一、计量事业五十年成绩斐然
计量是关于测量的科学。要认识大千世界和造福人类,就必须进行测量,对自然界的一切现象或物质进行分析和确认。测量数据是人类活动最重要的信息源之一。如果这种信息不够准确可靠,或者没有可重复、可再现及可比较的特性,就无法正确地认识事物、认识自然,也就无法利用自然和改造自然。计量通过建立统一的单位,为测量提供了分析和比较的基础;通过建立一系列复现单位的计量基、标准和检定、校准等计量活动,使所有测量器具显示的量值保持一致,保证了测量数据的准确可靠。
计量的发展历史悠久。在远古时代,社会分工和商品交换推动了人类社会的发展。商品交换的前提是实现等价交换,为此必须对交换物或以轻重、或以多少、或以长短进行定量,由此产生了最早的测量器具尺、斗、秤。因此,计量在历史上很长时期被称为度量衡,其含义是关于长度、容积、质量的测量。近代大机器生产和物理学等实验科学的产生和发展,使需要测量的量从传统的度量衡剧增至上百个, 测量的对象从主要是物理量扩展到工程量、化学量、生理量,甚至心理量,当前普遍开展的有几何、温度、力学、电磁、电子、时间频率、光学、电离辐射、声学和化学量等,即所谓十大计量。同时,在一些高新技术领域,如:生物、医学、环保、信息、航天和软件等方面的专业测量也己开展。计量科学家们经过上百年的努力,在米制的基础上研究建立了国际单位制(SI),并根据其基本单位和导出单位的复现,在各国建立起计量基、标准体系,为科学技术和生产力的发展提供了可靠的测量基础。当今世界,计量已渗透到各行各业,成为支持社会经济有序运行和可持续发展的必要条件,也是保证产品质量、提高综合国力的重要手段。
新中国成立以来,我国政府高度重视计量工作。1955年1月25日,全国人大批准成立政事合一的国家计量局,直属国务院,统一管理全国的计量工作,自此,中国的计量事业得到了长足发展。改革开放以来,通过深化量传体制改革,健全计量法规体系,加强计量监督,推广校准服务,推动企业加强计量基础工作,较好地发挥了计量在保证质量、降低消耗、提高效益方面的技术保障作用。
在科学计量方面,新中国的计量基、标准建设从零开始。通过派出技术人员出国学习和聘请外国专家来华指导,培养了第一批计量技术骨干。1965年组建中国计量科学研究院。20世纪60年代初,在聂荣臻元帅亲自主持和王大珩等老一辈科学家的指导下,将计量科学研究作为国家科研规划的重中之重,投入大量人力、物力、财力进行建设,经过多年努力,建立起比较完备的计量基、标准和量值传递系统。
目前,全国建立了数千个计量技术机构;这些机构中有计量检定员五万多人,其他企、事业单位有计量检定员约10万人;有十多个计量专业技术委员会,发布两千多个计量检定规程;除批准计量院等12个计量技术机构研制的177项高精密测量系统作为计量基准外,还建立了四万多项各等级社会公用计量标准,六万多项部门和企、事业单位最高计量标准,两千多种国家有证标准物质,两千多名注册的国家计量标准考评员,形成了包括十大计量专业的量值传递网络,基本满足了各方面量值传递和溯源的需要。
在法制计量方面,国务院1959年发布关于在全国统一计量制度的命令, 1984年颁布关于在我国统一实行法定计量单位的命令,到1990年基本完成了向以国际单位制为基础的法定计量单位的过渡。1985年9月6日,六届人大常委会第十二次会议审议通过了计量法,并于1986年7月1 日实施。政府计量部门全面介入商贸、安全、健康、环保等领域,建立起法制计量体系。
目前,全国有一万多家企业取得制造计量器具许可证,四千多家企业取得修理计量器具许可证,培训制造、修理计量器具考评员两千多名;国家授权定型鉴定机构五十多家,累计完成两千多种计量器具定型鉴定任务;各地授权八十多家样机试验机构,累计完成约三万种计量器具样机试验任务;二十多个国家和地区的三百多家外商申请办理型式批准,一千多个系列的产品获得进口型式批准证书;每年强制检定计量标准约七万台件、工作计量器具两千多万台件;每年都对计量器具的产品质量和定量包装商品净含量组织进行监督抽查。
