中国计量科学研究院研制的锶87原子光晶格钟（锶光钟）数据首次被国际频率标准工作组采纳，为我国未来在重新定义秒的国际问题上争得了话语权。

中国计量科学研究院从1955年建院，今年已满60周年；已拥有自主研制的国家计量基准130项、标准296项、实现测量能力国际互认1224项，排名实现亚洲第一位、世界第四位，近80项科技成果获得国家科学技术奖，在十一五，十二五这十年间，共有13个科技进步奖，其中两项科技进步一等奖，……。时任副总理的王岐山同志2011年到中国计量院视察的时候曾说“没想到你们这儿藏了一个共和国宝贝”，一系列璀璨的数字，诠释着这个“共和国宝贝”为新中国所作出的贡献。BCEIA前夕记者采访了中国计量科学研究院院长方向，听他讲讲中国计量院那些事儿。

兵工厂“催生”中国计量院

计量（Metrology）：是测量及其应用的科学；是实现单位统一、保证量值准确可靠的活动。谈到中国计量的历史，方院长先谈到了秦始皇，秦始皇是中国历史上最早统一“度量衡”的人，可谓中国最早的计量“局长”。“度”是长度，“量”是容量，“衡”是重量。“计量”（Metrology）一词就是由“度量衡”的概念演变而来。

早在中华民国时期，我国就有了度量衡局；新中国的计量局成立于1955年。关于计量局的成立，还有个小故事。中国计量局的首任局长叫钟林，他是兵器工业专家，新中国成立前后一直工作在兵器工业战线。抗美援朝时前线遇到一些问题，有时炮弹在膛里就爆炸或者是飞不远，造成自己人员伤亡，或打击不准。中央正着急时，钟林反馈：这是因为新中国工业的度量衡还未有统一的标准，各兵工厂用的“尺”可能出现了无差，结果造成炮和弹的尺寸不一，炮弹尺寸太大，会在膛里爆炸；太小则没有足够动力，打不远打不准。之后，钟林便成为了中国计量院前身的机械工业工具研究所所长，国家计量局和计量科学研究院正式成立后，钟林成为了任首任局长（院长），从此，新中国的计量体系正式上路……。

1965年，行政职能剥离出去后，中国计量科学研究院形成稳定的运行模式。1976年成立中国计量院四川分院，后发展为中国测试技术研究院，1998年，国务院批准中国计量科学研究院昌平实验基地项目，2009年正式投入运行； 2006年，计量纳入《国家中长期科技发展规划纲要（2006-2010）》，2013年国务院发布《计量发展规划2013-2020》颁布，我国计量事业发展步入快车道，中国计量院也迎来了最重要的发展机遇期。

计量学的定义和国际上的兄弟单位

按照国际计量局（BIPM）、国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）、国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）、国际纯粹与应用物理学联合会（IUPAP）、国际临床化学和实验室医学联盟（IFCC）、国际法制计量组织（OIML）、国际实验室认可合作组织（ILAC）等八个国际组织联合制订的VIM国际标准ISO/IEC GUIDE 99:2007《国际计量学词汇基础和通用概念及有关术语》第三版（简称GUIDE 99），计量学被定义为“测量及其应用的科学”。并在注解中说明：“计量学包括测量的理论和实践的所有方面，不论测量不确定度大小和应用领域。”中国JJG1001－91《通用计量名词及定义》中定义：计量为实现单位统一、量值准确的活动。

那么既然计量是关于测量的科学，为什么不叫测量呢？这就涉及到了计量和测量的区别。测量是为确定量而进行的全部操作，是对非量化事物的量化过程，其目的是用数据描述事物。而计量是实现单位统一、保障量值准确可靠的活动，计量的目的是确保测量结果准确。准确性、一致性、溯源性和法制性是计量最重要的4个特征，而测量并不必须具备以上4个特征。因此计量源于测量，而又严于测量。狭义地讲，计量是与测量结果的置信度相关、与不确定度相联系的一种规范化测量，具备计量特性的测量活动才能获得有效的测量结果。

通俗地讲：如果事物可以量化测量，计量学就研究怎样测得更准；如果事物还不能量化测量，计量学就研究如何进行量化测量的方法。“凡是可以测量的，就要实现对它的测量；凡是还不能测量的，也要实现对它的测量”。

基于计量的战略地位，发达国家普遍高度重视计量。美国、德国、英国等44个国家和地区把计量（度量衡）写入宪法，作为中央事权和统一管理国家的基本要求。国际计量委员会所属的国际计量局（BIPM）设在法国，各国均设国家计量院（National Metrology Institutes, NMIs）, 美国国家标准与技术研究院NIST；德国联邦物理技术研究院(PTB)；英国国家物理研究院（NPL）是各自国家的国家计量院。中国计量科学研究院（NIM）是中国的唯一国家计量院。

目前，计量国际单位制（SI）共包括 7个基本量和单位，如下表：

中国计量“基地”

专业院所：14个计量专业所

中国计量院自建院以来已建立了长度与精密工程所、热工所、力学声学所、电磁所、信息电子所、光学所、电离辐射所、时间频率所、化学所、纳米与新材料所、能源环境所、医学生物所、工程所、战略研究所等领域的14个计量专业所，两个国家中心，即国家标准物质研究中心和国家时间频率计量中心。

