2018年12月11日,國家市場監(jiān)管總局在京召開國際單位制重大變革新聞發(fā)布會(huì)?？偩钟?jì)量司司長謝軍在發(fā)布會(huì)上透露，2019年5月20日中國將開始使用新修訂后的國際單位制，為抓住此次變革帶來的歷史性機(jī)遇，我國將強(qiáng)化計(jì)量量子化戰(zhàn)略研究，并制定量子化時(shí)代的中國計(jì)量發(fā)展新規(guī)劃（2020年-2035年）。中國計(jì)量科學(xué)研究院院長方向、國家市場監(jiān)管總局新聞宣傳司二級巡視員李靜參加了發(fā)布會(huì)。

　　據(jù)謝軍司長介紹，2018年11月16日，第26屆國際計(jì)量大會(huì)（CGPM）在法國巴黎召開，這是被科學(xué)界和世界媒體同行譽(yù)為翻開人類科技發(fā)展新篇章，具有跨時(shí)代、里程碑意義的一次科技盛會(huì)。在這次會(huì)議上，經(jīng)包括中國在內(nèi)的53個(gè)成員國集體表決，全票通過了關(guān)于“修訂國際單位制（SI）”的1號決議。根據(jù)決議，質(zhì)量單位“千克”、電流單位“安培”、溫度單位“開爾文”、物質(zhì)的量單位“摩爾”等4個(gè)SI基本單位的定義將由常數(shù)定義，于2019年的世界計(jì)量日——5月20日正式生效。加之此前對時(shí)間單位“秒”、長度單位“米”和發(fā)光強(qiáng)度單位“坎德拉”的重新定義，至此，國際計(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。這是改變國際單位制采用實(shí)物計(jì)量的歷史性變革，是人類科學(xué)發(fā)展進(jìn)步中的一座里程碑。

　　作為國際通用測量語言的SI國際單位制，幾乎是世界上所有國家的法定單位制。這次國際單位制的成功變革，實(shí)現(xiàn)了國際測量體系有史以來第一次全部建立在定義常數(shù)之上，將保證SI長期穩(wěn)定性和環(huán)宇通用性，也將開啟任意時(shí)刻、任意地點(diǎn)、任意主體根據(jù)定義復(fù)現(xiàn)單位量值的大門。

　　謝軍司長表示，此次變革從表面來看，大家可能感覺不到發(fā)生的變化，就如同我們給房子換了一個(gè)更加堅(jiān)固的地基，并不太會(huì)直接影響我們的生活起居，但它實(shí)際上已經(jīng)發(fā)生了“脫胎換骨”的變化。這次SI重新定義生效后，對于大多數(shù)科研人員以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展、人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活來說，不會(huì)直接造成大的改變，原有的測量結(jié)果仍將是連續(xù)的、穩(wěn)定的。但從專業(yè)角度觀察，SI的重新定義，將改變國際計(jì)量體系和現(xiàn)有計(jì)量格局。

　　一是重新定義將實(shí)現(xiàn)量值傳遞溯源鏈路扁平化， 使量值溯源鏈條更短、速度更快、測量結(jié)果更準(zhǔn)更穩(wěn)。第1號決議實(shí)施后，將可通過嵌入芯片級量子計(jì)量基準(zhǔn)，把最高測量精度直接賦予制造設(shè)備并保持長期穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品制造全過程的更準(zhǔn)確穩(wěn)定地感知和最佳控制，有力支撐流程再造、節(jié)能減排和質(zhì)量提升等。這將為當(dāng)前世界范圍內(nèi)正在進(jìn)行的新一輪以信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)和人工智能為特征的科技革命，插上飛翔的“翅膀”。

　　二是重新定義將催生新的測量原理、測量方法和測量儀器。集多參量、高精度為一體的芯片級綜合測量，不受環(huán)境干擾、無需校準(zhǔn)的實(shí)時(shí)測量，眾多物理量、化學(xué)量和生物量的極限測量等將成為可能，測量儀器儀表形態(tài)將全面創(chuàng)新。這將為我國實(shí)施“科技強(qiáng)國”戰(zhàn)略，走向工業(yè)制造強(qiáng)國，帶來重要機(jī)遇，也將迎來重大挑戰(zhàn)。

