1875年5月20日，17個(gè)國(guó)家在法國(guó)巴黎簽署了“米制公約”，這是一項(xiàng)在全球范圍內(nèi)采用國(guó)際單位制和保證測(cè)量結(jié)果一致的政府間協(xié)議。100多年來(lái)，國(guó)際米制公約組織對(duì)保證國(guó)際計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一、促進(jìn)國(guó)際貿(mào)易和加速科技發(fā)展發(fā)揮了巨大作用。1999年，第二十一屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)把每年的5月20日確定為“世界計(jì)量日”。計(jì)量是支撐社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的重要基礎(chǔ)。現(xiàn)代計(jì)量包括科學(xué)計(jì)量、法制計(jì)量和工程計(jì)量。科學(xué)計(jì)量是研制和建立計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)裝置，提供量值傳遞和溯源的依據(jù)；法制計(jì)量是對(duì)關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要計(jì)量器具和商品計(jì)量行為依法進(jìn)行監(jiān)管，確保相關(guān)量值準(zhǔn)確；工程計(jì)量是為全社會(huì)的其他測(cè)量活動(dòng)進(jìn)行量值溯源提供計(jì)量校準(zhǔn)和檢測(cè)服務(wù)。1999年10月11日至15日第21屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)在法國(guó)巴黎國(guó)際計(jì)量局召開(kāi)，為了使各國(guó)政府和公眾了解計(jì)量，鼓勵(lì)和推動(dòng)各國(guó)計(jì)量領(lǐng)域的發(fā)展，加強(qiáng)各國(guó)在計(jì)量領(lǐng)域的國(guó)際交流與合作，大會(huì)確定每年5月20日為世界計(jì)量日，并得到國(guó)際法制計(jì)量組織的認(rèn)同。[1] 1875年5月20日是20個(gè)國(guó)家中的17個(gè)全權(quán)代表簽訂了聞名世界的《米制公約》。該“公約”及其附則，促成了各簽字國(guó)共同出經(jīng)費(fèi)辦常設(shè)的科學(xué)機(jī)構(gòu)，即國(guó)際計(jì)量局（BIPM），局址確定在法國(guó)。這就是米制的搖籃。國(guó)際計(jì)量局由國(guó)際計(jì)量大會(huì)（CGPM）和科學(xué)專家委員會(huì)即“國(guó)際計(jì)量委員會(huì)”（CIPM）管轄。其目的是保證“米制的國(guó)際間的統(tǒng)一和發(fā)展”。從2000年5月20日起，世界各國(guó)開(kāi)始了宣傳世界計(jì)量日一系列活動(dòng)[3] 。國(guó)際法制計(jì)量組織（OIML）在2001年OIML主席理事會(huì)上宣布，鼓勵(lì)各國(guó)的國(guó)家計(jì)量機(jī)構(gòu)利用5月20日世界計(jì)量日開(kāi)展活動(dòng)。“世界計(jì)量日”的確定，使人類對(duì)計(jì)量的認(rèn)識(shí)躍上一個(gè)新的高度，也使計(jì)量對(duì)社會(huì)的影響進(jìn)入一個(gè)新的階段。
眾所周知，科學(xué)技術(shù)是人類生存和發(fā)展的一個(gè)重要基礎(chǔ)。沒(méi)有科學(xué)技術(shù)，便不可能有人類的今天。其實(shí)，計(jì)量本身就是科學(xué)技術(shù)的一個(gè)重要的組成部分。任何科學(xué)技術(shù)，都是為了探討、分析、研究、掌握和利用事物的客觀規(guī)律；而所有的事物都是由一定的“量”組成，并通過(guò)“量”來(lái)體現(xiàn)的。為了認(rèn)識(shí)量并確切地獲得其量值，只有通過(guò)計(jì)量。比如，哥白尼關(guān)于天體運(yùn)行的學(xué)說(shuō)，是在反復(fù)觀察的基礎(chǔ)上提出的，并在伽利略用天文望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了進(jìn)一步觀測(cè)之后而確立的；著名的萬(wàn)有引力定律，被牛頓的敏銳觀察所揭示，并在百余年后經(jīng)卡文迪許的精密測(cè)試而得到了確認(rèn)；愛(ài)因斯坦的相對(duì)論，也是在頻率精密測(cè)量的基礎(chǔ)上才得到了一定的驗(yàn)證；李政道、楊振宇關(guān)于弱相互作用下宇稱不守恒的理論，也是吳健雄等人在美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)局（金標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院）進(jìn)行了專門(mén)的測(cè)試才驗(yàn)證的。總之，從經(jīng)典的牛頓力學(xué)到現(xiàn)代的量子力學(xué)，各種定律、定理，都是經(jīng)過(guò)觀察、分析、研究、推理和實(shí)際驗(yàn)證才被揭示、承認(rèn)和確立。計(jì)量正是上述過(guò)程的重要技術(shù)基礎(chǔ)。
