計(jì)量科學(xué)技術(shù)是基礎(chǔ)科學(xué)，是應(yīng)用科學(xué)，同時(shí)也是先導(dǎo)性科學(xué)。在新興科技領(lǐng)域產(chǎn)生和發(fā)展的過程中，往往需要新的計(jì)量基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)的建立。因此，加強(qiáng)計(jì)量科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)研究，對(duì)各學(xué)科的研究和經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展有著重要的意義。
計(jì)量的基礎(chǔ)作用是什么
計(jì)量學(xué)是研究一切有關(guān)測(cè)量的理論和實(shí)踐問題的科學(xué)。其內(nèi)容包括研究確定計(jì)量單位和單位制、計(jì)量單位的復(fù)現(xiàn)方法和建立基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)體系、量值傳遞和溯源方法，誤差理論及測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量保證。我們知道，事物的性質(zhì)是由質(zhì)和量?jī)煞矫鎭眢w現(xiàn)的。經(jīng)驗(yàn)表明，科學(xué)研究往往是由定性的觀察開始的，最后以理論來表述。通過數(shù)學(xué)表達(dá)是對(duì)自然規(guī)律最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拿枋觯瑳]有定量的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)便難以證明這種表達(dá)的正確性，這一點(diǎn)在物理學(xué)中表現(xiàn)得尤其突出。所以，計(jì)量學(xué)的發(fā)展與物理學(xué)的發(fā)展關(guān)系密切。
自然科學(xué)的發(fā)現(xiàn)為技術(shù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。但技術(shù)成果若沒有可供工程計(jì)算的基本數(shù)據(jù)就不可能進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，也不可能形成規(guī)模生產(chǎn)的能力，不言而喻，測(cè)量是獲取基本數(shù)據(jù)必不可少的手段?，F(xiàn)代化生產(chǎn)是專業(yè)分工的社會(huì)化生產(chǎn)，產(chǎn)品要有互換性，要求對(duì)工藝過程進(jìn)行嚴(yán)格的控制以保證產(chǎn)品性能的一致性，保證產(chǎn)品質(zhì)量生產(chǎn)過程中的測(cè)量和控制。不可能像手工作業(yè)憑經(jīng)驗(yàn)操作，而要求對(duì)多學(xué)科工藝參數(shù)進(jìn)行在線的甚至隨機(jī)的測(cè)量和控制。在商品的制造生產(chǎn)中，要求低投入多產(chǎn)出，提高勞動(dòng)效率、節(jié)約原材料，即降低投入與多產(chǎn)出比兩大方面。顯然生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化是當(dāng)前提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率的主要途徑，而節(jié)約原材料和能源除了有賴于設(shè)計(jì)和工藝方法的改進(jìn)，還與生產(chǎn)過程的控制有關(guān)，自動(dòng)測(cè)量不但替代了人的感官功能，并且在靈敏度、量程以及忍受的環(huán)境條件方面早已超出人類感官的范圍，有些人類尚無法感覺到的物質(zhì)和現(xiàn)象，我們可用傳感器探測(cè)出來。所以測(cè)量是人類獲取生產(chǎn)過程信息的唯一途徑。
計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)推動(dòng)了第三次工業(yè)革命。20世紀(jì)90年代以來，由于計(jì)算機(jī)和光通信技術(shù)的迅速發(fā)展，引起了世界范圍以“信息革命”為時(shí)代標(biāo)志的科技大進(jìn)軍。信息科學(xué)是獲取信息、傳遞信息和處理信息的科學(xué)。人們獲取信息，甚至對(duì)自然的認(rèn)識(shí)，是由感性到理性，由定性到定量的過程?，F(xiàn)代科學(xué)對(duì)自然的探索主要靠更精密、更靈敏、更高級(jí)的傳感器技術(shù)及測(cè)量?jī)x器定量而精確地獲得信息。例如，對(duì)遙遠(yuǎn)的星際發(fā)出的脈沖波譜需要進(jìn)行準(zhǔn)確的定量分析；對(duì)醫(yī)學(xué)診斷中應(yīng)用的核磁共振需要極高準(zhǔn)確度的頻率測(cè)量；對(duì)微小的脫氧核糖酸（DNA）也需要進(jìn)行精確的測(cè)序。所有這些測(cè)量使用的儀器都必須通過計(jì)量校準(zhǔn)，從確保其測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠性來講，計(jì)量科學(xué)技術(shù)是準(zhǔn)確獲取信息的基礎(chǔ)和保證。