　　三是重新定義和量子測量技術(shù)發(fā)展將使得計(jì)量基準(zhǔn)可隨時(shí)隨地復(fù)現(xiàn)。通俗地說，就是我們在生產(chǎn)生活中都將能夠直接應(yīng)用最準(zhǔn)的“標(biāo)尺”。無處不在的精準(zhǔn)測量，將直接促進(jìn)市場公平交易、實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療、改善環(huán)保節(jié)能等，將進(jìn)一步促進(jìn)社會(huì)誠信建設(shè)、降低社會(huì)管理成本，將惠及人類生產(chǎn)生活的方方面面，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的全面進(jìn)步。

　　謝軍司長介紹，我國目前獲得國際互認(rèn)的校準(zhǔn)和測量能力已躍居全球第三、亞洲第一。我國自主可控的國家時(shí)間基準(zhǔn)、長度量子基準(zhǔn)都躋身世界先進(jìn)行列。在這次國際計(jì)量單位制重大變革中，作為國家計(jì)量院的中國計(jì)量科學(xué)研究院為SI溫度基本單位開爾文的修訂作出了重要貢獻(xiàn)。我國已獨(dú)立建立了基于新定義的千克復(fù)現(xiàn)裝置，并成功研制了真空質(zhì)量測量和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)傳遞裝置，可以保障未來我國質(zhì)量量值與國際等效一致。

　　謝軍司長表示，市場監(jiān)管總局將繼續(xù)推行以國際單位制為基礎(chǔ)的國家法定計(jì)量單位，履行法定職責(zé)，并將以此次國際單位制變革為契機(jī)，開啟中國計(jì)量的量子化新進(jìn)程。

　　中國計(jì)量科學(xué)研究院院長方向從技術(shù)和應(yīng)用層面出發(fā)，介紹了此次國際單位制變革的主要內(nèi)容，并就新國際單位制的特點(diǎn)和意義，以及它將對人們?nèi)粘Ｉ钅酥羾医?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來的影響進(jìn)行了技術(shù)解讀。他認(rèn)為這次國際單位制的“基石”完全建立在“常數(shù)”上，使得全球測量體系發(fā)生了革命性變革。

　　方向院長指出，新定義用自然界恒定不變的“常數(shù)”替代了實(shí)物原器，保障了國際單位制的長期穩(wěn)定性；“定義常數(shù)”不受時(shí)空和人為因素的限制，保障了國際單位制的客觀通用性；新定義可在任意范圍復(fù)現(xiàn)，保障了國際單位制的全范圍準(zhǔn)確性；新定義不受復(fù)現(xiàn)方法限制，保障了國際單位制的未來適用性。

　　謝軍司長透露,我國將努力抓住和用好變革帶來的歷史性機(jī)遇，從國家戰(zhàn)略的高度出發(fā)，統(tǒng)籌規(guī)劃、整體布局，加強(qiáng)面向國家戰(zhàn)略需求的計(jì)量基礎(chǔ)研究、前沿性研究，加速推進(jìn)國家計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量提升工程，研制以量子傳感為基礎(chǔ)的量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，重塑量傳溯源體系，改革計(jì)量管理模式。加快構(gòu)建國家現(xiàn)代先進(jìn)測量體系，持續(xù)推進(jìn)《“一帶一路”計(jì)量合作愿景與行動(dòng)》，深入貫徹落實(shí)質(zhì)量強(qiáng)國戰(zhàn)略、制造強(qiáng)國戰(zhàn)略等黨中央和國務(wù)院的重大決策部署，提升國家核心競爭力，充分發(fā)揮計(jì)量的國家戰(zhàn)略資源作用。

　　發(fā)布會(huì)上,謝軍司長和方向院長還就媒體關(guān)注的問題進(jìn)行了解答。

　　（一）基礎(chǔ)變了。以千克的現(xiàn)行定義為例，1千克精確等于國際計(jì)量局保存的國際千克原器（IPK）的質(zhì)量。據(jù)國際計(jì)量局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，國際千克原器服役近130年來，它的質(zhì)量與各國保存的質(zhì)量基準(zhǔn)、國際計(jì)量局官方作證基準(zhǔn)的一致性出現(xiàn)了約50微克的偏差，但國際千克原器的質(zhì)量是否發(fā)生了變化，具體變化了多少至今仍是一個(gè)謎。用基本物理常數(shù)h重新定義千克后，質(zhì)量單位將更加穩(wěn)定，我們不必?fù)?dān)心國際千克原器質(zhì)量漂移可能給全球質(zhì)量量值統(tǒng)一帶來的問題。 

