中国计量科学研究院标准物质

标准物质是一种已经确定了具有一个或多个足够均匀的特性值的物质或材料，作为分析测量行业中的“量具"，在校准测量仪器和装置、评价测量分析方法、测量物质或材料特性值和考核分析人员的操作技术水平，以及在生产过程中产品的质量控制等领域起着不可或缺的作用。近期，中国计量院和平里院区举行“标准物质研究与管理中心”(国家标准物质研究中心办公室)成立大会。该中心应以满足市场需要、服务国家战略需求为指向，加强与各专业所及其他相关单位的合作交流，将“国家标准物质研究中心”的品牌打响。“标准物质研究与管理中心”(国家标准物质研究中心办公室)致力于提升标准物质管理水平、管理效率和多学科融合发展，促进标准物质研发、实物资源与信息资源的社会共享，以及开展与市场化接轨的对外服务。标准物质可以是纯的或混合的气体、液体或固体。例如，校准粘度计用的水、量热法中作为热容量校准物的蓝宝石、化学分析校准用的溶液。标准物质和化学试剂没有必然的联系。标准物质可以是高纯的化学试剂(但高纯试剂不一定就是标准物质，还要看是否符合标准物质的特征以及是否有相应的标准证书)，也可以是按照一定的比例配制的混合物(例如pH标准溶液)，甚至可以是一些天然样品按照一定的方法制备的具有复杂成分的标准样品(比如临床分析中的标准物质、工业上不同品质的样品)。在分析化学中，标准物质是溯源链的主要组成单元。因此，它们的计量学特征，特别是所提供特性量值的不确定度和在溯源层级中所处的位置，是分析测量质量保证关心的焦点问题。标准物质所提供特性量值的不确定度必须已知且满足测量需求。因此，标准物质可以按不确定度等级(越小越好，但评定必须合理)和依据不确定度报告的可靠性和验证结果进行分级分类。国际标准化组织(ISO)标准物质委员会编制的ISO导则33——“有证标准物质的使用”中提出的有证标准物质在计量学中的作用包括：贮存和传递特性量值信息根据定义，一种标准物质具有一个或多个准确测量的特性量值。一种有证标准物质中的特性量值一旦被确定，在有效期内它们就被贮存在这种有证标准物质中。当这种有证标准物质从一地发送到另一地使用时，它所携带的量值也就得到了传递。在规定的不确定度范围内，有证标准物质的特性量值可以用作实验室间比对的标准值或用于量值传递目的。因此，有证标准物质帮助量值在时间和空间上的实现传递，类似于测量仪器和材料标度的传递。保证测量溯源性实验室应该控制并且校准或检定一定数量的仪器以确保所开展的测量的溯源性。但在所有具体必要的环节中做到这一点是非常困难的。此项工作通过使用已建立了溯源性的有证标准物质可被大大地简化。标准物质(基体)要求必须尽可能地近似于被测的实际样品，以便对冲基体效应，以此来囊括测量时可能引起误差的所有问题。当然，使用者应当对标准物质和未知样品的测量采用相同的分析测量程序。因此，标准物质的作用与用于其他产业计量实验室的传递标准的作用相同，它允许在一个规定的不确定度范围内开展比较测量工作。有证标准物质也为确定分析测量或工艺测试测量的不确定度提供一种可行的方式。复现国际单位SI基本单位的复现依赖于物质和材料。当今世界的主要测量都是在国际单位制框架下进行的。2013年为止，SI确认了7个基本单位。这些基本单位的定义涉及一些物质，如：铂一铱合金，用于制造公斤原器；铯-133，用于定义秒；水，用于定义开尔文等等。这些物质在基础计量学中的使用与标准物质在其他类型计量中的使用是相同的。这些材料作为SI单位所依据的定义物质具有特殊状态。这种状态严格应用来定义特定单位，因为这种单位的复现也许还涉及其他物质/材料。这种情况当涉及摩尔和千克的复现时特别符合实际。在标准物质的帮助下复现SI导出单位。准确性、均匀性和稳定性是标准物质量值的特性和基本要求。(1)准确性通常标准物质证书中会同时给出标准物质的标准值和计量的不确定度，不确定度的来源包括称量、仪器、均匀性、稳定性、不同实验室之间以及不同方法所产生的不确定度均需计算在内。(2)均匀性均匀性是物质的某些特性具有相同组分或相同结构的状态。计量方法的精密度即标准偏差可以用来衡量标准物质的均匀性，精密度受取样量的影响，标准物质的均匀性是对给定的取样量而言的，均匀性检验的最小取样量一般都会在标准物质证书中给出。