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

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

　　一次改寫教科書式的變革

　　從1967年第13屆國際度量衡大會實(shí)現(xiàn)對秒的重新定義，到2018年第26屆國際計(jì)量大會全票通過了關(guān)于“修訂國際單位制(SI)”的1號決議，至此國際計(jì)量單位制的7個基本單位全部實(shí)現(xiàn)由常數(shù)定義。方向說，新定義徹底顛覆了人類測量活動采用實(shí)物基準(zhǔn)的歷史，全面開啟了以量子基準(zhǔn)為核心的現(xiàn)代“先進(jìn)測量”時(shí)代。世界測量技術(shù)規(guī)則將實(shí)現(xiàn)重構(gòu)，國際計(jì)量體系正發(fā)生歷史性重大變革，由此帶來的影響廣泛而深遠(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在火星上復(fù)現(xiàn)的量值將是一致的。”

　　方向說，國際單位制的全面重新定義，被評價(jià)為“改寫教科書的巨大變革”和“自法國大革命以來測量科學(xué)最大的革命”。也正是因此，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院2016年就啟動了一項(xiàng)旨在超前布局、實(shí)現(xiàn)美國全面領(lǐng)先的行動計(jì)劃，即芯片上的國家計(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，美國總統(tǒng)特朗普又簽署了《國家量子倡議法案》，其中將投入4億美元用于研究量子計(jì)量技術(shù)和測量標(biāo)準(zhǔn)。歐盟于2016年啟動“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)測將在5年內(nèi)得到應(yīng)用。英國專門成立了先進(jìn)量子計(jì)量研究院，加強(qiáng)對量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)研究。在亞洲，日本和韓國也都投入巨資，競相開展相關(guān)計(jì)量研究。由此，全球發(fā)達(dá)國家和區(qū)域都已競相布局全新的、以量子計(jì)量為核心的各國現(xiàn)代“先進(jìn)測量體系”。

　　“整體來看，在我國對于國際計(jì)量單位制重新定義帶來的巨大發(fā)展機(jī)遇尚未得到應(yīng)有重視。”方向介紹說，近年來，在各有關(guān)部門的支持和努力下，我國不斷加大量子計(jì)量基準(zhǔn)的研究，已實(shí)現(xiàn)“秒”“米”、電學(xué)量等國際單位制的新定義，并在本輪溫度單位“開爾文”重新定義等方面作出重大貢獻(xiàn)，先后被授予多項(xiàng)國家科技進(jìn)步一等獎。但圍繞國家現(xiàn)代先進(jìn)測量體系的系統(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。

　　中國計(jì)量迎來了“并道超車”的機(jī)會

　　“按照此前的測量方式，如果將來人類登錄火星后需要稱重，還要把國際千克原器帶到火星上去比對校準(zhǔn)。”方向說，過去依靠實(shí)物測量，測量標(biāo)準(zhǔn)和工具是分離的，此次國際單位制變革最顯著的特點(diǎn)就是未來的所有測量活動都將不再依賴于實(shí)物基準(zhǔn)，而是通過網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、依托高準(zhǔn)確時(shí)間頻率基準(zhǔn)信號，實(shí)現(xiàn)無處不在的準(zhǔn)確測量。集多參量、高精度于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)測量均將成為可能，進(jìn)而催生整個測量體系的全面創(chuàng)新。

　　“過去連彎道都很少有，哪里來的超車機(jī)會?”方向說，過去我們很多高端產(chǎn)業(yè)儀器基本全靠進(jìn)口，因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的物理測量領(lǐng)域，發(fā)到國家的工業(yè)化程度很高，發(fā)展歷史很長，具有先天的優(yōu)勢，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，國際單位制變革讓我們站在了同一個起跑線上，我認(rèn)為只有并道跑，才有更多的超越機(jī)會。”方向說，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，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，我國計(jì)量科技近年來發(fā)展迅速，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)達(dá)到3500萬年不差一秒，長度量子基準(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。

　　“計(jì)量事關(guān)國家安全、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、基本民生，其發(fā)展從來都不應(yīng)該只是計(jì)量部門自己的事。”方向說，基于國際單位制變革帶來的重大戰(zhàn)略機(jī)遇，在今年的提案中，圍繞建立國家戰(zhàn)略體系、專項(xiàng)科研資金支持、改革體制機(jī)制等提出了3點(diǎn)建議。一是高度重視國際計(jì)量單位制全面重新定義帶來的重大發(fā)展機(jī)遇，將以量子計(jì)量基準(zhǔn)為核心的國家先進(jìn)測量體系作為國家科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域，納入國家重大戰(zhàn)略，并作為重點(diǎn)列入新一輪國家科技中長期發(fā)展規(guī)劃。二是在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中，設(shè)立專項(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)量測試技術(shù)，盡快建立具有自主知識產(chǎn)權(quán)的測量標(biāo)準(zhǔn)和其他技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，支撐“國家先進(jìn)測量體系”建設(shè)。三是建立國家先進(jìn)測量體系推進(jìn)機(jī)制，大力發(fā)展以量子基準(zhǔn)為核心的先進(jìn)測量技術(shù)、測量設(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，推動標(biāo)準(zhǔn)與國際先進(jìn)水平對接，提升產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量，讓更多用戶選擇中國制造、中國服務(wù)。

　　“國際單位制變革就是強(qiáng)化質(zhì)量基礎(chǔ)的一個重要環(huán)節(jié)，也給了我們一個強(qiáng)化質(zhì)量基礎(chǔ)的重要機(jī)遇。”方向認(rèn)為，作為國家質(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)檢測等工作開展的前提，是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，只有統(tǒng)一準(zhǔn)確的計(jì)量，才有可能保證測量活動的量值準(zhǔn)確可靠，才能確保一切經(jīng)濟(jì)社會活動的高標(biāo)準(zhǔn)和高質(zhì)量。

　　計(jì)量教育也要從娃娃抓起

　　習(xí)近平總書記在2016年召開的全國科技創(chuàng)新大會上指出，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《國家寶藏》里擔(dān)任國寶“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)在教科書中涉及到計(jì)量內(nèi)容的，大多是高中和大學(xué)的教材，對計(jì)量科普來說，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，改革后的國際單位制將在今年5月20日世界計(jì)量日當(dāng)天開始正式使用，這是一個宣傳的重要窗口期。”方向說，計(jì)量科普不能想起來就做一次，要借助各種各樣的大眾傳播媒介和科普活動，實(shí)現(xiàn)常態(tài)化傳播，“今后有機(jī)會我還會參加一些有利于推廣計(jì)量科普的節(jié)目。”

　　在方向看來，計(jì)量科普面臨的另一個難題是，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進(jìn)行科普工作，這兩者如何平衡是一個重要的問題。”據(jù)方向介紹，作為中國的國家計(jì)量院，中國計(jì)量院在推廣計(jì)量科普過程中始終不遺余力，將來會通過常態(tài)化的開放日活動和建立計(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，讓各個實(shí)驗(yàn)室、每一個實(shí)驗(yàn)區(qū)，都有一個科普基地，有一些互動設(shè)施和互動實(shí)驗(yàn)。讓每一個青少年進(jìn)去以后都能感知到計(jì)量科技的魅力。此外，還將在專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)和考核機(jī)制等工作中加大對科普工作的支持和傾斜力度。

　　“計(jì)量科普是一個很漫長的過程，但是只要一步步做起來，就一定會見成效。”方向語氣堅(jiān)定地說。