　　測量基礎(chǔ)的長期穩(wěn)定，對于人類面臨的重大挑戰(zhàn)，特別是環(huán)境與氣候變化、地球運(yùn)動(dòng)監(jiān)測等非常重要。我們必須有一個(gè)能在很長時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定的參考標(biāo)準(zhǔn)，才能獲得可靠的測量數(shù)據(jù)——而可靠的數(shù)據(jù)一直是科學(xué)研究和政府決策的根基。 

　　（二）時(shí)空變了。物理定律是放之宇宙而皆準(zhǔn)的，但測量卻有不少的人為因素。最早的千克是用1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下1立方分米純水在4攝氏度時(shí)的質(zhì)量定義的，這實(shí)際上受到了溫度、氣壓、水和容器等環(huán)境因素和測量過程的限制。人們在19世紀(jì)末采用最先進(jìn)的材料和工藝打造了國際千克原器，目的也是為了規(guī)避這些限制。但是，國際千克原器有且只有一個(gè)，無論它的質(zhì)量是否發(fā)生漂移，各國計(jì)量院仍須以它為準(zhǔn)，定期到位于法國的國際計(jì)量局校準(zhǔn)自己的千克原器。新定義生效后，理論上任何地方的任何人，都可以根據(jù)定義復(fù)現(xiàn)1千克。而且，我們今天在北京復(fù)現(xiàn)的量值，和我們的子孫后代未來在火星上復(fù)現(xiàn)的量值將是一致的。

　　國際單位制的客觀通用性不僅意味著國際測量界多年的夙愿正在逐漸成為現(xiàn)實(shí)，更意味著全球量值統(tǒng)一有了更廣闊而便捷的途徑：芯片級的傳感器將可以在工業(yè)產(chǎn)品流水線上實(shí)現(xiàn)對國際單位制的溯源，物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)終端采集的數(shù)據(jù)由此可以實(shí)現(xiàn)可比——無時(shí)無處不在的最佳測量，將推動(dòng)計(jì)量管理模式的改革創(chuàng)新，釋放計(jì)量量子化變革效能，有助于提高智能制造、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的質(zhì)量水平，有利于實(shí)現(xiàn)公平貿(mào)易、安全醫(yī)療等，從而促進(jìn)誠信建設(shè)，降低社會(huì)成本，保障和改善民生。 

　　（三）范圍變了。修訂前的開爾文定義僅僅建立在水三相點(diǎn)一個(gè)固定點(diǎn)上，要測量比它更高或更低的溫度，我們需要根據(jù)其他的固定點(diǎn)來延伸溫標(biāo)。而未來我們僅通過玻爾茲曼常數(shù)，就可以根據(jù)熱力學(xué)溫度與能量的關(guān)系，在整個(gè)溫標(biāo)范圍實(shí)現(xiàn)同樣準(zhǔn)確的溫度測量。千克也是這樣。以前最準(zhǔn)確的千克只有1千克一種，要對一個(gè)大于1千克的物體稱重，我們需要將1千克進(jìn)行重復(fù)累加；要對一個(gè)小于1千克的物體進(jìn)行稱重，則需要將1千克進(jìn)行分割。累加和分割的過程都會(huì)給量值的準(zhǔn)確性帶來損失。新的定義則不受此限制。 

國際單位制的全范圍準(zhǔn)確性，為科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)新提供了新的機(jī)遇。得益于更高的測量準(zhǔn)確度，我們將可以測量極高、極低溫度的微小變化，從而更加準(zhǔn)確地監(jiān)測核反應(yīng)堆內(nèi)、航天器表面的溫度變化；在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，我們可以準(zhǔn)確測量單個(gè)細(xì)胞內(nèi)某種物質(zhì)的含量，并根據(jù)病人的實(shí)際需要，制定更加精確的藥物劑量。

　?。ㄋ模┓椒ㄗ兞?。在新的國際單位制中，測量的兩個(gè)重要概念，即單位定義和測量（或復(fù)現(xiàn)）方法是分離的。在舊定義中，單位的定義和實(shí)現(xiàn)方法是完全綁定的，例如，要復(fù)現(xiàn)1/273.16K，就必須在水三相共存的條件下；要復(fù)現(xiàn)1千克，就必須與位于法國的國際千克原器相聯(lián)系。新定義生效后，千克可以通過任何適當(dāng)?shù)姆椒◤?fù)現(xiàn)，比如基布爾天平法和X射線晶體密度法——這兩種方法是目前世界上測量準(zhǔn)確度最高的復(fù)現(xiàn)方法，但即使未來有更好的實(shí)驗(yàn)方案出現(xiàn)，單位的定義也不會(huì)因此受到影響。而復(fù)現(xiàn)開爾文，現(xiàn)在已經(jīng)有多達(dá)5種方法，你擅長哪種就可以用哪種。 

