“今年我關(guān)注的是國(guó)際單位制變革相關(guān)的話題。此次國(guó)際單位制變革，是一個(gè)改寫(xiě)教科書(shū)式的變化，是人類(lèi)科學(xué)發(fā)展進(jìn)步中的一座里程碑。”3月5日，記者在委員駐地見(jiàn)到全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院院長(zhǎng)方向時(shí)，還沒(méi)在沙發(fā)上坐穩(wěn)，他就向記者介紹起了自己今年的兩會(huì)提案。

　　作為計(jì)量科技領(lǐng)域的“網(wǎng)紅”人物，一談起這個(gè)話題，方向的語(yǔ)氣和眼神里難掩興奮，“這是人們認(rèn)識(shí)自然改造自然的一個(gè)基本制度、一個(gè)基本方法的改變。”也正是基于國(guó)際單位制變革帶來(lái)的重大影響，他今年帶來(lái)的提案內(nèi)容是加快構(gòu)建國(guó)家先進(jìn)測(cè)量體系。

一次改寫(xiě)教科書(shū)式的變革

　　從1967年第13屆國(guó)際度量衡大會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)秒的重新定義，到2018年第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)全票通過(guò)了關(guān)于“修訂國(guó)際單位制（SI）”的1號(hào)決議，至此國(guó)際計(jì)量單位制的7個(gè)基本單位全部實(shí)現(xiàn)由常數(shù)定義。方向說(shuō)，新定義徹底顛覆了人類(lèi)測(cè)量活動(dòng)采用實(shí)物基準(zhǔn)的歷史，全面開(kāi)啟了以量子基準(zhǔn)為核心的現(xiàn)代“先進(jìn)測(cè)量”時(shí)代。世界測(cè)量技術(shù)規(guī)則將實(shí)現(xiàn)重構(gòu)，國(guó)際計(jì)量體系正發(fā)生歷史性重大變革，由此帶來(lái)的影響廣泛而深遠(yuǎn)。“可以想象，依托時(shí)間頻率實(shí)現(xiàn)的量值傳遞，使得我們今天在北京復(fù)現(xiàn)的量值，和我們的子孫后代未來(lái)在火星上復(fù)現(xiàn)的量值將是一致的。”

　　方向說(shuō)，國(guó)際單位制的全面重新定義，被評(píng)價(jià)為“改寫(xiě)教科書(shū)的巨大變革”和“自法國(guó)大革命以來(lái)測(cè)量科學(xué)最大的革命”。也正是因此，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院2016年就啟動(dòng)了一項(xiàng)旨在超前布局、實(shí)現(xiàn)美國(guó)全面領(lǐng)先的行動(dòng)計(jì)劃，即芯片上的國(guó)家計(jì)量院，并已經(jīng)將最新技術(shù)成果首先應(yīng)用于軍事領(lǐng)域；2018年12月，美國(guó)總統(tǒng)特朗普又簽署了《國(guó)家量子倡議法案》，其中將投入4億美元用于研究量子計(jì)量技術(shù)和測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。歐盟于2016年啟動(dòng)“量子技術(shù)旗艦”計(jì)劃，將量子計(jì)量和傳感作為四大優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域之一，并預(yù)測(cè)將在5年內(nèi)得到應(yīng)用。英國(guó)專(zhuān)門(mén)成立了先進(jìn)量子計(jì)量研究院，加強(qiáng)對(duì)量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)研究。在亞洲，日本和韓國(guó)也都投入巨資，競(jìng)相開(kāi)展相關(guān)計(jì)量研究。由此，全球發(fā)達(dá)國(guó)家和區(qū)域都已競(jìng)相布局全新的、以量子計(jì)量為核心的各國(guó)現(xiàn)代“先進(jìn)測(cè)量體系”。

　　“整體來(lái)看，在我國(guó)對(duì)于國(guó)際計(jì)量單位制重新定義帶來(lái)的巨大發(fā)展機(jī)遇尚未得到應(yīng)有重視。”方向介紹說(shuō)，近年來(lái)，在各有關(guān)部門(mén)的支持和努力下，我國(guó)不斷加大量子計(jì)量基準(zhǔn)的研究，已實(shí)現(xiàn)“秒”“米”、電學(xué)量等國(guó)際單位制的新定義，并在本輪溫度單位“開(kāi)爾文”重新定義等方面作出重大貢獻(xiàn)，先后被授予多項(xiàng)國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。但圍繞國(guó)家現(xiàn)代先進(jìn)測(cè)量體系的系統(tǒng)性布局顯著不足，相關(guān)計(jì)量基礎(chǔ)技術(shù)和設(shè)施還很薄弱，核心關(guān)鍵技術(shù)還未全面突破；軍民融合發(fā)展、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的格局遠(yuǎn)未形成。