近年来，随着中国计量院昌平院区的建成，一大批国际一流的计量实验投入运行，开展了应对SI基本单位重新定义的相关基本物理常数测量等前沿研究，启动了能源、生物、环境、微纳技术、医学、信息技术等服务国家战略性新兴产业发展和社会可持续发展的计量新领域研究工作，获得国际互认的国家校准测量能力数量跃居世界第四。通过不懈努力，我国计量科技水平已得到全面提升，基本实现了从“望其项背”到“并驾齐驱”，在一些领域具备了赶超发达国家的基础条件。

人才建设：硕士以上人员占专业技术人员52%

现在的中国计量院人才济济，其中中国工程院院士2人、研究员73人、博士186人，硕士以上人员占专业技术人员52.07%，在职员工1000余人。其中新建的昌平院区占地56万平，拥有实验室350间，是国际合作和人才的培养基地。

科技创新：服务于包括国家战略在内的各个行业

仪器和工具创新，达到国际最先进水平

“计量院所用的仪器，基本上都是靠自己，因为计量院所需要的测量精度一定不是普通商业仪器所能满足的。”方向说。

比如说，过去长度的基本单位1米的标准，是在国际计量局的一把英钢尺，但是随着时间、温度、湿度等外部环境的变化，都可能发生变化，不可避免地产生测量误差。随着量子技术和激光技术的成熟，国际计量委员会对1米进行了重新定义为：20摄氏度时，激光在真空中3亿分之一秒所走的距离。

中国计量院要自己设计装置，测量激光3亿分之一秒走的距离，目前的测量能够实现1米误差在60纳米以内（60纳米约为人头发直径的千分之一）。中国计量院尤其是物理类实验室几乎看不到成型的商业仪器，几乎都是自己搭建。“某种意义上来说，计量院的核心工作就是在研究仪器。”方向说。

2014年8月7日，国际计量局（BIPM）正式通知： “NIM5铯原子喷泉钟”通过评审，被接收为国际计量局（BIPM）认可的基准钟之一，作为世界上几台“最准的原子钟”之一参与驾驭国际原子时（TAI）。这标志着我国在国际标准时间的产生过程中不仅具备了话语权，更具备了表决权。

在长度基准方面，中国计量院也做出了杰出的贡献，作为长度基准核心的稳频激光技术，曾先后获得国家自然科学二等奖，科技进步一等奖和二等奖。其中633nm和532nm两个波长激光成为国际十三个基准的组成部分。

另一项由中国计量院专家历经20多年完成的科研项目——量子化霍尔电阻基准，不仅解决了一系列国外尚未提出过的技术难题，使该基准的准确度比当时国外最好水平还高出10余倍，并在由国际计量委员会组织的关键比对中得到证实，水平位列世界第一。

“十一五”以来，中国计量院更是收获累累，先后获得国家科技进步奖一等奖2项、二等奖11项、省部级奖近400余项。

服务各行各业

中国计量院服务国家重大需求

在国家安全和航天领域，除了前文讲过的铯原子钟服务北斗系统，计量院的工作还服务于航天如神舟工程、嫦娥工程，比如对航天的各种光学系统、表面性能等提供精确测量和分析参考。

在服务社会方面，计量院成功解决三峡超大口径12.4m超声流量计在复杂流态使用时的准确度评估难题，支持了发电效率评估。在新能源产业方面，计量院研制了与电动汽车充电计量有关的4套计量标准装置，编制了两项国家标准已发布实施，为电动汽车充电设施的电能准确计量提供了有效的手段。除此之外，计量院在能源贸易、节能环保、轨道交通、食品安全、医学诊疗等各个领域都发挥了巨大的作用。

在国计民生领域中国人已经历过的历次突发事件中，中国计量院更是充当起了领头军的作用。在之前的禽流感、非典、三聚氰胺等事件中，中国计量院一直都是身先士卒，为国民的健康担负起重要的责任。

未来发展目标

谈到中国计量院的未来发来，方向院长先谈到几大挑战：首先，新一轮工业革命正式拉开序幕，新技术、新产品、新业态层出不穷；其次，国际计量科技正在经历前所未有的跨越式发展。

面对这样的挑战，中国计量院未来发展战略是：一个明确的目标；二维的组织结构；三个有力的支撑；四组平衡的动力引擎；五类清晰的期望。

一个明确的目标：传承计量文化逐渐成为世界级国家计量院。

二维的组织结构：建立以学科为划分原则的大专业所；建立以领域为划分原则的领域计量研究中心。

三个有力的支撑是：人才资源；以创新和成果转化为核心的机制建设；基础设施建设。

四组平衡的动力引擎是：计量基础前研研究；国家测量能力建设；成果转化和技术服务；国际国内贡献和担当。

五类清晰的期望是：具有一批拥有世界级领军专家和国际领先研究成果的一流研究团队；具有一流的校准测量能力；具有一流的研究量传实验基地；在国际国内合作贡献和担当方面具有一流水平；具备一流的技术服务水平。