能否提出一個(gè)“加強計量學(xué)基礎研究”的計劃(簡(jiǎn)稱(chēng)“強計”計劃)。因為計量學(xué)屬于戰略性研究,一定要與國家戰略相吻合,這一點(diǎn)非常重要。目前國家正在相關(guān)高校和研究單位實(shí)施“加強基礎科學(xué)研究”計劃(簡(jiǎn)稱(chēng)“強基”計劃),只有加強基礎科學(xué)研究,才有可能從根本上趕超世界強國,否則想整體超越是很困難的。計量學(xué)是基礎科學(xué),所以我們能不能提出個(gè)“強計”計劃。眾所周知,計量學(xué)主要屬于物理科學(xué)的范疇,也包括數學(xué)、化學(xué),英國的計量院是國家物理實(shí)驗室(NPL)。德國的計量院是國家物理技術(shù)研究院(PTB)。PTB設在高斯的故鄉不倫瑞克,高斯是偉大的物理學(xué)家、偉大的數學(xué)家,同時(shí)也是偉大的計量學(xué)家。俄羅斯計量院是以偉大的化學(xué)家門(mén)捷列夫命名的,同時(shí)他也是俄羅斯計量院首任院長(cháng),還是一位偉大的化學(xué)計量專(zhuān)家。法國米制委員會(huì )的主要成員拉普拉斯是偉大的天文學(xué)家和數學(xué)家,拉格朗日是偉大的數學(xué)家,拉瓦錫是偉大的化學(xué)家。所以,計量學(xué)的屬性是基礎科學(xué),在測量技術(shù)領(lǐng)域要取得突破性進(jìn)展和測量?jì)x器的跨越式發(fā)展,沒(méi)有堅強的計量學(xué)基礎是難以實(shí)現的。在國家大力實(shí)施“強基”計劃的今天,實(shí)施“強計”計劃,既是對“強基”計劃的支撐,又順應了計量學(xué)發(fā)展的時(shí)代要求。
我國將力爭2030年前實(shí)現碳達峰、2060年前實(shí)現碳中和。無(wú)論是碳達峰還是碳中和,基礎是碳計量,碳的排放量測不出或測出了但測不準,碳達峰和碳中和都無(wú)從談起。碳達峰、碳中和,碳計量要先行,重點(diǎn)是建立生物計量體系,核心是植物計量。為此,建議國家制定和實(shí)施“碳計量”計劃,計劃的重點(diǎn)是建立起碳排放的計量標準和評價(jià)體系,核心是植物、動(dòng)物的排碳、吸碳及放氧計量標準和評價(jià)體系,使碳匯、碳稅、碳交易、碳中和、碳認證有科學(xué)、正確的計量值可依。同時(shí),積極與《聯(lián)合國氣候變化框架公約》締約國計量同行合作,使我國的碳計量標準體系成為國際上承認的主流碳排放計量標準體系。
測量?jì)x器,尤其是高端測量?jì)x器,基本上都依賴(lài)進(jìn)口,當國外限制時(shí),測量?jì)x器斷鏈是必然的。從國家的視角,我們必須補上測量?jì)x器的產(chǎn)業(yè)鏈;從企業(yè)的視角,就是要補上測量?jì)x器生產(chǎn)的供應鏈。建議國家出臺扶持測量?jì)x器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“補鏈”計劃,對研究和生產(chǎn)自主知識產(chǎn)權的測量?jì)x器全方位實(shí)施扶持、支持和保護政策。我國多數測量?jì)x器研制機構研制的測量?jì)x器準確度很高,可靠性、穩定性也很好,但產(chǎn)業(yè)化很難,因為他們研制的測量?jì)x器既沒(méi)有產(chǎn)業(yè)鏈又沒(méi)有供應鏈,所有的零配件都要自己去生產(chǎn),生產(chǎn)成本很高,價(jià)格必然高于國際同類(lèi)產(chǎn)品。國內用戶(hù)都買(mǎi)國外的產(chǎn)品,導致高端測量?jì)x器市場(chǎng)幾乎都被外國產(chǎn)品占領(lǐng),一旦出口受限,勢必斷鏈。所以,建議國家出臺“補鏈”計劃,鼓勵國內測量?jì)x器產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
人類(lèi)社會(huì )發(fā)展已進(jìn)入數字時(shí)代,數字的核心是測量數據,數據要全、要準,核心是傳感器。人工智能,“智”體現在傳感上;物聯(lián)網(wǎng),萬(wàn)物互聯(lián),聯(lián)的是數據,感知的是數據。傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)元,所以物聯(lián)網(wǎng)也稱(chēng)感知網(wǎng)。只有測得全、測得準、測得快,才會(huì )有算力,才會(huì )有智能。所以,數字時(shí)代的基礎技術(shù)之一是測量傳感技術(shù)。數字化賦能、智能互聯(lián),遇到的一個(gè)共同問(wèn)題就是感知不行,數據感知不全、不快、不準,亦即我國的測量傳感技術(shù)相對落后。建議國家制定實(shí)施“感知”計劃,出臺政策鼓勵各類(lèi)傳感技術(shù)的研發(fā)和現代傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為我國數字政府、數字社會(huì )、數字經(jīng)濟的發(fā)展夯實(shí)技術(shù)基礎。
