性研究(jiū),一定要與國家戰略相吻合,這一點非常重要。目前國家正(zhèng)在(zài)相關(guān)高校和(hé)研究單位實施“加(jiā)強基礎科學(xué)研究”計劃(簡稱“強基(jī)”計劃),隻有加強基礎(chǔ)科學研究,才有可能從根本上趕超世界強國,否則想整體超越(yuè)是很困難的。計量(liàng)學是基礎科學,所以我們能不能提出個“強計”計劃。眾所周知,計量學主要屬於物(wù)理科學的範疇,也包括(kuò)數學、化學,英國的(de)計量院是國家物理實(shí)驗室(NPL)。德國的計量院是國家物理技術研(yán)究院(PTB)。PTB設在高(gāo)斯(sī)的故鄉不(bú)倫瑞克,高斯是偉大的物理學家、偉大的數學家(jiā),同時(shí)也是偉大的計量學家。俄羅斯計量院是以偉大的化學家門(mén)捷列夫命名(míng)的,同時他也是俄羅斯計量院首任院長,還是一位偉大(dà)的化學計量專(zhuān)家。法國米製委(wěi)員會的主要成員拉普拉斯是偉大的天(tiān)文學(xué)家和數學家,拉格朗(lǎng)日是偉(wěi)大的數學家,拉瓦錫是偉大的化學家。所以(yǐ),計量學的屬性是基礎科學,在測量技術領(lǐng)域要取得突破性進展和測量儀(yí)器的(de)跨越式發展,沒有堅強的計量學基礎(chǔ)是難以實現的。在國家大力實施“強基”計劃的今天,實施“強計”計劃,既是對(duì)“強基”計劃的支撐,又順應了計量學發展的時代要求。
我國將(jiāng)力爭2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和。無論是碳達峰還是碳中和,基礎是碳計量,碳的排放量(liàng)測不出或測出了但測不準,碳達峰和碳中和都無從談起。碳達峰(fēng)、碳中和,碳計量要先行,重點(diǎn)是建立生物計量體係,核心是植物計量。為此,建議國家製定和實施“碳計量(liàng)”計劃,計劃的重點(diǎn)是(shì)建立起(qǐ)碳排(pái)放(fàng)的計量標準和評價體係,核心是植物、動物的排(pái)碳(tàn)、吸碳(tàn)及放氧計量標準和(hé)評價體(tǐ)係,使(shǐ)碳匯、碳稅、碳交(jiāo)易(yì)、碳中和(hé)、碳認證有(yǒu)科學、正確的計量值(zhí)可依。同時,積極與《聯合國(guó)氣候變化框架公(gōng)約》締約(yuē)國計量同行合作,使我國的碳計量標準體係成為(wéi)國際上承認的主(zhǔ)流碳排(pái)放計量標準體係。
測(cè)量儀器,尤其是高端測量儀器,基本上(shàng)都依賴進口,當國外限製時(shí),測量儀器斷鏈是必然的。從國家的視角,我們(men)必須(xū)補上測量儀器的產業鏈;從企業的視角,就是要補(bǔ)上測量儀器生產的供應鏈。建(jiàn)議國(guó)家出台扶持測量儀器產業發展(zhǎn)的“補鏈”計劃,對研(yán)究和生產自主(zhǔ)知識產權(quán)的(de)測量儀器全方位實施扶持、支持和保(bǎo)護(hù)政策。我國多數測量儀器研製機構研製的測量儀器準確度很高(gāo),可靠性、穩定性也很好,但產業化很難,因為他們研製的(de)測量儀器既沒(méi)有產業鏈又沒有供應鏈,所有的零配件都(dōu)要自己去生產,生產成本很高,價格必然高於國際同(tóng)類產品。國內用戶都買國外的產(chǎn)品,導致高端測量儀器市(shì)場幾乎都被外國產(chǎn)品(pǐn)占領,一旦出口(kǒu)受(shòu)限,勢必斷(duàn)鏈。所以,建議國家出台“補鏈”計劃,鼓勵國內測量儀器產業的快速發展(zhǎn)。
人類社會發展已進入數字時代,數字的核心是測量數據,數據要全、要準,核(hé)心是傳(chuán)感器。人工智能,“智(zhì)”體現在傳感上;物(wù)聯網,萬物互聯,聯的(de)是數(shù)據,感知的是數據。傳感器是物聯網(wǎng)的神經元,所以物聯網也稱感知網。隻有測得全、測得(dé)準、測得快,才會有算力,才會有智能。所(suǒ)以,數(shù)字時代(dài)的基(jī)礎技術之一是測量傳感技術。數字化賦能(néng)、智能互聯,遇到的(de)一個(gè)共同問題就是感知不(bú)行(háng),數據感知不全、不快、不(bú)準,亦即我國的測量(liàng)傳感技術(shù)相對落後。建議國家製定實(shí)施“感(gǎn)知”計劃,出台政策(cè)鼓勵各類傳感技術的研(yán)發和現代傳感器產業(yè)的發(fā)展,為我國數字政府、數字社會、數字經濟的發展夯實技術基礎(chǔ)。
