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定义|计量，敲开科技创新的“未来之门”（科技大观）

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电子秤准不准？水电燃气表为何偶尔会跑出个“巨额数字”？开车时导航何以能实时定位？日常生活的许多方面其实都与计量有关 。 5月20日是“世界计量日” ， 计量如空气 ， 不被感知 ， 却时刻在人们身边 。
计量是指实现单位统一、量值准确可靠的活动 ， 在我国历史上被称为“度量衡” 。 随着生产和科学技术的发展 ， 现代计量已发展成覆盖长度、热学、力学、电磁学、无线电、时间频率、电离辐射、光学、声学、化学等十大类的独立学科 ， 计量的定义也拓展到测量的科学及其应用 。
计量伴随着工业革命的出现而迅猛发展 ， 同时又支撑了工业生产的持续进步 。 第一次工业革命中 ， 温度和力值的测量推动了蒸汽机的研发 ， 蒸汽机的应用又加快了对温度和压力测量的需求 。 第二次工业革命以电力的广泛应用为代表 ， 电学指标的测量加速了对电特性的研究 ， 电工仪表从简陋的电磁指示装置 ， 改进为完善的高精度电特性仪表 。 20世纪四五十年代 ， 在信息、新能源、新材料、生物、空间技术和海洋技术等诸多领域 ， 掀起了信息控制技术革命 。 在其推动下 ， 计量朝着极大、极小、极高和极低的高精度发展 ， 促进了纳米技术、航天技术等现代科技的突飞猛进 。 原子能、半导体、电子计算机等新技术的广泛应用 ， 推动计量的宏观实物基准逐步向量子基准过渡 ， 遥感技术、智能技术、在线检测技术相继取得了新突破 。 可以说 ， 计量的每一次飞跃 ， 都给科学技术创新、科学仪器进步和相关领域测量的拓展带来巨大推动力量 。
2018年 ， 第二十六届国际计量大会表决通过了关于“修订国际单位制（SI）”的决议 ， 计量单位制和计量基准发生了革命性变化 。 根据决议 ， SI基本单位中的千克、安培、开尔文和摩尔 ， 分别改由量子计量技术支撑的常数定义 。 以千克为例 ， 此前一个多世纪 ， 1千克等于国际计量局保存的国际千克原器“大K”的质量 。 一旦“大K”的实物质量发生变化 ， 那么单位千克也会发生变动 ， 并波及一系列相关单位 。 这些变动“牵一发而动全身” ， 各行各业都将不得不重新检视已有的标准 ， 而常数定义方式完美解决了这一问题 。 就像1967年用原子的特性修订了时间单位“秒”的定义 ， 使人类今天拥有了卫星导航和互联网技术一样 ， 4个基本单位的重新定义将对科学、技术、贸易、健康、环境等领域产生深远影响 。
科技发展 ， 计量先行 。 计量不仅是科学技术的先导和保障 ， 也是守护人民群众生命健康的重要基础 。 今年世界计量日的主题是“测量守护健康” 。 在医疗卫生领域 ， 小到身体检查和药物服用剂量的确定 ， 大到疫苗开发过程中对复杂蛋白和RNA分子的准确识别和测量 ， 医学计量都是确保医疗设备准确可靠的必要手段 。 在环境保护领域 ， 计量为大气、水质、土壤、辐射环境等污染的监测治理提供支撑 ， 是守护绿水青山的“火眼金睛” 。 在食品安全领域 ， 无公害食品需要在生产、包装、运输、销售等各环节 ， 对有害物质进行精准计量检测 ， 才能满足公众对饮食健康的期待 。 未来 ， 计量还有望推动我国生物医药领域数字诊疗装备国产化、高端化、品牌化 ， 引领和促进健康产业高质量发展 。
（作者为国际计量委员会委员、中国计量科学研究院副院长）
【定义|计量，敲开科技创新的“未来之门”（科技大观）】作者：段宇宁
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