　　更好的測量原理、測量方法和實(shí)驗(yàn)儀器，意味著人們可以在國際單位制框架下實(shí)現(xiàn)更佳的測量——這將引發(fā)儀器儀表產(chǎn)業(yè)的顛覆性創(chuàng)新。集多參量、高準(zhǔn)確度傳感器為一體的綜合測量，不受環(huán)境干擾無需送檢的實(shí)時(shí)測量，眾多物理量、化學(xué)量和生物量的極限測量等也成了可能。 

　　對大多數(shù)人來說，國際單位制是“不變”的。除電學(xué)單位外，新定義下各個(gè)單位大小和舊定義幾乎完全一致。事實(shí)上，電學(xué)單位的改變也微乎其微，電壓單位的變化約為正千萬分之一，電阻單位的變化則更小。但這只會(huì)影響對測量不確定度要求最高的頂尖計(jì)量機(jī)構(gòu)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室，對于普通用戶、產(chǎn)業(yè)界人士和多數(shù)科研人員來說，新定義不會(huì)對他們造成影響，他們的測量結(jié)果仍將是連續(xù)的。這看上去似乎理所當(dāng)然，但實(shí)際上卻是全球測量科學(xué)家數(shù)十年潛心研究和通力合作的結(jié)果——所有用于基本單位重新定義的“常數(shù)”都經(jīng)過了精確測量與嚴(yán)格驗(yàn)證，從而保障了新單位的大小“不變”。

　　對于普通用戶、產(chǎn)業(yè)界人士和多數(shù)科研人員來說，新定義不會(huì)對他們造成影響，他們的測量結(jié)果仍將是連續(xù)的。這看上去似乎理所當(dāng)然，但實(shí)際上卻是全球測量科學(xué)家數(shù)十年潛心研究和通力合作的結(jié)果——所有用于基本單位重新定義的“常數(shù)”都經(jīng)過了精確測量與嚴(yán)格驗(yàn)證，從而保障了新單位的大小“不變”。

　　這次以物理常數(shù)為基礎(chǔ)，對國際計(jì)量單位制重新定義，意味著所有SI單位將由描述客觀世界的常數(shù)定義。重新定義開啟了任意時(shí)刻、任意地點(diǎn)、任意主體根據(jù)定義實(shí)現(xiàn)單位量值的大門，對經(jīng)濟(jì)、科技與民生等都將產(chǎn)生深刻影響。 

　　一是將改變國際計(jì)量體系和現(xiàn)有格局。重新定義使得計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)與信息技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)量值傳遞的鏈路不唯一和扁平化，使量值溯源鏈條更短、速度更快、測量結(jié)果更準(zhǔn)更穩(wěn)，將徹底改變過去依靠實(shí)物基準(zhǔn)逐級傳遞的計(jì)量模式，解決了費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低下、誤差放大等問題。 

　　二是將顯著提升國家計(jì)量管理效能。新的國際計(jì)量單位制和量子測量技術(shù)的發(fā)展，將使得計(jì)量基準(zhǔn)可隨時(shí)隨地復(fù)現(xiàn)，將最準(zhǔn)“標(biāo)尺”直接應(yīng)用于生產(chǎn)生活，大幅縮短量值傳遞鏈。 

　　三是將有力支撐新一輪工業(yè)革命。通過量子計(jì)量基準(zhǔn)與信息技術(shù)的結(jié)合，使量值傳遞鏈條更短、速度更快、測量結(jié)果更準(zhǔn)更穩(wěn)，深度契合了以信息物理系統(tǒng)為基礎(chǔ)、智能制造為主要特征的新一輪工業(yè)革命。通過嵌入芯片級量子計(jì)量基準(zhǔn)，把最高測量精度直接賦予制造設(shè)備并保持長期穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品制造過程的準(zhǔn)確感知和最佳控制。

　　四是將引發(fā)儀器儀表產(chǎn)業(yè)的顛覆性創(chuàng)新發(fā)展。國際計(jì)量單位制實(shí)現(xiàn)量子化，新的測量原理、測量方法和測量儀器應(yīng)運(yùn)而生，集多參量、高精度為一體的芯片級綜合測量，不受環(huán)境干擾、無需校準(zhǔn)的實(shí)時(shí)測量，眾多物理量、化學(xué)量和生物量的極限測量等均成為可能，進(jìn)而催生測量儀器儀表形態(tài)的全面創(chuàng)新。