數字技術(shù)的發(fā)展,正導致傳統的量值傳遞方式發(fā)生變革。建議國家制定“數字量值傳遞”計劃(簡(jiǎn)稱(chēng)“數傳”計劃),將量值傳遞和溯源由實(shí)物比對、檢定和校準,改為數據比對、檢定和校準,將儀器在路上送來(lái)送去,改為數據在網(wǎng)上傳來(lái)傳去。邊緣計算、虛擬現實(shí)、數字孿生、區塊鏈等技術(shù)已經(jīng)比較成熟,再加上我國特有的5G網(wǎng)絡(luò )和北斗導航系統,為我國實(shí)施“數傳”計劃奠定了技術(shù)基礎,也構成了我國開(kāi)展“數傳”工作的先發(fā)優(yōu)勢。建議國家盡快制定“數傳”計劃、出臺“數傳”政策、實(shí)施“數傳”工程,在國際上率先建立國家“數傳”體系,為國際計量科學(xué)的發(fā)展,提供中國方案和中國標準,主導數字量傳領(lǐng)域的國際發(fā)言權。
國際單位制的變革,除了“量子化”“常數化”的特點(diǎn)外,就是“秒制化”的特點(diǎn)了。這次新國際單位制中的7個(gè)基本單位,除了物質(zhì)的量摩爾外,其他5個(gè)量的單位都是以時(shí)間“秒”為基礎的,實(shí)際上時(shí)間是基本量中的核心量,而且“秒”的復現精度是所有單位中最高的,理論上可達到阿秒。眾所周知,國際單位制起源于“米制”,“米制”是以長(cháng)度量單位“米”為基礎構建的,至今國際計量局還保留有“國際米制委員會(huì )”?;谶@一點(diǎn),新的國際單位制的頒布實(shí)施,從某種意義上說(shuō)進(jìn)入了“秒制”時(shí)代。一個(gè)國家的計量水平,在某種程度上體現在“秒”的復現水平,量值傳遞、溯源水平體現在“秒”的傳遞、溯源水平,一國的量值傳遞的“扁平化”程度和水平取決于該國的“秒制化”程度和水平。為此建議國家制定“秒制”計劃,加大科技力量投入,建立時(shí)間頻率國家量傳體系,除了提高基準原子鐘的準確度外,要研制各種等級的原子鐘,尤其是便攜式、可移動(dòng)式高精度原子鐘的研制,在全國布設科學(xué)合理的授時(shí)站點(diǎn),建立國際上首個(gè)國家時(shí)間頻率量值傳遞和溯源體系,保證量值傳遞在國際上率先進(jìn)入“扁平化”時(shí)代。成立國家“秒制”委員會(huì ),并發(fā)起成立“國際秒制委員會(huì )”,發(fā)出新單位制的中國強音,引領(lǐng)國際計量新發(fā)展。
所謂“單增”計劃就是增加新國際單位制單位的計劃,即將基本單位由原來(lái)的7個(gè),增加到8個(gè)或更多。國際單位制的基本單位以物理量為主,后來(lái)根據化學(xué)發(fā)展的需要,增加了一個(gè)化學(xué)量的基本單位。信息科學(xué)雖然屬于物理學(xué)范疇,但人類(lèi)已發(fā)展至數字時(shí)代,從物理世界的工業(yè)文明進(jìn)入數字世界的數字文明,衡量信息量、數字量或數據量的單位“比特”( bit)或 “字節”(Byte),無(wú)論是手機流量、計算機內存和硬盤(pán)存量,還是網(wǎng)絡(luò )傳輸量和速度,“比特”( bit)或 “字節”(Byte)可以說(shuō)是家喻戶(hù)曉的事實(shí)上的國際單位,其他7個(gè)基本量無(wú)法導出這個(gè)單位,是時(shí)候將其納入國際計量單位制單位,而且應是國際單位制中的基本單位。同樣,心理學(xué)的發(fā)展,出現了許多的測量問(wèn)題,是無(wú)法用現在的國際單位來(lái)定量表述的,也需要增加相應的國際單位。另外,現在碳匯、碳中和、碳認證、碳交易、碳稅等都離不開(kāi)碳計量,這與許多植物的碳氧排放、吸收有關(guān),也可能需要增加新的國際計量單位,才能滿(mǎn)足這一領(lǐng)域發(fā)展的需要,所以在生物計量領(lǐng)域增加國際單位也是計量科學(xué)發(fā)展的需要。
因此,建議國家制定“單增”計劃,在國內推出這些領(lǐng)域的法定計量單位,然后向國際計量局、國際計量委員會(huì )提出增加這些領(lǐng)域國際單位的建議。國際單位制是不斷變革的,國際單位也在不斷地增加和調整,所以我們應該抓住社會(huì )需求,適時(shí)地提出我國自己的主張和建議,在國際單位制的建設和發(fā)展中體現中國方案,做出里程碑式的歷史貢獻。
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