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)
信息来源:中国市场监管报