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?？偩钟嬃克舅鹃L謝軍在發(fā)布會上透露，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遇，我國將強化計量量子化戰(zhàn)略研究，并制定量子化時代的中國計量發(fā)展新規(guī)劃（2020年-2035年）。中國計量科學研究院院長方向、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。

　　據(jù)謝軍司長介紹，2018年11月16日，第26屆國際計量大會（CGPM）在法國巴黎召開，這是被科學界和世界媒體同行譽為翻開人類科技發(fā)展新篇章，具有跨時代、里程碑意義的一次科技盛會。在這次會議上，經包括中國在內的53個成員國集體表決，全票通過了關于“修訂國際單位制（SI）”的1號決議。根據(jù)決議，質量單位“千克”、電流單位“安培”、溫度單位“開爾文”、物質的量單位“摩爾”等4個SI基本單位的定義將由常數(shù)定義，于2019年的世界計量日——5月20日正式生效。加之此前對時間單位“秒”、長度單位“米”和發(fā)光強度單位“坎德拉”的重新定義，至此，國際計量單位制的7個基本單位全部實現(xiàn)由常數(shù)定義。這是改變國際單位制采用實物計量的歷史性變革，是人類科學發(fā)展進步中的一座里程碑。

　　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，也將開啟任意時刻、任意地點、任意主體根據(jù)定義復現(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更加堅固的地基，并不太會直接影響我們的生活起居，但它實際上已經發(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)科研人員以及產業(yè)發(fā)展、人們日常生產生活來說，不會直接造成大的改變，原有的測量結果仍將是連續(xù)的、穩(wěn)定的。但從專業(yè)角度觀察，SI的重新定義，將改變國際計量體系和現(xiàn)有計量格局。

　　一是重新定義將實現(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、測量結果更準更穩(wěn)。第1號決議實施后，將可通過嵌入芯片級量子計量基準，把最高測量精度直接賦予制造設備并保持長期穩(wěn)定，從而實現(xiàn)對產品制造全過程的更準確穩(wěn)定地感知和最佳控制，有力支撐流程再造、節(jié)能減排和質量提升等。這將為當前世界范圍內正在進行的新一輪以信息技術、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、無需校準的實時測量，眾多物理量、化學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。這將為我國實施“科技強國”戰(zhàn)略，走向工業(yè)制造強國，帶來重要機遇，也將迎來重大挑戰(zhàn)。

　　三是重新定義和量子測量技術發(fā)展將使得計量基準可隨時隨地復現(xiàn)。通俗地說，就是我們在生產生活中都將能夠直接應用最準的“標尺”。無處不在的精準測量，將直接促進市場公平交易、實現(xiàn)精準醫(yī)療、改善環(huán)保節(jié)能等，將進一步促進社會誠信建設、降低社會管理成本，將惠及人類生產生活的方方面面，實現(xiàn)社會的全面進步。

　　謝軍司長介紹，我國目前獲得國際互認的校準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間基準、長度量子基準都躋身世界先進行列。在這次國際計量單位制重大變革中，作為國家計量院的中國計量科學研究院為SI溫度基本單位開爾文的修訂作出了重要貢獻。我國已獨立建立了基于新定義的千克復現(xiàn)裝置，并成功研制了真空質量測量和質量標準傳遞裝置，可以保障未來我國質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的國家法定計量單位，履行法定職責，并將以此次國際單位制變革為契機，開啟中國計量的量子化新進程。

　　中國計量科學研究院院長方向從技術和應用層面出發(fā)，介紹了此次國際單位制變革的主要內容，并就新國際單位制的特點和意義，以及它將對人們日常生活乃至國家經濟社會發(fā)展帶來的影響進行了技術解讀。他認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現(xiàn)，保障了國際單位制的全范圍準確性；新定義不受復現(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，加強面向國家戰(zhàn)略需求的計量基礎研究、前沿性研究，加速推進國家計量基標準質量提升工程，研制以量子傳感為基礎的量子計量標準，重塑量傳溯源體系，改革計量管理模式。加快構建國家現(xiàn)代先進測量體系，持續(xù)推進《“一帶一路”計量合作愿景與行動》，深入貫徹落實質量強國戰(zhàn)略、制造強國戰(zhàn)略等黨中央和國務院的重大決策部署，提升國家核心競爭力，充分發(fā)揮計量的國家戰(zhàn)略資源作用。

　　發(fā)布會上,謝軍司長和方向院長還就媒體關注的問題進行了解答。

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

　　測量基礎的長期穩(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、地球運動監(jiān)測等非常重要。我們必須有一個能在很長時間內保持穩(wěn)定的參考標準，才能獲得可靠的測量數(shù)據(jù)——而可靠的數(shù)據(jù)一直是科學研究和政府決策的根基。 