(3)稳定性稳定性是指标准物质在指定的环境条件和时间内，其特性值保持在规定的范围内的能力。标准物质的特性值准确度是划分级别的依据，不同级别的标准物质对其均匀性和稳定性以及用途都有不同的要求。通常把标准物质分为一级标准物质和二级标准物质。一级标准物质主要用于标定比它低一级的标准物质、校准高准确度的计量仪器、研究与评定标准方法；二级标准物质主要用于满足一些一般的检测分析需求，以及社会行业的一般要求，作为工作标准物质直接使用，用于现场方法的研究和评价，用于较低要求的日常分析测量。有证标准物质一般成批制备，其特性量值是通过对代表整批物质的样品进行测量而确定，并具有规定的不确定度。当物质与特制的器件结合时，例如，已知三相点的物质装入三相点瓶、已知光密度的玻璃组装成透射滤光片、尺寸均匀的球状颗粒安放在显微镜载片上，有证标准物质的特性有时可方便和可靠地确定。上述这些器件也可以认为是有证标准物质。所有有证标准物质均应符合中国计量规范JJF 1001—1998((通用计量术语及定义》中给出的“国家测量标准”的定义。有些标准物质和有证标准物质，由于不能和已确定的化学结构相关联或出于其他原因，其特性不能按严格规定的物理和化学测量方法确定。这类物质包括某些生物物质，如疫苗，世界卫生组织已经规定了它的国际单位。新闻来源：中国计量科学研究院

新华网北京5月20日电（钟艳平）“永远追寻时间，永远想着离时间近一点，再近一点，希望时间越来越精准，这是‘计量人’的追求。”中国计量科学研究院院长方向在接受新华网采访时说。5月20日是第20个“世界计量日”，今年“世界计量日”主题为“国际单位制（SI）——根本性飞跃”。时间是国际单位制的七个基本物理量之一，是目前所有物理量中准确度最高、应用最广的物理量，那么，我们该如何获取高精准度时间？访谈中，方向对世界最精准的原子钟之一“铯原子喷泉钟”及其运行原理进行了生动科普。铯原子喷泉钟是一种精密的计时器具，是原子钟的一种。铯原子喷泉钟的工作原理是利用磁光阱等方法将铯原子俘获、冷却，形成温度只有几微开的冷原子云，并通过与钟跃迁频率一致的微波激发原子，利用激光探测跃迁几率，将几率的变化反馈给微波频率，并将微波频率锁定至以秒定义的钟频率上。由于用激光冷却，使原子速度比传统设备中的原子速度降低了两个量级，从而提高了铯钟的准确度。NIM5铯原子喷泉时间频率基准 中国计量科学研究院研制NIM5铯原子喷泉钟精准度3000万年不差一秒！日常生活中，当时间精确到秒时，人已经感觉这时间很短，然而在很多领域，还需要使用更精确的时间，如交通、金融、移动通讯、计算机网络、卫星导航等，大量设备设施的安全运行都需要依靠更高精度的时间频率来计量。“中国计量科学研究院研制的NIM5铯原子喷泉钟测量精度目前已经可以达到3000万年不差一秒。”方向自豪地介绍，NIM5铯原子喷泉钟是用来定义秒长的基准原子钟，是继铯原子喷泉钟1-4号后的第5号，2014年，NIM5铯原子喷泉钟通过评审被接收为国际计量局（BIPM）认可的基准钟之一，参与驾驭国际原子时（TAI）。“这标志着我国在国际标准时间的产生过程中不仅具备了话语权，更具备了表决权。”NIM6铯原子喷泉钟精准度有望达到1亿年不差一秒！虽然3000万年不差1秒在普通人眼中已经是极高精度，但对研究人员来说还不能满足。“在NIM5铯原子喷泉钟之后，我们紧锣密鼓地布局了NIM6铯原子喷泉钟的研制工作，将来还会有更多的迭代演进。”方向透露，NIM6铯原子喷泉钟目前正在评定认证过程中，今年有望投入使用。而与NIM5铯原子喷泉钟相较而言，6号有着飞跃性的创新发展，有望达到1亿年不差一秒甚至更精准。“从4号钟、5号钟再到6号钟，从600万年不差一秒精准至一亿年不差一秒，每一次进步看起来都是微不足道的非常短时间，然而这微小的变化却是这个技术一个时代的更迭进步。”方向感慨，这一代代的演进也很好地诠释了“计量人”的追求，希望时间越来越精准，离时间近一点，再近一点。本作品为“科普中国-科技前沿大师谈”原创，转载时务请注明出处。

