戴新华正在操作自主研制的高灵敏度质谱仪

第十届全球绝对重力仪国际比对现场

本文图片由受访者提供

“1米”到底是多长?这个看似简单的问题，真要回答清楚并不容易。它的背后藏着计量科学的一次次进步。

1960年之前，“1米”被定义为地球一周的四千万分之一，位于法国巴黎的国际计量局里一根“稳定”的金属铸成的“米”的基准原器就是全世界最准的“1米”。1960年，“米”被定义为质子数为86的氪原子能级跃迁时辐射波长的倍数。1983年，“1米”再次被重新定义为“光在真空中3亿分之一秒所走的距离”。一次次的变化，目的只有一个，让这个长度单位越来越准。

近日，十九大代表、中国计量科学研究院科技管理部副主任戴新华告诉科技日报记者，2018年，7个基本计量单位将全面实现国际单位制的重新定义。又一次的变化意味着什么?

生活中无处不在的计量

说起来陌生的“计量”其实离我们并不远。描述和量化大千世界、芸芸众生都是由包括时间的秒、长度的米、重量的千克、电流的安培等7个基本计量单位来完成的。过去他们都以实物的形式进行定义，比如前面说到的“米”，都是靠实物的基准原器来校准，这种方式自计量单位诞生之日起一直延续到了1967年，原子时的诞生开启了计量量子化的全新时代。

如今的时间校准可以被植入芯片，让你通过网络在世界任何角落获取最准确的时间。或许有一天，不仅仅时间，包括长度、电流、温度等等，各个我们日常生产生活中所必须准确的量值，都可以通过互联网来进行校准，实现无处不在的最佳测量，让人们认识自然、利用自然的能力得到飞跃。“2018年国际计量单位制重新定义将给这种变化提供可能。”戴新华说。

“时间”最早迈进量子时代

据了解，作为国际计量单位制的基础、核心和关键，时间频率基准率先完成量子化变革，1967年10月13日，第13届国际计量大会通过决议，采用基于原子跃迁的“原子秒”取代“天文秒”进行秒的定义，这标志着国际单位制计量从实物时代向量子时代的迈进。

原子时诞生50年来，不仅时间频率的测量准确度跃升1000万倍，成为目前测得最准的物理量，还直接支撑了卫星导航定位产业的发展。正是基于时间定义的量子化变革，实现了卫星导航定位，其精度更是达到了厘米级别，成就了数万亿美元的卫星导航定位产品与服务市场。

为国际计量标准贡献“中国力量”

“截至目前，我们获得国际互认的校准与测量能力(CMC)达1517项，排名位居亚洲第一、世界第四。”说起我国计量科学的研究水平，戴新华很骄傲，这些年我国计量研究总体科研实力逐渐由“跟跑”转向“并跑”，部分成果在国际上处于领先地位。

在一些重要单位的测量中，我国自主研制的装置、方法，越来越多的受到国际认可，为国际计量标准的进步贡献着“中国力量”。例如，温度单位的重新定义，起决定作用的是玻尔兹曼常数的准确定值，我国研发了两种独立方法，测量值均获最佳结果，并被codata数据库收录;元素周期表63种多同位素元素中已有10种元素的同位素组成和原子量国际标准值采用了我国的测量结果，标志着我国同位素测量水平已处于国际领先行列;时间频率测量方面，我国自主研制的NIM5喷泉钟成为国际计量局认可的基准钟之一，与法、美、德、英、意、俄6国一起，参与驾驭国际原子时;自主研制的高灵敏度质谱仪，通过气相离子富集精密操控技术的突破创新，灵敏度提高1000倍;自主研制的绝对重力仪，测量灵敏度可达0.1微伽，测量能力处于世界前列，并成功主导了第十届全球绝对重力仪的国际比对。