為“計量樹”添枝加葉保全國量值統一

　　在信息時代，納米技術對物質■在信息和結構的開發，可使“單位體積物質”儲存和處理信息的能力增加百萬倍，但納米技術的利用要取決于有效及準確的納米計量手段。計量就是現代高新技術發展的重要基礎。

　　為了保證各種測量的一致性，國際上確立了米、秒、千克、開爾文、安培、坎德拉、摩爾7個基本量單位，它們就像共生于一棵大樹上的主干般不可撼動，并由主干導出的一整套量的單位，共同構成一棵計量科學的大樹。中國計量院就是根據國際上基本量的單位定義，研制出統一復現單位定義的基準，并對這些基準進行保存、維護、更新，以確保全國計量量值的統一和與國際計量量值的一致。

　　50年來，中國計量院已建立了長度（幾何量）、力學、光學、電磁、無線電、電離輻射與醫學、時間頻率、聲學等專業領域的計量學科，建立了國家基準105項，副基準21項；國家計量標準裝置175項，完成重大科研項目500多項，形成了我國基準、標準體系的主體和核心，為保證全國範圍內的量值統一和準確發揮了巨大的作用。

　　沒有測量，就沒有科學

　　著名科學家門捷列夫有一句名言：“沒有測量，就沒有科學。”計量是科學技術創新的基礎，科學新理論的驗證需要高精度的計量基、標準提供測量基礎。

　　50年來，中國計量院承擔著國家研究、建立、保存、維護、使用國家計量基準、標準和相關的精密測量技術器具及測量方法的研究等任務。據工業化國家統計，測量活動的效益占國家GDP的4%—6%。而在高技術產品的設計與生產過程中，這個比例則更高。如，在光纖生產成本中，20%用于計量。正因此，我國加入WTO后，計量科學的價值更加令人關注。

　　在國際貿易中，為減少雙方重復檢驗，必須達到檢驗數據互認，這個互認，也是國家實驗室互認的基礎，而這一切都取決于國家基、標準等校度的互認。國家基、標準等校度的互認是通過關鍵量的國際比對實現的。通過協議國之間進行的關鍵量國際比對，在測量數據具有一致性后，實現互認或多邊互認。從這個角度講，一個國家的計量能力是進出口貿易中重要的資本和籌碼，也就是從這個角度講，我國目前在國家實驗室互認中取得的每一項成績，都離不開計量科學的貢獻。

　　激光銫原子噴泉鐘，350萬年不差1秒

　　在現代導航技術中廣泛應用的全球定位系統（GPS），其準確性是依靠時間頻率計量基準———原子鐘。

　　1998年美英對伊拉克實施的軍事打擊，數百枚“戰斧”式巡航導彈像長了眼睛一樣準確地擊中目標。使導彈準確擊中目標的關鍵就是精確制導武器的計時裝置。隨著高技術在軍事上的應用，導彈、飛機、艦艇等都安裝了精密傳感裝置，以接受裝有GPS的衛星發來的信號，但要使導彈命中率高，根本方法就是提高計時器的準確度。導彈計時器如果有十億分之一秒的誤差，導彈擊中目標的誤差就可達到3米。可謂差之毫厘，謬之千里。

　　美國導航衛星全球定位系統，是可全球共享的應用價值很高的空間信息資源。但眾所周知，一個國家的軍事工業沒有自己的導航定位系統，僅僅依賴與別人共享空間資源是不安全，也是不可靠的。

　　基于此，計量院從1996年開始研制我國新一代銫原子噴泉基準鐘。在科技部、自然基金委的大力支持下，經過6年多科研攻關，終于取得了成功。研制出的激光冷卻銫原子噴泉基準鐘的時間頻率基準達到8.5×10－15，相當于350萬年不差1秒！該項成果能夠更好地滿足我國國民經濟發展、國防現代化建設以及科研領域對時間頻率基計量的需求。

　　量子化霍爾電阻基準領先水平讓世界瞠目

　　美國標準計量院在上世紀末的一份報告中指出：乘車人打開美國轎車的車門需要76±58N的力量，而打開日本轎車車門只需要31±9N，因此，日本公司具有6倍于美國的優勢。這里，打開車門力量的變化最終取決于國家尺寸計量基準的精度，而高準確度的測量不僅已成為整個生產和工藝過程控制中不可缺少的環節，而且反映了一個國家的技術和發展水平。

　　中國計量院是全國量值溯源的源頭，突破國外的技術封鎖，打破國外的技術壁壘，向國際一流水平趕超，是計量院50年的追求。

　　近日，計量院研究出的具有自主知識產權的量子化霍爾電阻基準，不確定度達到10－10量級，大大超過國際同類基準的水平，標志著我國量子計量科學研究在這一領域達到了世界先進水平。該項研究并在國際上首次從理論上證明了量子化霍爾電阻數值與器件的形狀無關，為證實量子化霍爾效應的普適性做出了重要貢獻。量子化霍爾電阻基準這一科研成果，對我國的科研工作、精密儀器制造以及經濟建設和國防建設各領域均將產生重要的促進作用。據介紹，目前國際上還只有美、英、德等幾個國家建立了量子化霍爾電阻標準。