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人們在廣泛的社會活動中，每時每刻都在進(jìn)行著大量的測量活動，科學(xué)實驗、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、商品流通、人民生活都離不開測量，而且在測量過程中都在不斷追求測量結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠。計量學(xué)是關(guān)于測量及其應(yīng)用的科學(xué)。計量工作就是為測量的準(zhǔn)確提供基礎(chǔ)保證，以實現(xiàn)國家計量單位制度的統(tǒng)一和量值的準(zhǔn)確可靠。

一、計量與科學(xué)技術(shù)

門捷列夫講：“沒有測量就沒有科學(xué)。”聶榮臻元帥也曾說過：“科技要發(fā)展，計量需先行……科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，可以說，沒有計量，寸步難行。”這些表述十分準(zhǔn)確地說明了計量在科學(xué)研究中的重要地位和作用。從本質(zhì)上講，科學(xué)研究本身就是一個不斷測量，不斷分析測量數(shù)據(jù)，不斷從測量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)事物本質(zhì)、事物間相互關(guān)系以及事物發(fā)展變化規(guī)律的過程。每一項科研成果的取得都是在成百上千次，甚至上萬次的計量測試基礎(chǔ)上，經(jīng)過分析、比較、歸納得出的。計量測試技術(shù)是科技創(chuàng)新的“種子”和“引擎”，沒有計量測試技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，沒有計量測試提供準(zhǔn)確、可靠、一致、有效的計量測試數(shù)據(jù)，就很難提出創(chuàng)新的思路，也很難驗證創(chuàng)新的成果。

當(dāng)前，測量的對象已突破物理量，擴大到化學(xué)量、工程量、生物量、心理量等新領(lǐng)域。隨著量子測量技術(shù)的研究與發(fā)展，計量技術(shù)將全面促進(jìn)科技發(fā)展的速度與進(jìn)程，為新一輪科技革命提供新的動力引擎。當(dāng)然，科技的發(fā)展也給計量測試提供新的技術(shù)、新的理論、新的方法，兩者相輔相成，相互促進(jìn)，共同發(fā)展。

二、計量與先進(jìn)制造

從前3次工業(yè)革命可以看出，每次工業(yè)革命都是以計量測試技術(shù)的發(fā)展為前提。第4次工業(yè)革命以及未來先進(jìn)制造，必須以計量測試技術(shù)的發(fā)展為引領(lǐng)。制造工藝的改進(jìn)，數(shù)字化、信息化、智能化發(fā)展，精細(xì)化管理，產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益的提高，都必須以計量測試技術(shù)為基礎(chǔ)。計量是工業(yè)的“眼睛”。計量測試技術(shù)貫穿于產(chǎn)品的全壽命周期管理和全產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展。沒有準(zhǔn)確的計量，就沒有可靠的數(shù)據(jù)，也就根本談不上高質(zhì)量的產(chǎn)品，更談不上高質(zhì)量發(fā)展。

國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家把計量檢測、原材料和工藝裝備列為現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的三大支柱。在以“定制化制造、柔性化生產(chǎn)”為特點的“智能制造”過程中，智能產(chǎn)品的基本信息，如基本尺寸、基本成分含量，都必須經(jīng)過計量測試才能得到；智能產(chǎn)品要與智能裝備進(jìn)行信息交互，實現(xiàn)智能加工，必須經(jīng)過計量測試才能相互感知，才能對智能產(chǎn)品進(jìn)行定制化加工；加工后的基本信息只有通過計量測試才能重新寫入新的智能產(chǎn)品中，為下一道工序提供新的、更加完備的基本信息。德國一家玻璃智能制造生產(chǎn)線上有3000多個傳感器，不停地感知有關(guān)信息，并經(jīng)傳輸、分析、再感知、再分析，保證制造出帶有“智能”功能的玻璃產(chǎn)品。隨著第4次工業(yè)革命的推進(jìn)，計量測試成為先進(jìn)制造業(yè)的引領(lǐng)性技術(shù)和基礎(chǔ)性設(shè)施。

三、計量與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

計量在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛，如選種、育種、施肥、土壤成分化驗、農(nóng)作物營養(yǎng)成分分析、農(nóng)藥劑量與效果及殘留物分析、農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化過程中指標(biāo)檢測以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理等，都離不開計量。隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的推進(jìn)，計量測試的作用更加突顯。