在工程计量方面,在计量法实施后,各行业几十万个企业通过计量定升级活动,规范了计量管理,配备了必要的计量器具,培训了计量技术和计量管理人员,建立完善了计量保证体系。近几年,依据ISO10012测量管理体系标准开展完善计量检测体系工作,800多家企业获得完善计量检测体系证书;上万家中小型企业开展了计量能力确认工作。工程计量作为工业生产管理技术基础的观念和意识得到普遍认同。
在整个测量领域里,从70年代末的计量“五查”,到80年代中结合实施计量法开展“标准考核”,90年代对质检机构进行“计量认证”,通过健全量值传递溯源体系和实验室计量认证体系,全面规范了近万个计量检定和各类检测实验室的测量活动,基本实现全国量值的准确一致,为检测市场进一步社会化、有序化和国际化奠定了坚实基础。近年来,随着改革开放,社会化的计量校准、检测服务也逐步开展起来。
60年代以来,我国还陆续加入了《米制公约》、国际法制计量组织(OIML)、国际计量技术委员会(IMECO)、国际标准物质信息库(COMAR)、国际原子能机构/世界卫生组织次级标准剂量实验室网(IAEA/WHO SSDLs)、亚太地区计量规划组织(APMP)和亚太法制计量论坛(APLMF),形成了国际交流与合作的新局面。若干计量基、标准达到的先进水平,得到国际计量界和发达国家计量同行们的良好评价,在亚洲也跃居前列,为我国融入世界现代计量体系而进一步发展奠定了良好基础。
回顾计量事业五十年的发展经历,深深感到:这五十年的发展倾注了党中央、国务院领导对计量事业的关爱。(五十年代,周恩来总理关于时频的指示)。六十年代,聂荣臻元帅不仅强调:“科技要发展,计量需先行”,而且亲自主持了计量基准的规划建设。八十年代,朱镕基同志指出:计量检测、原材料和工艺装备是现代工业生产的三大支柱;没有准确的计量,就没有可靠的数据,就无法控制工艺过程,也就不可能生产出高质量的产品;近年来,他又指出:在科技工作中,标准、计量都很重要;标准、计量落后,一切都落后,要求认真研究新形势下建立现代计量体系的问题。
这五十年的发展也饱含着全国广大计量工作者的心血。王大珩院士等老一辈科学家对计量工作倾注了毕生的精力,2001年4月,他又和二十多位院士一起向国务院并朱总理呈送了《面向21世纪社会和经济可持续发展的需求,加快建设我国现代计量体系的建议》。以张仲华院士、高洁院士为代表的计量科研工作者,几十年含辛茹苦,自力更生,艰苦奋斗,研制开发出我国各项计量基、标准。仅计量院就取得重大科研成果五百多项,其中获得国家级和省部级科学技术成果奖三百多项,部分成果达到国际先进水平。经过几代计量工作者的共同努力,实现了全国计量单位的统一,确保了各方面测量量值的准确可靠。
总结计量事业五十年发展的经验,深深体会到:
一是必须始终把科学计量的发展放在计量工作的首位,因为在科学技术上来不得半点虚假,要实现单位的统一和量值的准确可靠,关键在于计量基、标准的能力和水平;
二是必须始终把为经济建设服务作为计量工作的出发点,因为只有在经济建设的社会实践中,实现单位的统一和量值的准确可靠才有实际意义;
三是必须始终把加强法制管理作为计量工作的基础,因为要实现单位的统一和量值的准确可靠,只有严格依法管理才能得以保障,这是世界计量事业发展的共同特征;
四是必须始终把参与国际交流作为计量工作的依托,因为随着科学技术的进步和经济全球化的发展,建立全球计量体系、实现测量量值的国际一致性已成为国际上日益迫切的共同要求。
二、新形势,新挑战
当前,面对21世纪科学技术的迅速发展和经济全球化的发展,国际上现代计量的发展呈现如下趋势:
在科学计量方面,首先,计量基础研究的原理性创新速度在加快。随着量子物理学的重大突破,复现单位的计量基准已逐渐由实物基准向由严格普遍的量子定律所约束的自然基准演变。目前,在7个SI基本单位中,千克原器是唯一仍在使用的实物基准,其他6个SI基本单位也面临着定义上的不断更新和进步,并且其定义更新与某些物理常数测量的改进密不可分。
虽然世界各国的经济、科技发展水平存在差异,政治、经济体制也不尽相同,但是由于现代社会对计量需求的时空跨度非常大,其重要性日益凸显,各国政府都非常重视发展计量,充分认识计量对社会和科技发展、经济贸易等的基础性支撑作用。各国普遍加大了科学计量方面的投入,无论是发达国家还是发展中国家,都在集中力量建设国家计量院,采用最新科技成果不断完善国际单位制及其实验基础,使基本单位的定义及其基、标准建立在更准确、更可靠的基础上。发达国家大多建立了以量子理论为基础的现代量子计量基准,一些国家已开始研究以物理常数为基础的普遍适用的计量单位基准体系。