計(jì)量與當(dāng)代最前沿科學(xué)技術(shù)有著密切互動(dòng)關(guān)系。當(dāng)代基礎(chǔ)性研究在繼續(xù)依靠科學(xué)家創(chuàng)造性思維的同時(shí)，越來越依靠于復(fù)雜、精密、宏大的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和科學(xué)測(cè)量手段。20世紀(jì)60年代對(duì)宇稱不守恒理論的驗(yàn)證，就是應(yīng)用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）的計(jì)量?jī)x器設(shè)備完成的，從實(shí)驗(yàn)證實(shí)了宇稱不守恒的理論。在物理學(xué)方面，牛頓力學(xué)自奠基以來得到不斷的完善，揭示出各種物理量之間的關(guān)系，這些關(guān)系是以長(zhǎng)度、時(shí)間和質(zhì)量3個(gè)量為基本量，以量綱形式來表述的。但在作量的表述時(shí)，隨著所采用的基本單位不同而需要引入不同的系數(shù)。自1780年法國(guó)提出米制作為單位制基礎(chǔ)以來，米制因?yàn)橐允M(jìn)制為基礎(chǔ)，顯示出較其他單位制的優(yōu)越性。同時(shí)法國(guó)也以當(dāng)時(shí)較為先進(jìn)的方法，建立了復(fù)現(xiàn)單位制的基準(zhǔn)，米制逐漸也被其他國(guó)家所釆用。除了長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間外，溫度、電流、光強(qiáng)和物質(zhì)的量也是基本單位，再由這7個(gè)基本單位導(dǎo)出其他物質(zhì)的量。科學(xué)技術(shù)發(fā)展的歷史證明，計(jì)量與基礎(chǔ)科學(xué)研究和高新技術(shù)的關(guān)系從來就是相輔相成的，彼此交叉，互相促進(jìn)、共同發(fā)展的。
計(jì)量留下了怎樣的足跡
中國(guó)有五千多年的文明史，在中國(guó)歷史的長(zhǎng)河中，度量衡技術(shù)已成為文化中的奇葩，它伴隨著我們走過了悠久的歷史發(fā)展歷程。自從人類萌發(fā)制造工具進(jìn)行生產(chǎn)、生活之時(shí)，量的概念也就在人類的思維中產(chǎn)生。用石頭制工具，用長(zhǎng)短適度的樹枝做武器，以量的大小分配食物等。在有專門測(cè)量工具之前，判斷物體的長(zhǎng)短、輕重和數(shù)量依靠自身的肢體和感覺器官?！安际种?、手捧為升、邁步定畝”，就是最初的計(jì)數(shù)和測(cè)量方法。
從遠(yuǎn)古的母系氏族社會(huì)，到采用比較精確的計(jì)量手段進(jìn)行計(jì)量的半封建半殖民地社會(huì)，經(jīng)歷了七千年。歷史上，多朝多代對(duì)“度量衡”進(jìn)行研究，制作度量衡器具，建立度量衡管理制度。在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，社會(huì)制度發(fā)生了巨大變革，伴隨變革的需要，各諸侯國(guó)建立了各自的“度量衡”制度，量值各不相同，度量衡單位的大小、名稱也不盡相同，由于中國(guó)的不統(tǒng)一，造成了“度量衡”制度混亂。直到秦始皇統(tǒng)一中國(guó)后，廢除了各國(guó)度量衡制度，頒布了新的度量衡制度，制定了度量衡法規(guī)，才統(tǒng)一了中國(guó)“度量衡”。這里的度量衡即是現(xiàn)今計(jì)量的組成部分。
在國(guó)際上，1875年，《米制公約》的簽訂，標(biāo)志著各國(guó)計(jì)量制度開始趨于統(tǒng)一；1955年簽訂《國(guó)際法制計(jì)量組織公約》和1960年第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過國(guó)際單位制，則標(biāo)志著各國(guó)計(jì)量制度初步統(tǒng)一和計(jì)量學(xué)的基本成熟。國(guó)際計(jì)量局（BIPM）直譯為國(guó)際權(quán)度局，這里的“權(quán)”和“度”即是砝碼（質(zhì)量計(jì)量器具）和尺子（長(zhǎng)度計(jì)量器具），與我國(guó)古代稱計(jì)量為“度量衡”（尺、斗、秤）極為相似。