例如，在農(nóng)業(yè)機械上裝有各種計量測試傳感器，耕地時采集土地水分、成分等信息，因地施肥、因地耕種，有效地促進(jìn)了土地使用效果；現(xiàn)代智能化大棚種植，通過計量測試技術(shù)實時監(jiān)測大棚內(nèi)溫度、濕度、光照、水分等情況，實現(xiàn)自動化澆水、自動化調(diào)濕、自動化調(diào)溫等，達(dá)到科學(xué)種植，極大地提高了農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量；在農(nóng)作物新品種培育中，計量對基因的檢測等也發(fā)揮著重要作用。計量在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的大幅提升，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程加速。

四、計量與民生

計量與民生息息相關(guān)。在商品流通領(lǐng)域中，計量器具的準(zhǔn)確可靠是實現(xiàn)公平公正交易的基礎(chǔ)。在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，計量器具的準(zhǔn)確可靠是保障人民群眾身體健康的重要手段，如果醫(yī)療診斷用計量器具檢測不準(zhǔn)，就可能造成誤診；如果治療用計量器具不準(zhǔn)，就可能造成過度治療或無效治療。在日常生活中，時時處處都離不開計量：清晨起來，就要看看手表幾點，獲得準(zhǔn)確的時間；每天出門要關(guān)注天氣情況，看看今天的溫度是多少，這也需要計量；做衣服要用尺量長短；買糧食要用秤稱重量；房子交易要測量面積；室內(nèi)環(huán)境要測量污染物含量；要用水表、電度表、煤氣表測量每天的水、電、煤氣使用量；坐出租汽車要使用里程表計價；加油要用燃油加油機計費等。可以說，人們?nèi)粘Ｉ钪械囊率匙⌒卸茧x不開計量。

隨著人民群眾生活質(zhì)量的提高，人們普遍開始關(guān)注個人的身體健康和安全：為了健康，使用人體秤、體溫計、血壓計、血糖儀等，進(jìn)行體重、體溫、血壓、血糖的測量；為了控制食鹽、食用油的攝入量，使用標(biāo)準(zhǔn)定量的“小鹽勺”“小油壺”；關(guān)注食品中有無農(nóng)藥等殘留量，飲用水是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，室內(nèi)外環(huán)境空氣質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，噪聲是否超標(biāo)，家用電器的電磁波、超聲波對人體是否有害等。所有這些都需要準(zhǔn)確可靠地計量，計量無時無刻不在百姓身邊。

五、計量與經(jīng)濟貿(mào)易

計量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠及相互認(rèn)可是貿(mào)易賴以正常進(jìn)行的重要條件。據(jù)統(tǒng)計，近80%的貿(mào)易都要借助計量來完成，計量器具量值是否準(zhǔn)確將直接影響買賣雙方的經(jīng)濟利益，尤其在大宗物料的交接中，影響就更為突出。計量也是把好貿(mào)易中商品質(zhì)量關(guān)的重要保證，任何一種商品的質(zhì)量，總是用若干個參數(shù)指標(biāo)來評價，而商品參數(shù)指標(biāo)的準(zhǔn)確測量都是依靠計量器具來完成的。

隨著貿(mào)易全球化進(jìn)程加快，國際貿(mào)易迅速發(fā)展，越來越需要復(fù)雜的測量以及合格評定、符合性試驗、測量標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來保障，計量作用更為凸顯。全球市場貿(mào)易要求測量必須可溯源至國際計量標(biāo)準(zhǔn)，并且量值與國際一致，不相容的標(biāo)準(zhǔn)或者缺乏準(zhǔn)確一致的計量，都可能阻礙商品進(jìn)入貿(mào)易市場。為了打破國家間的技術(shù)壁壘，要求商品的測量數(shù)據(jù)和檢驗結(jié)果得到相關(guān)國家的承認(rèn)和接受，這就必須有準(zhǔn)確可靠的計量保障，具有相互可以接受的、一致的測量結(jié)果。當(dāng)前，在國際貿(mào)易中，由于存在技術(shù)壁壘，有些商品不能進(jìn)入外國市場，其部分原因是國家測量技術(shù)和測量標(biāo)準(zhǔn)不符合貿(mào)易伙伴的要求。因此，測量技術(shù)的發(fā)展和測量標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一是克服這些技術(shù)壁壘的關(guān)鍵。