中國(guó)計(jì)量迎來(lái)了“并道超車(chē)”的機(jī)會(huì)

　　“按照此前的測(cè)量方式，如果將來(lái)人類(lèi)登錄火星后需要稱(chēng)重，還要把國(guó)際千克原器帶到火星上去比對(duì)校準(zhǔn)。”方向說(shuō)，過(guò)去依靠實(shí)物測(cè)量，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和工具是分離的，此次國(guó)際單位制變革最顯著的特點(diǎn)就是未來(lái)的所有測(cè)量活動(dòng)都將不再依賴(lài)于實(shí)物基準(zhǔn)，而是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、依托高準(zhǔn)確時(shí)間頻率基準(zhǔn)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)無(wú)處不在的準(zhǔn)確測(cè)量。集多參量、高精度于一體的芯片級(jí)綜合測(cè)量，不受環(huán)境干擾無(wú)需校準(zhǔn)的實(shí)時(shí)測(cè)量均將成為可能，進(jìn)而催生整個(gè)測(cè)量體系的全面創(chuàng)新。

　　“過(guò)去連彎道都很少有，哪里來(lái)的超車(chē)機(jī)會(huì)？”方向說(shuō)，過(guò)去我們很多高端產(chǎn)業(yè)儀器基本全靠進(jìn)口，因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的物理測(cè)量領(lǐng)域，發(fā)到國(guó)家的工業(yè)化程度很高，發(fā)展歷史很長(zhǎng)，具有先天的優(yōu)勢(shì)，我們經(jīng)常處于追趕和跟跑的狀態(tài)。但是現(xiàn)在不一樣了，國(guó)際單位制變革讓我們站在了同一個(gè)起跑線上，我認(rèn)為只有并道跑，才有更多的超越機(jī)會(huì)。”方向說(shuō)，通過(guò)嵌入芯片級(jí)量子計(jì)量基準(zhǔn)，把最高測(cè)量精度直接賦予制造設(shè)備并保持長(zhǎng)期穩(wěn)定，將為新一輪工業(yè)革命提供有力支撐。高穩(wěn)定、強(qiáng)可靠、自適應(yīng)、多功能、低消耗的先進(jìn)測(cè)量技術(shù)將為人工智能提供可靠的感知，必將促進(jìn)儀器儀表產(chǎn)業(yè)的顛覆性創(chuàng)新發(fā)展，也將為現(xiàn)代科技和軍事發(fā)展提供新的契機(jī)。

　　方向說(shuō)，我國(guó)計(jì)量科技近年來(lái)發(fā)展迅速，獲得國(guó)際互認(rèn)的校準(zhǔn)和測(cè)量能力已躍居全球第三、亞洲第一；我國(guó)自主可控的國(guó)家時(shí)間基準(zhǔn)達(dá)到3500萬(wàn)年不差一秒，長(zhǎng)度量子基準(zhǔn)達(dá)到每米誤差不多于50納米，都躋身世界領(lǐng)先行列。“但是必須承認(rèn)，我們目前的科研和國(guó)際一流水平還有不小的差距，計(jì)量科研工作者要克服浮躁情緒，繼續(xù)埋首潛心科研。”他說(shuō)。

　　“計(jì)量事關(guān)國(guó)家安全、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、基本民生，其發(fā)展從來(lái)都不應(yīng)該只是計(jì)量部門(mén)自己的事。”方向說(shuō)，基于國(guó)際單位制變革帶來(lái)的重大戰(zhàn)略機(jī)遇，在今年的提案中，圍繞建立國(guó)家戰(zhàn)略體系、專(zhuān)項(xiàng)科研資金支持、改革體制機(jī)制等提出了3點(diǎn)建議。

　　一是高度重視國(guó)際計(jì)量單位制全面重新定義帶來(lái)的重大發(fā)展機(jī)遇，將以量子計(jì)量基準(zhǔn)為核心的國(guó)家先進(jìn)測(cè)量體系作為國(guó)家科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域，納入國(guó)家重大戰(zhàn)略，并作為重點(diǎn)列入新一輪國(guó)家科技中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃。

　　二是在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中，設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)或重點(diǎn)支持量子計(jì)量基準(zhǔn)、量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的核心技術(shù)研究，突破一批核心關(guān)鍵計(jì)量測(cè)試技術(shù)，盡快建立具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和其他技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，支撐“國(guó)家先進(jìn)測(cè)量體系”建設(shè)。

　　三是建立國(guó)家先進(jìn)測(cè)量體系推進(jìn)機(jī)制，大力發(fā)展以量子基準(zhǔn)為核心的先進(jìn)測(cè)量技術(shù)、測(cè)量設(shè)備，并優(yōu)先應(yīng)用于“計(jì)量軍民一體化建設(shè)工程”，實(shí)現(xiàn)自主可控，牢牢把握發(fā)展先機(jī)，推動(dòng)計(jì)量與產(chǎn)業(yè)的深度融合。