新中國(guó)成立之初，全國(guó)度量衡管理處于癱瘓狀態(tài)?；謴?fù)經(jīng)濟(jì)，百業(yè)待興，各行各業(yè)急需計(jì)量技術(shù)。1950年初，在中央財(cái)政經(jīng)濟(jì)委員會(huì)技術(shù)管理局設(shè)立了度量衡處；同年5月，度量衡處接管了舊政府留在重慶的有關(guān)度量衡檔案和度量衡器具，其中包括經(jīng)國(guó)際計(jì)量局檢定的營(yíng)造尺原器和庫平兩原器，開始了新中國(guó)計(jì)量工作。1952年，度量衡處劃歸中央工商行政管理局領(lǐng)導(dǎo)。同年8月從原蘇聯(lián)引進(jìn)一批計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)儀器。1953年，度量衡處開展尺子、砝碼、量器和密度計(jì)等檢定工作。同年，中國(guó)歷史上第一個(gè)以“計(jì)量”替代“度量衡”命名的機(jī)構(gòu)“第一機(jī)械工業(yè)部計(jì)量檢定所”誕生。1954年11月初，第一屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)提議成立國(guó)家計(jì)量局，同年11月8日，人大常委會(huì)第二次會(huì)議批準(zhǔn)成立國(guó)家計(jì)量局(含中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院)。1958年1月11日，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)將一機(jī)部工具科學(xué)研究院的計(jì)量部分并入國(guó)家計(jì)量局。1959年6月，國(guó)務(wù)院正式頒布《關(guān)于統(tǒng)一計(jì)量制度的命令》；1960年，在國(guó)家科委領(lǐng)導(dǎo)下，設(shè)立了長(zhǎng)度、熱工、力學(xué)、電學(xué)4個(gè)計(jì)量專業(yè)處，下設(shè)11個(gè)實(shí)驗(yàn)室，如長(zhǎng)度和角度、量具儀器、高溫、中溫、質(zhì)量、測(cè)力、硬度、密度、容量、壓力、真空、流量、電基準(zhǔn)、化學(xué)。1960年完成了將16兩為1斤改為10兩為1斤的改革。
1965年5月，國(guó)家科委批準(zhǔn)將計(jì)量科研與計(jì)量局分開，撤銷長(zhǎng)度、熱工、力學(xué)、電學(xué)4個(gè)專業(yè)處，將所屬28個(gè)實(shí)驗(yàn)室（組）合并為11個(gè)實(shí)驗(yàn)室。1965年9月，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)國(guó)家計(jì)委、國(guó)家科委《關(guān)于加強(qiáng)計(jì)量戰(zhàn)略基地建設(shè)的報(bào)告》，批準(zhǔn)在四川大邑縣鶴鳴山建設(shè)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院分院。之后，我國(guó)的計(jì)量科技事業(yè)得到了快速發(fā)展。
1972年，批準(zhǔn)成立國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量局。1977年5月，我國(guó)正式參加《國(guó)際米制公約組織》；1978年4月，中央批準(zhǔn)國(guó)家計(jì)委、國(guó)家經(jīng)委提出的《關(guān)于成立國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)總局和國(guó)家計(jì)量總局的請(qǐng)示》，并確定國(guó)家計(jì)量總局由國(guó)家科委代管，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)總局由國(guó)家經(jīng)委代管。1985年我國(guó)第一次頒布《計(jì)量法》。
隨著科技、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，各領(lǐng)域的計(jì)量逐步快速地發(fā)展起來。20世紀(jì)的電學(xué)計(jì)量、二戰(zhàn)后的電離輻射計(jì)量，以及后來的化學(xué)計(jì)量，都春筍般地發(fā)展起來了。計(jì)量的對(duì)象由物理量擴(kuò)展到工程量、化學(xué)量、生物量、醫(yī)學(xué)量，甚至心理量等。同時(shí)，在一些高新技術(shù)領(lǐng)域，如信息、航天、航空、環(huán)保、資源以及計(jì)算機(jī)、各種軟件技術(shù)方面等都需要精確的計(jì)量測(cè)試，使計(jì)量由靜態(tài)進(jìn)入動(dòng)態(tài)、多參量綜合測(cè)量、嚴(yán)酷環(huán)境下測(cè)量及微觀測(cè)量領(lǐng)域。特別是經(jīng)典的實(shí)物計(jì)量基準(zhǔn)，已被以量子物理為基礎(chǔ)、以基本常量為依托的全新的量子計(jì)量基準(zhǔn)所代替。傳統(tǒng)的測(cè)量手段正在更新為自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字測(cè)量?jī)x器，基準(zhǔn)準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和適應(yīng)性得到空前發(fā)展。
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