中国计量科学研究院长沙基地项目开工。　向一鹏　摄中新网长沙5月20日电(向一鹏 刘灵宁)今天是5月20日，为第21个“世界计量日”。当天，中国计量科学研究院长沙基地项目开工仪式在长沙市岳麓高新技术产业开发区举行，湖南省委常委、长沙市委书记胡衡华宣布项目开工。计量是科技创新的重要驱动力，是发展实体经济振兴制造业的重要基础和保障。作为国家市场监督管理总局与湖南省人民政府开展战略合作的重要项目，上述项目将汇聚中国计量院、国防科技大学和湖南省市场监管局三方力量，布局建设一批具有国际一流水准的国家级精密测量标准实验室，共同打造综合性计量科技创新、技术服务和成果转化的服务平台。“计量标准是国际公认的国家质量技术基础，是保证产品质量安全、保护消费者利益、支撑和推动技术创新、促进国际互认和对外贸易，有效落实‘质量强国战略’的强力技术支撑。”中国计量科学研究院副院长吴方迪介绍，长沙基地采取“整体规划、分期建设、央地合作、共建共享”的模式，将在轨道交通、工程机械、新材料等7大领域，新建24个具有前沿性、基础性、唯一性的国家计量标准。水表等各种计量仪器。　向一鹏 摄湖南省市场监管局局长向曙光表示，该项目将有力提升湖南计量科学研究与检验检测能力，为湖南产业基础高级化、产业链现代化提供更加有力的技术支撑，为质量强省建设、科技创新引领、高端装备制造注入强劲动力。近年来，湖南市场监管部门加快推进计量科学研究和检验检测体系建设，已建立全省最高计量标准230项，可开展检定、校准和检测服务项目1100余项，技术服务覆盖全省20条产业链，形成了以省级计量技术机构为龙头、市州计量所为支撑、行业计量授权机构为补充的检验检测体系，成为经济社会发展不可或缺的质量技术支撑。当天还举行了湖南省首届“计量助推仪器仪表及传感器产业发展”高峰论坛，与会专家分析和研判了当前国内外计量与智能制造、产业发展的形势，探讨和展望了计量与仪器仪表及传感器产业交流合作的前景。“所有和测量、结算有关的，都要用到计量，它关系到老百姓生活的方方面面。”中国工程院院士王耀南表示，计量不仅是工业的“眼睛”，更是制造业的“大脑”，国家的计量能力决定了技术开发能力与科技创新发展，未来计量将向着智能化、量子化方向发展。(完)

日前，中国计量科学研究院（以下简称“中国计量院”）前沿中心生命科学计量团队成功研发了针对新型冠状病毒的新型检测方法和对应试剂盒——高灵敏数字PCR检测法和检测试剂盒。该方法较现行通用的RT-PCR法灵敏度显著提升，已进行验证测试，并将同步有序开展推广应用。该方法和试剂盒主要基于数字PCR系统完成相应的引物、探针、阴性对照、阳性对照、内参基因设计及优化等工作，并进行了实际临床样本的检测，阳性和阴性样本与临床判断一致。与现行通用的实时荧光定量RT-PCR检测法相比,灵敏度显著提升，为解决“漏检”问题开辟了新途径。可以对样本进行绝对定量其定量结果直接为目的基因拷贝数（对应病毒个数）而非Ct值，为病程和疗效的判读提供量化的核酸水平依据。缩小检测灰区，减少假阴性数字PCR方法不依赖扩增曲线和Ct值的判断，更加直观，可有效避免人为错误，缩小检测灰区。在高灵敏的同时，具备核酸检测结果的高可靠性和重复性，有可能提升治愈患者符合出院标准的可信度。可排除复杂样本对实验结果的干扰不受PCR抑制物的影响，可避免样本复杂性导致的PCR假阴性，尤其适用于检测成分复杂的粪便样本或其他复杂样本，这一特性也可适用于检测基质成分复杂的环境样本。据了解,目前该方法和试剂盒已完成针对伯乐QX200型仪器的系统优化和全程验证，并将免费提供给相关机构开展与新冠病毒相关的检测和研究工作，针对其它型号仪器的操作流程优化工作正在进行中。

计量标准装置是为确定被测量值所必须的由标准的计量器具和辅助的计量器具、设备组成，并经计量标准技术考核合格的总体。国的各级计量标准、工作计量器具以及标准物质测量的定值，都必须溯源于计量基准。计量基准可以进行仲裁检定，所出具的数据，能够作为处理计量纠纷的依据并具有法律效力。近期，中国计量院申请建立的呼吸气体酒精含量检测仪检定装置、多参数监护仪检定装置、接触式压平眼压计检定装置等3项计量标准装置过全国计量标准考核委组织的专家的现场考核，并获得国家市场监管总局的批准。国内首次建立的这3项计量标准装置，保障了新版强制管理计量器具目录的顺利实施，同时也为国内其他技术机构建立相同的计量标准起到了示范和引领作用。酒精检测仪是用来检测人体是否摄入酒精及摄入酒精多少程度的仪器。