　　（二）時空變了。物理定律是放之宇宙而皆準的，但測量卻有不少的人為因素。最早的千克是用1個標準大氣壓下1立方分米純水在4攝氏度時的質量定義的，這實際上受到了溫度、氣壓、水和容器等環(huán)境因素和測量過程的限制。人們在19世紀末采用最先進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，無論它的質量是否發(fā)生漂移，各國計量院仍須以它為準，定期到位于法國的國際計量局校準自己的千克原器。新定義生效后，理論上任何地方的任何人，都可以根據(jù)定義復現(xiàn)1千克。而且，我們今天在北京復現(xiàn)的量值，和我們的子孫后代未來在火星上復現(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，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)產品流水線上實現(xiàn)對國際單位制的溯源，物聯(lián)網各個終端采集的數(shù)據(jù)由此可以實現(xiàn)可比——無時無處不在的最佳測量，將推動計量管理模式的改革創(chuàng)新，釋放計量量子化變革效能，有助于提高智能制造、物聯(lián)網等新技術產業(yè)的質量水平，有利于實現(xiàn)公平貿易、安全醫(yī)療等，從而促進誠信建設，降低社會成本，保障和改善民生。 

　?。ㄈ┓秶兞?。修訂前的開爾文定義僅僅建立在水三相點一個固定點上，要測量比它更高或更低的溫度，我們需要根據(jù)其他的固定點來延伸溫標。而未來我們僅通過玻爾茲曼常數(shù)，就可以根據(jù)熱力學溫度與能量的關系，在整個溫標范圍實現(xiàn)同樣準確的溫度測量。千克也是這樣。以前最準確的千克只有1千克一種，要對一個大于1千克的物體稱重，我們需要將1千克進行重復累加；要對一個小于1千克的物體進行稱重，則需要將1千克進行分割。累加和分割的過程都會給量值的準確性帶來損失。新的定義則不受此限制。 

國際單位制的全范圍準確性，為科學發(fā)現(xiàn)和技術創(chuàng)新提供了新的機遇。得益于更高的測量準確度，我們將可以測量極高、極低溫度的微小變化，從而更加準確地監(jiān)測核反應堆內、航天器表面的溫度變化；在生物醫(yī)藥領域，我們可以準確測量單個細胞內某種物質的含量，并根據(jù)病人的實際需要，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，測量的兩個重要概念，即單位定義和測量（或復現(xiàn)）方法是分離的。在舊定義中，單位的定義和實現(xiàn)方法是完全綁定的，例如，要復現(xiàn)1/273.16K，就必須在水三相共存的條件下；要復現(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?shù)姆椒◤同F(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確度最高的復現(xiàn)方法，但即使未來有更好的實驗方案出現(xiàn)，單位的定義也不會因此受到影響。而復現(xiàn)開爾文，現(xiàn)在已經有多達5種方法，你擅長哪種就可以用哪種。 

　　更好的測量原理、測量方法和實驗儀器，意味著人們可以在國際單位制框架下實現(xiàn)更佳的測量——這將引發(fā)儀器儀表產業(yè)的顛覆性創(chuàng)新。集多參量、高準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時測量，眾多物理量、化學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。除電學單位外，新定義下各個單位大小和舊定義幾乎完全一致。事實上，電學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。但這只會影響對測量不確定度要求最高的頂尖計量機構和校準實驗室，對于普通用戶、產業(yè)界人士和多數(shù)科研人員來說，新定義不會對他們造成影響，他們的測量結果仍將是連續(xù)的。這看上去似乎理所當然，但實際上卻是全球測量科學家數(shù)十年潛心研究和通力合作的結果——所有用于基本單位重新定義的“常數(shù)”都經過了精確測量與嚴格驗證，從而保障了新單位的大小“不變”。

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

　　這次以物理常數(shù)為基礎，對國際計量單位制重新定義，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刻、任意地點、任意主體根據(jù)定義實現(xiàn)單位量值的大門，對經濟、科技與民生等都將產生深刻影響。 

　　一是將改變國際計量體系和現(xiàn)有格局。重新定義使得計量基標準與信息技術相結合，實現(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、測量結果更準更穩(wěn)，將徹底改變過去依靠實物基準逐級傳遞的計量模式，解決了費時費力、效率低下、誤差放大等問題。 

　　二是將顯著提升國家計量管理效能。新的國際計量單位制和量子測量技術的發(fā)展，將使得計量基準可隨時隨地復現(xiàn)，將最準“標尺”直接應用于生產生活，大幅縮短量值傳遞鏈。 

　　三是將有力支撐新一輪工業(yè)革命。通過量子計量基準與信息技術的結合，使量值傳遞鏈條更短、速度更快、測量結果更準更穩(wěn)，深度契合了以信息物理系統(tǒng)為基礎、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量基準，把最高測量精度直接賦予制造設備并保持長期穩(wěn)定，可以實現(xiàn)對產品制造過程的準確感知和最佳控制。

　　四是將引發(fā)儀器儀表產業(yè)的顛覆性創(chuàng)新發(fā)展。國際計量單位制實現(xiàn)量子化，新的測量原理、測量方法和測量儀器應運而生，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、無需校準的實時測量，眾多物理量、化學量和生物量的極限測量等均成為可能，進而催生測量儀器儀表形態(tài)的全面創(chuàng)新。