數字技術的發展,正導致傳統的(de)量值傳遞方式發生變革。建議國家製定“數字(zì)量值傳遞”計劃(簡稱“數(shù)傳”計劃),將量值傳遞和溯源由實物比對、檢定和校準,改為數據(jù)比對(duì)、檢定和校準,將儀器在路上送來送去,改為數據在網上傳來傳去。邊緣計算、虛擬現實、數字孿生、區塊鏈等技術(shù)已經比較成熟,再加上我國特有的5G網絡和北鬥導航係統,為我國實施“數傳”計劃奠定了技術(shù)基礎,也(yě)構成了我國開展“數傳”工作的先發優(yōu)勢。建議國家盡快製定“數傳”計劃(huá)、出台“數傳”政策、實施“數傳”工程,在國際上率(lǜ)先(xiān)建立國家“數傳(chuán)”體係,為國際計量科學的發展,提供中國方案和中國標準,主(zhǔ)導數字量傳領域的國際發言權(quán)。
國際單位製的變革(gé),除了“量子(zǐ)化”“常數(shù)化”的(de)特點外,就是“秒(miǎo)製化”的特點了。這次新國際單位製中的7個基本單(dān)位,除了物質的量摩爾外,其他5個量的單位都是以時間“秒”為基礎(chǔ)的(de),實際(jì)上時間是基本量中的核心量,而且“秒”的複(fù)現精度是所(suǒ)有單位中最高的,理論上(shàng)可達到阿秒。眾所(suǒ)周知(zhī),國際單位製起源於“米製”,“米製”是以長度量單位“米”為基礎構建的(de),至(zhì)今國際計量局還保留有“國際米製委員會”。基於這一點,新(xīn)的國際單位製的頒布實施,從某種意義上說進入了“秒製”時代。一(yī)個國家的計(jì)量水平,在某種程度上體現在“秒(miǎo)”的複現水平,量值傳遞、溯源水平體現在“秒”的傳遞、溯源水平,一國(guó)的量值傳遞的“扁平(píng)化”程度(dù)和(hé)水平取決於(yú)該國(guó)的“秒製化”程度和水(shuǐ)平。為此建議國家製定(dìng)“秒製”計劃,加大科技力量投入,建立時間頻率國家量傳體(tǐ)係,除了提高基準原子鍾的準確度外,要研製各種等(děng)級的原子鍾,尤其是便攜式、可移動式高精度原子鍾的研製,在全(quán)國布設科學合理的授時站點,建立國際上首個國家時間頻率量值傳遞和溯源體(tǐ)係(xì),保證量值傳遞在國際上率先進入“扁平(píng)化(huà)”時代。成立國家“秒製”委員會,並發起成立“國際秒製(zhì)委員會”,發出新單位製的中國強音,引領國際計量新發展。
所謂“單增”計劃就是增加新國際單位製單位的計劃,即將基本單位由(yóu)原來的7個,增加(jiā)到8個或更多。國際單位製的基本單位(wèi)以(yǐ)物(wù)理量為(wéi)主,後(hòu)來根據化學(xué)發展的(de)需要,增加了一(yī)個化(huà)學量的基本(běn)單位。信息科學雖然屬於物理學範疇,但人類已發展至數字時代,從物理世界的工業文明進入數字世界的數字文明,衡量信息量、數字量或數據(jù)量的單位“比特”( bit)或 “字節”(Byte),無論是手機流量、計算(suàn)機內(nèi)存和硬盤存量,還是網絡傳輸量和速度(dù),“比特”( bit)或 “字節(jiē)”(Byte)可以說是家喻戶曉的事實上的國際單位,其他7個基本量(liàng)無法導出這個單位,是時候將其納入國際計量單位(wèi)製單位,而且(qiě)應是國際單位製中的基本單位。同樣,心理學的發展,出現了(le)許多的測量問題(tí),是無法用現在的國際單位來定量表述的,也需要增加相應的國際單位。另外,現在碳匯、碳中和、碳認(rèn)證、碳交易、碳稅等都離(lí)不開碳計量,這與許多植物的碳氧排放(fàng)、吸(xī)收有(yǒu)關(guān),也可能需要增加新的國際計量單位,才能滿足這一領域發展(zhǎn)的需要,所以在(zài)生物計量領域增加國際(jì)單(dān)位(wèi)也是計量科學發展的需要。
因此(cǐ),建議國家(jiā)製定“單增”計劃,在國內推出這些領域的法定計量單位,然後向國際計量局、國際計量(liàng)委員(yuán)會(huì)提(tí)出增加這些領域國際(jì)單(dān)位的建議。國際單位製是(shì)不斷變革的,國際單位也在不斷地增加和調整,所以我們應該抓住(zhù)社會需求,適時地提出我國自己的主張和建議,在國際單位製的建設和發展中體現中國方案(àn),做出裏程碑式的曆(lì)史貢獻。
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