它可以作为交通警察执法时检测饮酒司机饮酒多少的检测工具，以有效减少重大交通事故的发生；也可以用在其他场合检测人体呼出气体中的酒精含量，避免人员伤亡和财产的重大损失，如一些高危领域禁止酒后上岗的企业。呼气式酒精检测仪是检测驾驶人员呼气中酒精含量的仪器。使用检测时，要求被测者口含吹管呼气，如果被测者深吸气后以中等力度呼气达3秒钟以上，呼气中的酒精含量与血液中的酒精含量关系为：血液酒精浓度=呼气酒精浓度×2 200。酒精测试仪主要应用于交通运输业，地下开采等，是一款轻巧、实用、安全，便于随身携带的酒精含量检测工具，适用于交警查车、司机自检。在进行测试前20分钟内严禁吸烟和进食。不再直接用化学物品清洗测试仪，避免液体流入吹气管。严禁在颜料、杀虫剂、酒精等物品附件放置和使用。酒精检测仪类型燃料电池型(电化学)、半导体型、红外线型、气体色谱分析型、比色型。但由于价格和使用方便的原因，常用的只有燃料电池型(电化学型)和半导体型两种。多参数监护仪为医学临床诊断提供重要的病人信息，通过各种功能模块，可实时监测人体的心电信号、心率、血氧饱和度、血压、呼吸频率和体温等重要参数，实现对各参数的监督报警。信息存储和传输，是一种监护病人的重要设备。系统通过信号检测与预处理模块将生物医学信号转换成电信号，并进行干扰抑制、信号滤波和放大等预处理。然后，通过数据提取与处理模块进行采样、量化，并对各参数进行计算分析，结果与设定阈值比较，进行监督报警，将结果数据实时存储到RAM，并可实时传送至PC机上，在PC机上可实时显示各参数值。通过各种功能模块，可实时监测人体的心电信号、心率、血氧饱和度、血压、呼吸频率和体温等重要参数，实现对各参数的监督报警。信息存储和传输，是一种监护病人的重要设备。眼压计是一种测量人眼眼压的仪器。可辅助诊断白内障，青光眼等眼疾。现常用的是非接触眼压计，具有操作简便、测量迅速等优点。通常由角膜形状变化发生器、角膜变形测量系统或接触角膜装置和压变传感器组成。用于测量眼内压力。传统眼压计主要分压陷式、压平式两类。压陷式：是用一定重量的眼压测杆使角膜压成凹陷，在眼压计重量不变的条件下，压陷越深其眼压越低，其测量值受眼球壁硬度的影响。Schiotz眼压计属于此类。压平式：是用一定力量将角膜凸面压平而不下陷，眼球容积改变很小，因此受眼球壁硬度的影响小。新闻来源：中国计量科学研究院

为贯彻落实全国市场监管工作会议精神，更好发挥计量比对在保障量值准确一致、支撑计量事中事后监管和提升计量技术机构能力等方面的重要作用，市场监管总局在今年年初，面向各省级市场监管部门、中国计量科学研究院、中国测试技术研究院、全国专业计量技术委员会、大区国家计量测试中心和国家专业计量站等有关单位，征集了54项国家计量比对项目。经过专家评审，并综合考虑专业覆盖面、项目轻重缓急以及近5年计量比对情况等因素后，确定了29个项目作为2020年国家计量比对项目，各项目重点围绕支持维护安全、保障民生和服务产业发展三个方面。其中，8个项目作为A类国家计量比对项目，主要由财政资金支持；16个项目作为B类国家计量比对项目，各类计量技术机构或相关标准物质研制单位可自愿报名参加；5个项目作为大区计量比对项目，计量技术机构按照大区管理有关规定参加。此次列入2020年组织实施的29个计量比对项目，直接关系到医疗卫生（包括生物安全）的有7项，支撑维护安全的有5项，涉及生态环境监测的有6项，服务产业发展的有7项，保障民生、支持复工复产的有4项。市场监管总局要求各项目承担单位认真抓好组织实施，并适时向社会公布国家计量比对结果。

1999年，第21届国际计量大会把每年的5月20日确定为“世界计量日”。今年“世界计量日”的主题是：国际单位制（SI）——根本性飞跃，旨在向社会公众宣传国际单位制正在进行的重大变革，以及计量迈入量子化新时代后对科技、工业、贸易和日常生活带来的巨大影响。2019年“世界计量日”即将到来，本版近期特别刊发中国计量科学研究院系列专稿，向读者介绍计量基础知识以及中国计量院的发展历史，全面展示中国计量院作为国家最高计量科学研究中心和国家级法定计量技术机构，在确保国家量值统一和国际一致、保持国家最高测量能力、支撑国家发展质量提升、应对新技术革命挑战等方面作出的重大贡献。2011年5月20日，第11个世界计量日，时任国务院副总理王岐山同志对中国计量院进行考察，对计量工作取得的成绩给予了充分肯定。