　　當(dāng)天的政府工作報(bào)告中，李克強(qiáng)總理提出要強(qiáng)化質(zhì)量基礎(chǔ)支撐，推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際先進(jìn)水平對(duì)接，提升產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量，讓更多用戶(hù)選擇中國(guó)制造、中國(guó)服務(wù)。

　　“國(guó)際單位制變革就是強(qiáng)化質(zhì)量基礎(chǔ)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也給了我們一個(gè)強(qiáng)化質(zhì)量基礎(chǔ)的重要機(jī)遇。”方向認(rèn)為，作為國(guó)家質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施，計(jì)量、標(biāo)準(zhǔn)、認(rèn)證認(rèn)可、檢驗(yàn)檢測(cè)的重要性不言而喻，必須持續(xù)加大支持力度，走在前列。同時(shí)，計(jì)量準(zhǔn)確又是標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)檢測(cè)等工作開(kāi)展的前提，是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，只有統(tǒng)一準(zhǔn)確的計(jì)量，才有可能保證測(cè)量活動(dòng)的量值準(zhǔn)確可靠，才能確保一切經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)的高標(biāo)準(zhǔn)和高質(zhì)量。

計(jì)量教育也要從娃娃抓起

　　習(xí)近平總書(shū)記在2016年召開(kāi)的全國(guó)科技創(chuàng)新大會(huì)上指出，科技創(chuàng)新、科學(xué)普及是實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新的兩翼，要把科學(xué)普及放在與科技創(chuàng)新同等重要的位置。

　　干了20多年計(jì)量工作的方向，始終將計(jì)量科普放在心上。2018年，在電視節(jié)目《國(guó)家寶藏》里擔(dān)任國(guó)寶“商鞅方升”現(xiàn)代守護(hù)人的方向，成為了名副其實(shí)的“網(wǎng)紅”，這給了他推動(dòng)計(jì)量科普的新思考，他去年提交了的第一份提案就是關(guān)于加強(qiáng)計(jì)量科普的內(nèi)容，今年的聚焦點(diǎn)依舊在此。

　　 “現(xiàn)在教科書(shū)中涉及到計(jì)量?jī)?nèi)容的，大多是高中和大學(xué)的教材，對(duì)計(jì)量科普來(lái)說(shuō)，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，應(yīng)該在孩子小時(shí)候就接觸認(rèn)知相關(guān)的內(nèi)容。”談及計(jì)量科普，方向語(yǔ)氣稍顯嚴(yán)肅。

　　“推進(jìn)計(jì)量科普工作要靠方方面面，改革后的國(guó)際單位制將在今年5月20日世界計(jì)量日當(dāng)天開(kāi)始正式使用，這是一個(gè)宣傳的重要窗口期。”方向說(shuō)，計(jì)量科普不能想起來(lái)就做一次，要借助各種各樣的大眾傳播媒介和科普活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)常態(tài)化傳播，“今后有機(jī)會(huì)我還會(huì)參加一些有利于推廣計(jì)量科普的節(jié)目。”

　　在方向看來(lái)，計(jì)量科普面臨的另一個(gè)難題是，如何利用有限的資金、有限的資源、有限的空間實(shí)現(xiàn)常態(tài)化的科普。“以實(shí)驗(yàn)室為例，科研專(zhuān)家要在緊張繁忙的工作之余抽出一定的時(shí)間、犧牲一定的科研資源來(lái)進(jìn)行科普工作，這兩者如何平衡是一個(gè)重要的問(wèn)題。”據(jù)方向介紹，作為中國(guó)的國(guó)家計(jì)量院，中國(guó)計(jì)量院在推廣計(jì)量科普過(guò)程中始終不遺余力，將來(lái)會(huì)通過(guò)常態(tài)化的開(kāi)放日活動(dòng)和建立計(jì)量科學(xué)館等舉措，在保證計(jì)量科研不受影響的前提下，讓各個(gè)實(shí)驗(yàn)室、每一個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)，都有一個(gè)科普基地，有一些互動(dòng)設(shè)施和互動(dòng)實(shí)驗(yàn)。讓每一個(gè)青少年進(jìn)去以后都能感知到計(jì)量科技的魅力。此外，還將在專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)和考核機(jī)制等工作中加大對(duì)科普工作的支持和傾斜力度。

　　“計(jì)量科普是一個(gè)很漫長(zhǎng)的過(guò)程，但是只要一步步做起來(lái)，就一定會(huì)見(jiàn)成效。”方向語(yǔ)氣堅(jiān)定地說(shuō)。