其次,为适应“一次测试,一张证书全球通行”的经济全球化需要,要逐步实现国际间测量与校准结果的相互承认。根据美国、加拿大和澳大利亚等国家的研究,依赖计量的贸易量年度总值一般是GNP的50—60%,贸易计量检测的费用达到贸易额的4%以上。为减少进出口贸易中交易方对商品质量和数量重复进行检测和评价,测量的可比性和溯源性显得日益重要。国际标准化组织2000年修订的实验室能力评价国际标准(ISO17025)明确规定,对各类实验室出具的所有测量数据都必须能溯源到本国的计量基、标准。测量数据的互认只能以计量基、标准的等效性为前提。为此,国际计量局(BIPM)组织43个国家正式签署了《国家计量基标准和国家计量院签发的校准和测量证书互认协议》(MRA)。计划开展以国家计量院为主体的各国计量基、标准的国际比对,特别是物理、化学量的关键比对(已开展200余项),定期公布比对结果,从而给出各国计量基、标准量值的等效区间和相应的测量不确定度。在实现进入等效区间的基础上,进一步要求各国计量院建立一个能维持计量基、标准正常运行的质量体系,以便最终实现国际间校准与测量结果的相互承认。
我国现有计量基、标准大多建于20世纪70-80年代,计量基、标准的整体技术水平相对落后。虽然近年来国家对计量基、标准的建设投入有所增加,计量基、标准的状况有所改善,约有40%的计量基、标准能达到国际先进水平,但整体水平与国际先进水平的差距在不断拉大。在国际计量局组织的物理关键量比对的184个项目中,我国只参加了77项,约占总数的42%,对超过二分之一的项目,我国尚不具备参加的能力。化学关键量比对我国参加了28项,仅占总数的50%;热点领域的研究性比对,由于更多地应用了最新的化学计量技术,我国只参加了30项,仅占总数的不足40%,化学计量基、标准的能力不足是最主要的制约因素。
在法制计量方面,为适应经济全球化进展的需要,推动全球计量体系的形成,国际法制计量组织正在加大对各国法制计量工作的协调,包括与国际米制公约组织和国际实验室认可合作组织联合制定了计量法草案,供各国制定计量法时参考,以促进各国在采用国际单位制、对计量器具和定量包装商品进行法制计量管理方面逐步实现协调;制定并通过《型式评价多边互认框架协议》,目的是实现对计量器具法制要求的一致性,各国颁发统一的证书,相互承认证书及其测试结果;加大了计量检定规程国际建议的制修订力度,包括与国际标准化组织相关国际标准的协调。
随着改革开放的深入发展和社会主义市场经济体制的建立,尤其是我国已确立了全面建设小康社会的发展目标和加入WTO的新形势,计量工作的改革和发展日益显得缓慢。现行计量法律法规大多制定于七、八十年代,其中不少规定及相应实施的计量管理已不适应入世和市场经济发展的需要。如法制管理的计量器具范围过宽,实际上管不到位;对定量包装商品和一些与WTO/TBT协议正当目标原则有关的计量工作缺少法律规范;工程计量和法制计量界限不清,单一的检定方式无法满足各领域对各种工程参量测量的量值溯源需要,对由此需求而形成的校准、检测活动则缺少规范管理。在机构改革中,一些部门撤销,有关行业的计量管理出现空白。
在工程计量方面,高新技术,包括信息技术、微细工程、纳米技术、新材料的特性和高速动态过程的测量成为对新的和更复杂的广泛测量领域的需求。同样,化学计量正在面临医疗、生物工程、食品和药物检验、环境保护中不断增加的复杂测量的挑战。在现代工业自动化生产的条件下,保证产品质量的关键是加强加工过程的测量控制,这已取代了传统的加工后测量,成为利用信息技术改造传统产业的重要特征。为适应工业自动化要求,各国广泛加强了对在线检测,以及对极端量(极大、极小、极高、极低、极强、极弱)、动态量的溯源研究,建立能够提供更好的计量校准和测试服务市场成为现代工程计量十分重要的课题。