王岐山指出：“新中国成立以来，我国计量事业取得了长足发展，在建立全国统一计量制度、支持科技创新、服务国计民生等方面取得了显著成绩。”他还亲切地将中国计量院称作“共和国的宝贝”，认为“面对新形势，计量工作大有可为，要与时俱进”。中国计量院已经走过60年发展历程，其成立要追溯到抗美援朝时期。在当时战场前线常发生我军火炮炸膛和近炸等事故，造成我方人员重大伤亡，并贻误了宝贵战机。中央责令严肃追查事故原因。经当时的兵器工业专家钟林反映才知道，导致事故发生的根源主要是当时新中国还没有建立统一的工业“度量衡”标准，导致不同地区、不同工厂生产出的炮弹和炮筒、枪管和子弹的直径不一致。血的代价和教训告诉人们一个严峻的事实：计量是现代化建设，尤其是国防工业中一项必不可少的技术基础。之后，钟林被任命为机械工业工具研究所（中国计量院的前身）所长，负责牵头开展新中国计量工作。从此，新中国的计量工作开始迈入正常发展的轨道，并于1955年正式成立国家计量局（也是当时的国家计量院）。1965年，中国计量院四川分院在四川大邑成立，后发展为中国测试技术研究院；1998年，经国务院批准，中国计量院昌平实验基地项目正式立项，一期工程于2009年正式投入运行。1959年，国务院发布了《关于统一计量制度的命令》，这是新中国第一次以政府行政命令的方式，在全国统一计量单位制，并明确要求加强计量基准、标准研究，开展现代计量检定工作。1985年，第六届全国人民代表大会常务委员会第十二次会议通过了《中华人民共和国计量法》，标志着我国计量工作走向全面法制管理的新阶段；2006年，计量纳入《国家中长期科技发展规划纲要（2006—2010）》；2013年国务院发布了《计量发展规划（2013—2020年）》，中国计量院迎来了最重要的发展机遇期。计量的定义计量历史源远流长。在古代，计量被称为“度量衡”。度指长度，量指容量，衡指质量，度量衡就是关于长度、容量、质量的测量。度量衡的单位最初都与人体相关，比如“布手知尺”“迈步定亩”“掬手为升”。秦始皇统一全国后，推行“一法度、衡石、丈尺、车同轨、书同文字”，颁布了统一度量衡诏书，制定了一套严格的管理制度，极大促进了商品交换、经济发展。中华文明五千年，但凡朝代变迁必重整“度量衡”。“度量衡”在历史上不仅是一般的技术活动，更是皇权、主权的象征和国家治理的重要组成部分。在现代，计量的科学内涵远远超出“度量衡”的内容。计量的定义是测量及其应用的科学，是实现单位统一、保证量值准确可靠的活动。从词源上看，计量一词在我国古代典籍中虽很早出现，但与现代“计量”的含义并无关联，现代“计量”是由“度量衡”的概念逐步衍生而来的。计量一词对应英语metrology，根据维基百科，metrology由希腊语measure加上后缀logos构成。希腊文中的logos有“宇宙万物之规律，绝对之准绳，以及人类一切的依归”的意思。组合起来看，似乎也隐含着“计量是测量的准绳和一切的依归”的意思。需要强调的是，虽然计量是关于测量的科学，但其不同于测量。测量是为确定量值而进行的全部操作，是对非量化实物的量化过程，其目的是用数据描述事物。而计量是实现单位统一、保障量值准确可靠的活动。准确性、一致性、溯源性和法制性是计量最重要的四个特征，测量则不必具备以上所有特征。因此计量属于测量的一种，源于测量而又严于测量。整体来看，计量科学主要有两项任务，一是一切事物只要可以测量，就要测得更准；二是一切尚不可测量的事物，要实现对其可测量。计量的作用计量的作用可以从第一家现代计量院德国计量院的诞生讲起。大家现在一提到“德国制造”，就代表着高品质、高质量。但100多年前却不是这样的。1887年8月，英国议会通过了一项侮辱性的商标法条款，规定所有从德国进口的商品必须标注“Made in Germany”字样，以此将价廉质劣的德国货与优质的英国产品区分开来。为了不断提高产品质量水平，德国学者和企业家们纷纷向国家提出发展相关测量技术的提议，其中最为著名的就是德国企业家西门子。他认为：要使德国能够追赶上当时繁荣的工业国家如英国和法国，不仅需要高度重视自然科学，更需要将科学发现及时转化为技术应用并探索科学技术的商业化，从而促进德国的工业化进程和扩大产品出口。