六、計量與環(huán)境保護(hù)

從20世紀(jì)80年代起，我國政府就把環(huán)境保護(hù)作為一項基本國策。生態(tài)文明建設(shè)對我國能否可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。合理開發(fā)利用資源，努力控制環(huán)境污染，防止環(huán)境質(zhì)量惡化，保障經(jīng)濟社會全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，計量檢測是重要環(huán)節(jié)。“十四五”規(guī)劃明確提出了“雙碳”發(fā)展目標(biāo)，而實現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)和“雙碳”目標(biāo)，計量是基礎(chǔ)和關(guān)鍵。

水是生命之源，海洋、河流、冰川、湖泊的水質(zhì)條件對我們都很重要，必須有規(guī)律地對水源進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測溫度、酸堿度、鹽度和重金屬含量等；為了保護(hù)我們呼吸的新鮮空氣，防止有害的太陽輻射，必須有規(guī)律地測量空氣、監(jiān)測溫室氣體以及汽車和工業(yè)廢氣的排放量；監(jiān)測太陽輻射能的變化，跟蹤天氣、海洋溫度和極地冰川融化速度的長期變化。土壤是食品生產(chǎn)的基地，優(yōu)良的土壤有利于提高食物的質(zhì)量和數(shù)量，保護(hù)植物和動物的多樣性，必須持續(xù)地檢測土壤狀況，保證農(nóng)作物最佳生長所需的土壤結(jié)構(gòu)、酸堿度和肥沃度。聲音是日常生活的一部分，但某些聲音由于它的強度和持續(xù)性可能會損害環(huán)境，危害人們的健康，記錄聲波還可以預(yù)判可能發(fā)生的地震和海嘯。監(jiān)測放射性礦物資源在開采、冶煉和加工過程中的核輻射，可以有效減少對人的傷害和影響，以保護(hù)人們的健康和安全。當(dāng)前，我國提出要實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，必須對工業(yè)碳排放進(jìn)行全面監(jiān)控，同時開展碳交易等活動。這些都必須以計量測試為前提。

七、計量與大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)的管理和應(yīng)用需要頂層設(shè)計，但更需要堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。未來的大數(shù)據(jù)主要包括工業(yè)大數(shù)據(jù)、智慧城市大數(shù)據(jù)以及醫(yī)療方面的大數(shù)據(jù)，并且這3個方面的大數(shù)據(jù)增長最快。據(jù)統(tǒng)計，工業(yè)大數(shù)據(jù)以年增長40%以上的速度在增加。某汽車智能制造生產(chǎn)線每天要收集480G數(shù)據(jù)，其中計量數(shù)據(jù)占到65%以上。計量測試數(shù)據(jù)是工業(yè)大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是工業(yè)大數(shù)據(jù)的主要來源。智慧交通方面，一輛和諧號380AL中，傳感器數(shù)量多達(dá)1000多個，用于檢測電流、電壓、壓力、溫度、位移、速度等，用于分析列車的運行狀態(tài)，對列車進(jìn)行全面監(jiān)控。在氣象預(yù)測方面，我國目前有5萬多個地面觀測站，此外還有行業(yè)屬性的農(nóng)業(yè)觀測站（如土壤墑情）、雷電觀測站、交通氣象觀測站、在軌運行的衛(wèi)星氣象站等，通過對溫度、壓力、氣流等幾十個氣象參數(shù)的計量，實現(xiàn)對氣象的預(yù)測和分析，每年都有PB（100萬GB）等級的數(shù)據(jù)量。

要對大數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，數(shù)據(jù)的可靠準(zhǔn)確最為重要。沒有精準(zhǔn)地計量，大數(shù)據(jù)可能就是垃圾數(shù)據(jù)，甚至成為誤導(dǎo)數(shù)據(jù)。精準(zhǔn)是大數(shù)據(jù)的本質(zhì)屬性和基本要求。