我国在新能源、新材料、信息技术、生物工程等高新技术以及国防尖端技术发展方面有许多急需的计量基、标准和测量方法尚属空白。如纳米技术要求对被研究和制造的对象在原子尺度上进行准确测量,而我国尚未建立纳米计量标准;高新技术产品电磁兼容性能的评定日益重要,而我国没有对电磁兼容的测量设备建立溯源系统,无法准确判断有关科研成果及其产品质量。工业自动化要求实现在线检测,但我国对极端量(极大、极小、极高、极低、极强、极弱)、动态量的溯源问题尚未解决,严重制约了高新技术及其产业化的发展。一些中小企业、民营企业计量意识淡薄,计量检测手段不足,企业计量基础工作亟待加强。
三、抓住机遇,加快发展,迎接挑战
我国计量工作要适应新的挑战,必须尽快解决自身存在的问题,加快与国际通行作法相衔接。为此,要加快计量工作的改革和发展步伐,使我国的科学计量、法制计量和工程计量能协调发展,基本达到世界先进水平,与市场经济体制的要求和WTO的规则相适应,不断满足科技进步、经济和国防建设、社会发展对计量的需求。
在科学计量方面:
以国家已批准建设实验基地为契机,重视和加强计量院的建设,加快实施其改革方案,建设国际水平的开放实验室,创造条件吸引国内外科技人员进行计量高新技术的研究;加强与高校的合作,建立与计量研究相关的博士点,定向培养高水平的中、青年科技人员;尽快建立开放性的基础研究网络,面向经济、科技、国防和社会发展目标,开展“基础性、前瞻性、综合性”研究,用五年左右时间,缩小我国与发达国家目前在以量子物理应用为主要特征的科学计量前沿研究方面10~15年左右的差距。
以国家科技基础条件平台建设为契机,采用最新科技成果和技术手段,加快建立新一代计量基、标准,加强现有计量基、标准的更新改造,重视其后续研究,扩展测量范围和频段,提高测量能力和自动化水平;
以实施MRA、开展物理、化学量的关键比对为契机,密切跟踪国际计量发展动态,认真组织计量基、标准参与国际比对,进行国内计量比对,以确保我国的量值准确并与国际上保持一致。
在法制计量方面:
以计量法修订为契机,从经济发展的需要和符合WTO/TBT协议的基本原则出发,加快修订计量法律法规,改革计量管理体制,制定统一的法制管理的计量器具目录,实行内外一致的管理方式,强化监管执法力度。加快计量技术法规制修订进度,利用网络等信息技术手段广泛征求社会各界对计量技术法规的意见。
以科技体制改革为契机,加快计量技术机构的改革,充分利用社会计量资源,对现有计量检定机构合理规划、重组布局,有效调控计量检定机构的项目建设。
以键全现代市场体系为契机,加大市场商贸计量的监管力度,同时从生产源头把好关,进一步做好重点计量器具和定量包装商品的计量监督管理工作。
在工程计量方面:
以对外开放检测市场为契机,逐步建立市场化的计量校准体系,允许对非强制检定的计量器具开展校准;充分吸纳社会各方面具备条件的技术机构有序地进入计量校准市场;通过建立集约化的计量校准集团等形式,扩大校准服务范围,以满足国内经济和社会发展的需求,避免资源低水平重复和浪费;加强对校准机构的管理,开展计量校准服务所使用的计量标准必须与计量基、标准保持量值溯源关系。
以推行ISO10012标准认证为契机,加强工业计量工作,研究提出加强工业计量工作的指导性意见,分类指导和帮助企业提高计量保证能力。
以落实科学发展观为契机,加强能源计量工作,做好能源计量的教育、培训,鼓励企业学习、引进国外先进的能源计量管理和检测技术,节能降耗,增加效益,积极推动循环经济,对重点用能单位能源计量工作依法实施监督管理。
在国际计量交流与合作方面:
以扩大对外开放为契机,承担更多的国际计量组织各专业委员会秘书处工作,围绕扩大外贸出口,积极参与重要国际建议的起草,组织研究国际建议草案,反映国内企业的意见;加强与周边国家的交往,促进周边贸易和区域经济的繁荣;加强与亚太地区以及世界各经济体在计量领域的全面合作与交流,学习发达国家科学计量先进经验,与发展较快的发展中国家协调法制计量中的立场,相互支持,维护双方的共同利益;启动全国计量行业WTO/TBT通报评议机制,做好有关计量的WTO/TBT通报咨询工作。
抚今追昔,感慨万千。计量事业五十年的发展,得到了社会各方面的支持和关注。今后,计量工作的改革和发展,更需要各方面的支持和关注。我们相信,在以胡锦涛为总书记的党中央领导下,在全体计量工作者的共同努力下,在社会各界的大力支持下,经过5-10年的努力,计量事业一定能为我国在新世纪社会、经济和科技的可持续发展做出更大的贡献。