为此，他建议由国家而非私营企业成立专门的科学技术研究院（即帝国技术物理研究所PTR，现改名为德意志联邦物理技术研究院PTB，主要负责研究、建立、维护德国计量基准和标准），作为提高德国工业竞争力的一个前提条件，并为此捐助了1.2公顷的土地和30万马克的资金。作为德国国家计量院，PTR在建立后的100多年里，为德国工业与科学技术的发展提供了强有力的支撑，其计量技术研究的诸多成果为德国制造业腾飞插上了翅膀，特别是在精密测量技术领域的研究始终保持全球领先地位，在保证德国工业产品质量方面起到了关键作用。在计量的支撑下，德国制造从“山寨”走向高品质，最终造就了今天“德国制造”金字招牌！也因此，德国计量院被公认具有“德国制造”的灵魂。德国计量院成立之后，英国、美国等国家也纷纷意识到了计量对工业发展的重要作用，分别于1900年和1901年成立了英国国家物理实验室NPL（即英国计量院）和美国国家标准技术研究院NIST（即美国计量院）。美国计量院的使命是通过先进的测量能力提升美国的创新和工业竞争力，保证经济安全、提高人民生活质量。2014年，美国众议院修改通过了《振兴美国制造业和创新法案2014》，目标是在战略层面提升美国先进制造能力，为此还专门成立11个创新中心，并将其中6个创新中心和先进制造国家创新网络计划办公室设在了美国计量院，主要是基于美国计量院拥有创造的基因、创新的核心支撑能力和最优的质量控制水平，同时对《国家标准与技术研究院（NIST）法案》进行修订。2017年，美国计量院申请经费预算高达30亿美元，其中19.9亿美元将用于美国制造业创新中心的建设。从德国计量院和美国计量院的诞生、定位和使命可以看出计量在国家发展中的关键性作用，尤其是在科技迅速发展和经济日益全球化的今天，计量关系国计民生，像空气一样，与人类生产生活紧密相连。计量是科技创新的种子、社会进步的基石，是创造质量和控制质量的重要物质手段，是保证国民经济正常运行和公平贸易的基础，也成为国家核心竞争力的重要标志之一。毫无疑问，计量支撑发展，质量成就未来。具体而言，计量在科技创新、质量提升和贸易往来中的重要作用如下：计量是科技创新的引擎。计量是认识世界和改造世界的手段和工具。科学研究离不开先进的测量仪器和精密的测试技术，绝大多数诺贝尔物理奖获奖成果都和测量技术息息相关，要么是由于计量技术的突破带来重大发展，要么是重大技术的发明直接推动了计量技术的革命。科技和计量相辅相成、互相促进。计量科学被普遍认为是离诺贝尔物理奖最近的一个学科。近年来，美国计量院诞生了4位诺贝尔奖的获得者。门捷列夫曾说过“没有测量，就没有科学”，数百年来的科学实践不断证明了这一真理。计量是控制质量的基础。谈到计量与质量的关系，我们经常说“没有规矩不成方圆”。所谓规、矩，分别是指校正圆和方的两件计量器具。当规和矩合二为一时，便为规矩，指的是法度、标准。规、矩和规矩之间，就形成了内在联系。可以说，没有规、矩，何来规矩！没有规矩，规、矩何用！如果我们认为标准确定了需要的方、圆及其规格大小，则计量确保了方是方、圆是圆，以及方圆之规格符合标准之规定，也就是确保了质量的预期。因此可以说，标准规定了质量的要求，计量确保了质量的实现。计量是标准的基础，更是质量的基础。优质的原材料、先进的工艺装备和准确的计量手段是现代工业生产的三大支柱。计量被称作现代工业产品质量的眼睛，测得到，才能做得到；测得准，才能做得精！计量是贸易往来的纽带，是公平交易的基础。最有象征意义的计量器具——“天平”，一直代表着一种永恒的理念——“只有准确的计量才能真正体现社会的公平”。超过80%的贸易必须经过测量才能实现，工业化国家的测量活动对其国民生产总值的贡献率达4%~6%。在国际贸易中，计量的准确性和结果的一致性，涉及国家经济利益，有助于促进贸易公平公正，并消除技术性贸易壁垒。计量在国家治理、支撑国防现代化建设等方面也同样作用重大，不再一一阐述。中国计量院发展现状经过几代计量科技工作者潜心钻研、不懈努力，新中国计量科技经历了从无到有、从弱到强的光辉历程。中国计量院现有两个院区，昌平院区主要定位为计量科技创新基地，拥有先进的精密测量实验室350余间；和平里院区主要定位为传统计量科学研究和量传检测服务基地，实验室面积达6.4万平方米。