八、計量與國防建設(shè)

聶榮臻元帥曾在寫給國防計量大會的賀信中指出：“計量是現(xiàn)代化建設(shè)中一項不可缺少的技術(shù)基礎(chǔ)。國防計量更是重要！”一個國家如果沒有強大的國防軍事實力，只能被動挨打。國防科研離不開計量。當(dāng)代戰(zhàn)爭是海陸空一體化、電子戰(zhàn)、信息戰(zhàn)的高科技戰(zhàn)爭，要求時間必須同步，頻率必須一致，否則指揮通信將失控。象征國家實力的戰(zhàn)略核武器研究需要電離輻射計量。用激光束摧毀遠(yuǎn)距離飛行器衛(wèi)星和導(dǎo)彈已成為現(xiàn)實，這種具有極高能量的激光束是在眾多高科技應(yīng)用的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，其輸出光束的各種參數(shù)以及在整個系統(tǒng)實驗過程中，都需要專門的測量儀器進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。激光測距、激光制導(dǎo)、激光預(yù)警與對抗、激光雷達(dá)和其他各種激光能量武器系統(tǒng)的研究，都離不開光學(xué)計量。軍工新材料的研究需要進(jìn)行熱物性計量，航空、航天器需要進(jìn)行大力值、動態(tài)力、扭矩的計量。

國防現(xiàn)代化武器裝備的科研和生產(chǎn)離不開計量。國防現(xiàn)代化武器裝備具有系統(tǒng)龐大復(fù)雜，戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能高和質(zhì)量可靠性要求高，配套協(xié)調(diào)性強，新工藝、新技術(shù)多等特點。不僅要實現(xiàn)常用量的量值統(tǒng)一，還要實現(xiàn)工程量、工程參數(shù)的綜合測量。要根據(jù)武器裝備發(fā)展的需要，開展預(yù)先研究，探索解決一些帶有前瞻性、關(guān)鍵性和難度大的重大計量測試課題。且軍工產(chǎn)品的生產(chǎn)必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，如航空、航天器中有上萬個零部件，混入一個不合格品，就可能造成嚴(yán)重后果，必須保證安裝的每個產(chǎn)品都是合格的。我國從20世紀(jì)50年代就開始建立了國防軍工計量的管理和技術(shù)保障體系，為國防科技工業(yè)和武器裝備發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。

九、計量與文化體育

我國計量的發(fā)展史，是中華民族燦爛文化的組成部分。如黃鐘律管、西漢銅漏、始皇詔銅權(quán)、銅方升、新莽銅嘉量、日唇等，展現(xiàn)了我國古代計量的輝煌成就。在當(dāng)今社會，文化已成為一個重要產(chǎn)業(yè)，文化產(chǎn)業(yè)已成為國民經(jīng)濟的重要組成部分。在各類文化傳播中，計量發(fā)揮著重要技術(shù)手段作用，如劇院、演藝、音樂、美術(shù)、攝影、廣播、影視、音像、網(wǎng)絡(luò)等，涉及聲學(xué)計量、光學(xué)計量、電子學(xué)計量、時間頻率計量等。在文物保護(hù)中，需要利用計量測試技術(shù)識別文物的真假；在文化遺產(chǎn)的傳承和保護(hù)中，需要精準(zhǔn)的計量手段表征文化遺產(chǎn)的特點和本質(zhì)特征。這些都需要通過計量手段來完成和實現(xiàn)。

體育與計量也密切相關(guān)：準(zhǔn)確計量保障體育競賽的公平公正。體育館及其設(shè)施需要對其溫度、濕度、風(fēng)速、采光、電磁干擾等進(jìn)行監(jiān)控；賽道的長短、彎道的轉(zhuǎn)彎角度和坡度、時間的記錄和測量等，都需要準(zhǔn)確的計量作為技術(shù)保障。2008年，緊急研制的“食物中違禁藥物（興奮劑）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)”，為北京奧運會的公平公正發(fā)揮了重要的技術(shù)保障作用。

度天地、量萬物、衡公平，這既是計量重要性的體現(xiàn)，也是計量未來發(fā)展的職責(zé)所在。計量在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中的作用越來越突出，越來越明顯，也越來越重要。