计量科学的演进和创新

计量科学的演进和创新

计量是实现单位统一、量值可靠的活动，而计量学是研究测量及其应用的科学。对测量及其应用的研究是计量科学不断进步的动力，也是计量科学不断创新的基础。因而把握计量科学的前进方向对于计量科学的不断创新具有指导性意义。
从历史上看，人类对基本量的认识经历了漫长的过程，从原始社会到封建社会末期，主要以度量衡为主。随着工业革命的开始，科学技术的发展推动着人类对基本量的再认识，在封建社会末期和资本主义社会初期，基本量由原来的度量衡发展为目前的长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量和发光强度七个基本量。以这七个基本量为主的计量科学得到了巨大的发展。显然人类对基本量的认识是历史的，渐进的和发展的。因而随着现代信息技术革命的出现，计算机技术的发展是否能够推动人类对基本量的再认识，必将成为计量科学再次演进和创新的一个切入点。
计量科学演进和创新的第二个切入点是在现有基本量的条件下，将“不可测”的变为可测。2012年诺贝尔物理学奖获奖者法国科学家沙吉•哈罗什与美国科学家大卫•维兰德（David J. Wineland），用“突破性的试验方法使得测量和操纵单个量子系统成为可能”就是推动计量科学再次演进和创新的典型例证。
计量科学演进和创新的第三个切入点是在现有基本量的条件下，将量值复现的更准。这是目前我国计量学研究创新的主要方向。例如张钟华院士研制的用量子化霍尔效应建立国家电阻标准；李天初院士主持完成的世界第个激光冷却铯原子喷泉钟和在此基础上研制的NIM5和NIM5-M 2台第二型铯喷泉钟。
计量科学演进和创新的第四个切入点是在现有基本量的条件下，将人类主观感受转换为量值作为评价标准。例如电视机的清晰度、亮度、色度、分辨率、网络宽带速率、防止欺骗性使用计量器具等等其评价指标都与人类的主观感受有很大关系。
计量科学演进和创新的第五个切入点是在现有基本量的条件下，更科学地评价测量结果。这是因为在现有条件下无法更准确地给出被测量的真值时，如何更科学地评价测量结果的不确定度成为必然选择。这就要求计量人员对测量不确定度理论不但要知其然，而且要知其所以然。只有知其所以然，才能对测量结果进行科学的评价。这就需要我们对测量不确定度理论的本质进行深入研究，而不仅仅是对概念的理解和应用。计量学是一门科学，而一门科学的建立必然有其内在的逻辑性和自洽性，其发展必然有其自身的历史和技术规律，其创新必然有其自身切入点。只有认识和把握了这些规律，才能更好更快地推动计量科学的演进和创新。