中国计量院建立、保存有国家基准装置130项、国家标准装置311项，具备有证标准物质1356种，覆盖了物理、化学和生命科学各个专业和领域，几乎可以说中国计量院是物理化学的实物百科全书。国家计量基准和标准装置要求测量的高准确性以及十年如一日的稳定性，每一项计量基准、标准装置都折射了计量人“精益求精，追求卓越”的工匠精神，并为工匠精神的落地实施提供了重要的物质技术手段。到目前为止，中国计量院共完成国际比对335项，成功实现并保持了国际互认的测量与校准能力1343项，国际排名由“十一五”初期的世界第9位升至第4位（亚洲第1位）。自改革开放以来，中国计量院共获得国家科技奖励78项，省部级奖近400项。其中“十一五”以来，获国家科技进步奖11项，包括一等奖2项、二等奖9项。从“十一五”到“十二五”再到“十三五”，实现了从“跟跑”到“并跑”的追赶，甚至在一些领域实现了“领跑”。自主研制的“NIM5激光冷却—铯原子喷泉钟”被接收为国际计量局(BIPM)认可的基准钟之一，参与驾驭国际原子时；研制的新型锶原子光晶格钟，已经达到2亿年不差一秒，成为世界上第五台成功报数的钟；玻尔兹曼常数测量达到了国际先进的水平，被国际科学数据委员会（CODATA）收录，为热力学温度的重新定义作出重要贡献；质量单位千克的重新定义是世界性难题，中国计量科学研究院独立提出了能量天平，成为国际上第三种方法；自主研制的量子化霍尔电阻基准不确定度水平领先国外基准10倍；元素周期表上，由中国国家计量院确立的国际原子量新标准达到了10项之多，成为这个领域领先的国家；被化学测量领域公认的基准纯物质测量能力已经成为世界第一。中国计量院处于国家量值溯源链条的顶端，一方面通过国际比对实现国家校准与测量能力（CMCs）的国际互认，达到“一次测试、一张证书、全球互认”；另一方面通过向省级计量院以及部门、行业计量机构传递量值，组织国内比对，保障全国量值的准确与统一。中国计量院每年为20余万台计量标准器和部分计量器具提供量值溯源，覆盖工业、农业、医学、体育、公共安全等国民经济领域，为全国实现计量单位统一和量值准确可靠提供了有效支撑。除此之外，中国计量科学研究院还直接为国家重大工程、重点战略任务、新兴产业、食品安全和其他重要民生领域及经济建设主战场提供一流的计量测试和技术服务。以计量服务北京燕京啤酒厂为例，中国计量院开发的能源计量与管理信息系统使整个厂区生产率提升了30%，综合能耗下降了19.8%，仅在项目建成后第一年就节约能源费用4000多万元，成为燕京啤酒投资收益最快的项目，北京燕京啤酒集团公司也成为了全国首家氮氧化物排放达标的燃煤使用企业。计量的未来展望历史上每一次工业革命都伴随着测量技术的飞跃和计量的重大变革。基于牛顿定律的力学、热学测量的发展和“度量衡”的高度统一，开启了以机器代替手工劳动的第一次工业革命；电测量的实现和《米制公约》的签署，迎来了“电气时代”的第二次工业革命；测量领域的拓展、测量精度的提升和国际计量单位（SI）的正式建立，奠定了以信息控制为主导的第三次工业革命。新一代工业革命正在孕育兴起，将深刻影响着经济、科技、社会各方面的发展。计量技术体系也正在经历历史性变革。2018年，国际计量单位制将重新定义，世界测量技术规则将予以重构，由此带来的影响广泛而深远。最突出的体现就是“计量单位量子化”和“量值溯源扁平化”，这一变革将带动相关产业实现跨越式发展。目前，量子技术与信息技术正在相互融合，量子技术+互联网技术的发展模式，将掀起一场真正的计量科学、甚至是整个测量科学的革命，更加精准、更加快速、更加尖端、更加泛在的计量，不再是遥远的期待。所以说，以“计量基准量子化”和“量值传递扁平化”为主要特征的国际计量变革，将完美契合以信息物理融合系统为基础的第四次工业革命的开启。计量的未来在哪里？一是基于量子物理的新一代国际单位制；二是突破极限的测量，从原子尺度到超大尺寸范围内的测量，在极端条件下的测量、在干扰或快速变化环境中的测量；三是智能和互联式测量，实现物联网大量的仪器仪表或传感器的在线、远程及扁平化量值溯源；四是嵌入式测量，将计量植入到生产过程，将最精准的计量基标准融入到机器。比如美国的“NIST on Chip”计划，就是将美国计量院NIST最精密的测量基准、标准集中在一个芯片上。