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    4位院士呼吁高度重视国际单位制变革带来的影响

    2019-05-20 10:04:28 中国质量新闻网-中国质量报

    把握变革机遇努力并道超车

    4位院士呼吁高度重视国际单位制变革带来的影响

    “这是200年来,中国工业基础?#38469;?#31532;一次与发达国家站在同一个起跑线上。” ——中国工程院院士、清华大学副校长?#26085;?/p>

    “这?#26434;?#25105;们建设世界科技强国和工业强国,是一个绝好的机遇,是一个天赐良机。” ——中国工程院院士、哈尔滨工业大学精密仪器工程研究院院长谭久彬

    “随着测量准确度的极大提升和量值传递的扁平化,?#26434;?#25552;升我国产品的质量,实现高质量发展,具有重大意义。” ——中国工程院院士金国藩

    “量值溯源链条更短后,尤其对测量需求高的用户非常方便,可以直接使用最高的基准复现定义,?#26434;?#22312;科学界、工业界、军工界和提升人民生活质量方面推广意义巨大。” ——中国工程院院士、中国计量科学研究院首席研究员李天初

    □ 本报记者 史玉成

    今年的5月20日世界计量日,是国际单位制(SI)自1960年创建以来的标志性时刻。从这一天开始,全世界将采用新的国际单位制,7个基本单位——时间单位“秒”、长度单位“米”、质量单位“千克”、电流单位“安培”、温度单位“开尔文”、物质的量单位“摩尔”和发光强度单位“坎德拉”——全部改由常数定义。

    这项重大变革,标志?#29260;?#23450;义将不再与实物关联,保证了SI以其长期稳定?#38498;?#29615;宇通用性,开启了?#25105;?#26102;刻、?#25105;?#22320;点、?#25105;?#20027;体根据定义复现单位量值的大门。可以说,这是人类科学进步的里程碑。

    在世界计量日到来前夕,中国质量报记者专访了中国工程院院士金国藩,中国工程院院士、清华大学副校长?#26085;?#20013;国工程院院士、哈尔滨工业大学精密仪器工程研究院院长谭久彬,以及中国工程院院士、中国计量科学研究院首席研究员李天初。在谈到新国际单位制启用带来的影响时,4位院士都呼吁我国应该高度重视并把握住这次?#26696;?#26412;性飞跃”的机遇,使我国在科技、工业领域实现并道超车。

    2018年5月28日,在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上,习近平总书记?#24247;鰨骸?#25105;们比历史?#20808;?#20309;时期都更需要建设世界科技强国!”在谭久彬看来,建设世界科技强国,首先必须建设世界仪器强国,建设世界仪器强国是建设世界科技强国的必备基础和前提条件。

    有统计数据显示,世界上72%的物理学奖、81%的化学奖、95%的生理学或医学奖?#38469;?#20511;助于相关尖端仪器完成的。美国国家标?#21152;爰际?#30740;究院(NIST)的分析报告曾指出:“美国国内仪器产值仅占工业总产值的4%,但对国民生产总值(GNP)的拉动作用则达到了66%。”这?#20174;?#20102;仪器?#38469;酢?#22235;两拨千斤”的作用。

    曾经负责过科技部重大科学仪器项目研究的金国藩告诉记者,目前,我国只能生产中低档的仪器,高端仪器?#38469;?#36141;买国外的。近年来,我国每年购买科学仪器的花费就超过400亿元。“我们的仪器达不到高端要求,主要还是稳定性、可靠性较差,这其中与计量的关系很大。”他说。

    “目前,我国从顶级的基?#25216;?#21644;标?#25216;?#20202;器到产品级测量仪器的量值传递链上,存在‘中间一公里’和‘最后一公里’的盲区,同时测量仪器体系还存在碎片化。”谭久彬以几何量测量为例说,我国国家计量院现有工程参量计量标准80个,而德国有123个。总体上看,我国现有的计量测试体系无法完全支?#29260;?#24222;大的制造业,特别是高端装备制造、智能制造和强基工程的发展。

    那么,新的国际单位制启用后,到底会带来哪些变化呢?据李天初介绍,今后最重要的变化,首先是基本单位的定义和复现方法分离,即使?#38498;?#20986;?#20013;录际酰?#19981;必修改定义,就可以做到复现的变革;其次,不依赖实物基准后,量值的传递实现了扁平化,最高基准可以直接传递?#25509;?#25143;,中间?#26041;?#20256;递的误差损失很小且非常经济。

    “量值传递扁平化?#38498;螅?#29983;产一线上的仪器和量具就可以复现最高基准,这?#26434;?#25105;们重新梳理和构建测量手段、测量能力,研究新的测量?#38469;酰?#36827;而提升我国的产品质量,大有好处。”谭久彬在谈到国际单位制变革带来的机遇时非常兴奋,他认为,过去我国在测量能力上的短板不用再一点点补齐,而是要利用好扁平化的优势,尽快建立我国新的测量体系。“发达国家也有重建、改建测量体系的过程,如果我们抓好这?#20301;?#36935;,将极大地缩短追赶距离,甚至在很多方面能实?#25351;?#36229;。”他说。

    对此,?#26085;?#20063;十分赞同。“中国的工业革命时间比较短,尽管我们一直奋力追赶,但是与发达国家的长期积累相比还是差距较大。国际单位制实现量子化后,可以说他们之前的基础?#38469;?#20248;势好比‘清零’了,新的测量?#38469;?#23558;应运而生,大家又重新回到了同一个起跑线上。”

    当前,新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构。如?#25105;浴岸?#26032;”带动“革故?#20445;?#37329;国藩建议,不但要关注计量基准的量子化、基准传递的扁平化,而且要重视计量基准的芯片化。同时,中国计量科学研究院应该拓展研究领域,如加强太赫兹、生物医学测量?#38469;?#19982;仪器、纳米光学等的研究。此外,还要紧盯计量在国际先进的?#38469;?#22914;虚拟?#36136;导际酢?#22686;强?#36136;导际?#31561;中的应用。

    谭久彬告诉记者:“德国联邦物理?#38469;?#30740;究院(PTB)等一些研究单位,几年前就已经开始了新一代计量标?#21152;?#20202;器的小型化、微型化和芯片化研究,以便于?#24230;?#21040;在线测量系统中进行实时校准,以提高在线(临床)测量系统的精度、制造装备的精度和产品质量,目标是将研究成果在企业生产线上进行验证。”

    据李天初介绍,计量是?#25191;?#22269;家的质量基础设施。中国在此次国际单位制变革中,为基本单位温度(开尔文)、物质的量(摩尔)的修订作出了重要贡?#20303;?#21516;时成功研制了真空质量测量和质量标准传递装置,可以保障未来我国质量量值与国际等效一致。“国际计量界下一个变革的对象将是修改秒定义,很可能将用光学?#24503;?#21462;代微波?#24503;?#26469;定义秒。”他说。

    “当前,我们要尽快将计量基准研究的先进成果与核心?#38469;?#25346;?#24120;?#30456;信在下一轮的?#36203;?#20013;,计量将成为引领我国发展的重要力量。”从事了多年仪器研究的“计量人”?#26085;?#30524;中充满了使命感和信心。

    《中国质量报》

    (责任编辑: 小易 )
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