为应对国际计量变革和计量体系的重构，欧洲提出了“计量研究创新计划”以及“量子宣言”，投资数十亿欧元，支撑新一轮的科技革命和产业变革。我国高度重视计量变革带来的机遇，在科技部、财政部、发改委等部门的大力支持下，从“十一五”开始，布局了一批量子计量研究项目；“十二五”期间，在量子计量基准和基本单位重新定义方面实现了重大突破，并开辟了医学、生物等计量新领域。“十三五”期间，适逢国家科技体制改革，启动实施了国家重点研发计划“国家质量基础的共性技术研究与应用”项目，有望在“十三五”期间在更多的关键领域实现“领跑”。计量是认识世界和改造世界的工具，也是探索动态变化世界的一把钥匙。正是因为有了对量的认识和测量手段、测量精度的不断提升，才不断提高人类认识世界和改造世界的能力，并推动人类社会不断发展。（中国计量科学研究院院长 方 向）

近日，上海研制的“新冠病毒体外转录RNA标准物质”被批准为国家级标准物质，能有效评价新冠病毒核酸检测试剂盒的准确性。计量领域的大挑战“新冠病毒体外转录RNA标准物质”就如同一把“生物标准尺子”，新冠病毒体外转录RNA标准物质获得应急批准，满足了新冠病毒PCR检测的量值溯源需求，提高核酸检测的准确度和均一性，实现对疫情核酸检测需求从“有没有”到“好不好”到“准不准”的提升，也显示了上海计量领域科研攻关和质量基础保障的实力。与攻克疫情紧迫需求有差距的是，作为病毒核酸检测量传和质控依据的RNA国家标准物质，仍是计量领域的一个很大挑战。由于当前缺乏新冠病毒RNA标准物质，无法对检测方法进行量值传递和对试剂盒检测结果的准确度进行评价，优质的国产试剂盒竞争力也无法得到证明，为此，急需研制RNA标准物质，来评价这些病毒核酸检测试剂盒的质量和准确度，为试剂盒检测结果的判定提供准绳。第一时间开通了绿色审批通道研制工作完成后，国家市场监督管理总局第一时间开通了绿色审批通道创新评审形式，全国标准物质管理委员会第一时间组织专家进行网上答辩。中国计量科学研究院和上海市临检中心为本项目研究完成了关键的定值验证工作，最终仅在短短二个月内就完成从启动研发到被特批为国家标准物质的全过程。上海市市场监管局表示，国家标准物质审批涉及严格的行政审批和技术论证，面对疫情紧迫要求，在严控定值准确度、量值溯源性等核心技术指标的同时，缩减审批环节，提速技术论证过程。支援国际疫情防控目前该标准物质免费提供给用户，包括目前输出支援韩国、意大利等国的便携式快速检测技术（中国科学院院士谭蔚泓牵头的科技部应急专项）均采用了本次研制的RNA标准物质。在全球疫情不断蔓延的形势下，本次上海获批的标准物质也可以根据需求支援国际疫情防控，为中国高水平分析方法研发应用及其国际援助行动提供精准计量支撑。

自去年7月空调能效新国标落地以来，省电环保的新能效空调成为人们的心头好。那么，空调的新1级能效、新2级能效等，是如何测量的呢？其实，空调能效也有一杆“公平秤”，那就是焓差实验室。这杆能效“公平秤”准不准？得由权威机构说了算！3月4日，从海尔空调了解到，中国计量科学研究院为海尔空调颁发了焓差实验室类001号证书（计量评价“NIM-CS”证书）。001号证书的颁发，标志着海尔空调的计量溯源性和测试技术能力已经能够和国家最高级别的计量科学研究机构相对标。这对于加速淘汰旧能效，推动空调能效新国标的普及，也有着积极的意义。举个简单的例子，平时逛市场买菜的时候，担心菜品不够秤，去公平秤称过了才放心。空调能效的标准也是一样。尤其是在新能效背景下，行业加速清理低能效库存，市面上也出现了一些能效不合格的产品。这就需要空调焓差实验室测一测、量一量，合格了才能作数。中国计量科学研究院就负责对海尔空调焓差实验室这杆“公平秤”进行严格的校准工作。依据国家校准规范JJF 1858-2020《空调器空气焓值法能效测量装置校准规范》，对海尔空调焓差实验室的各项参数进行了全方位测试。评价结果显示，海尔空调焓差实验室的所有指标，均符合国家规范。这表明，海尔空调有能力开展独立的焓差实验，提供准确、可靠和稳定的空调能效测量。不仅如此，海尔空调各类实验室还获得了包括CNAS、Intertek、UL、TV莱茵等10余个国内国际权威机构的认可。截至目前，海尔空调拥有全球第一高落差实验塔、全天候环境模拟实验室，能模拟暴雪、日晒、暴风、大风等165项严苛实验，为空调品质保驾护航。