歷史上三次大的技術(shù)革命，都充分地依靠了計(jì)量，同時(shí)也促進(jìn)了計(jì)量的發(fā)展。
以蒸汽機(jī)的廣泛應(yīng)用為主軍標(biāo)志的第一次技術(shù)革命，導(dǎo)致以機(jī)器為主的工廠取代了以手工為基礎(chǔ)的作坊，使生產(chǎn)力得以迅速提高，進(jìn)而確立了資本主義的生產(chǎn)方式。當(dāng)時(shí)，經(jīng)典力學(xué)和熱力學(xué)是社會(huì)科技發(fā)展的重要理論基礎(chǔ)。在蒸汽機(jī)的研制和應(yīng)用的過(guò)程中，都需要對(duì)蒸汽壓力、熱膨脹系數(shù)、燃料的燃燒效率、能量的轉(zhuǎn)換等進(jìn)行大量的計(jì)量測(cè)試。力學(xué)計(jì)量和熱工計(jì)量，就是在這種情況下發(fā)展起來(lái)的。另外，機(jī)械工業(yè)的興起，使幾何量的計(jì)量得到了進(jìn)一步的發(fā)展。
以電的產(chǎn)生和應(yīng)用為基本標(biāo)志的第二次技術(shù)革命，更加推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展。歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律，以及麥克斯韋電磁波理論等，為電磁現(xiàn)象的深入研究和廣泛應(yīng)用、電磁計(jì)量和無(wú)線電計(jì)量的開(kāi)展，提供了重要的理論基礎(chǔ)。例如，1821年西貝克發(fā)現(xiàn)的熱電效應(yīng)，為熱電偶的誕生奠定了理論基礎(chǔ)；而各種熱電偶的研制成功，則對(duì)溫度計(jì)量、電工計(jì)量、以及無(wú)線電計(jì)量等提供了一種重要手段，促進(jìn)了相應(yīng)科技的發(fā)展。為了實(shí)際測(cè)量地球運(yùn)動(dòng)的相對(duì)速率，邁克爾遜等人利用物理學(xué)的成就，研制出了邁克爾遜干涉儀，從而為長(zhǎng)度計(jì)量提供了一個(gè)重要方法。1892年，邁克爾遜用鎬光（單色紅光）作為干涉儀的光源，測(cè)量了保存于巴黎的鉑銥合金基準(zhǔn)米尺的長(zhǎng)度，獲得了相當(dāng)準(zhǔn)確的結(jié)果（等于1 553 163.5個(gè)紅光波長(zhǎng)）。直至百余年后的今天，利用各種干涉儀精密測(cè)量長(zhǎng)度，仍然是幾何量計(jì)量的一種重要方法。普朗克關(guān)于能量狀態(tài)的量子化假說(shuō)，指出物體在輻射和吸收能量時(shí)，其帶電的線性諧振子可以和周?chē)碾姶艌?chǎng)交換能量,以致能從一個(gè)能級(jí)躍遷到另一個(gè)能級(jí)狀態(tài)，并且能量子的能量為?E=hυ（式中h——普朗克常數(shù)，υ——頻率）。愛(ài)因斯坦在普朗克假說(shuō)的基礎(chǔ)上，提出了光不僅具有波動(dòng)性，而且還具有粒子性，即光是以速度c運(yùn)動(dòng)的粒子（光子）流，其單元（光子）的能量為?E=hυ，從而說(shuō)明不同頻率的光子具有不同的能量。上述理論成功地解釋了光電效應(yīng)，成了熱輻射計(jì)量的理論基礎(chǔ)，同時(shí)也使計(jì)量開(kāi)始從宏觀進(jìn)入微觀領(lǐng)域。隨著量子力學(xué)、核物理學(xué)的創(chuàng)立與發(fā)展，電離輻射計(jì)量逐漸形成。
核能及化工等的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，導(dǎo)致了第三次技術(shù)革命。在這個(gè)時(shí)期，科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展更加迅速。原子能、化工、半導(dǎo)體、電子計(jì)算機(jī)、超導(dǎo)、激光、遙感、宇航等新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使計(jì)量日趨現(xiàn)代化，計(jì)量的宏觀實(shí)物基準(zhǔn)逐步向量子（自然）基準(zhǔn)過(guò)渡。原子頻標(biāo)的建立和米的新定義的形成,有著相當(dāng)重要的意義。頻率和長(zhǎng)度的精密測(cè)量，促進(jìn)了現(xiàn)代科技的發(fā)展。比如，光速的測(cè)定、原子光譜的超精細(xì)結(jié)構(gòu)的探測(cè)以及航海、航天、遙感、激光、微電子學(xué)等許多科技領(lǐng)域，都是以頻率和長(zhǎng)度的精密測(cè)量為重要基礎(chǔ)的。至于人們廣泛談?wù)摵完P(guān)注的所謂第四次技術(shù)革命，將引起科技、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的重大變革，人類將進(jìn)入“超工業(yè)社會(huì)”或“信息社會(huì)”。那時(shí)，不可再生的石化燃料能源將替換成可再生的太陽(yáng)能、海潮發(fā)電等新能源，鋼鐵、機(jī)械、橡膠等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將被電子工業(yè)、宇航工程、海洋工程、遺傳工程等新興產(chǎn)業(yè)所征服，等等。這場(chǎng)技術(shù)革命的先導(dǎo)是微電子學(xué)和計(jì)算機(jī)，而集成電路又可以說(shuō)是先導(dǎo)的核心。集成電路的研制，沒(méi)有相應(yīng)的計(jì)量保證是不可想象的。比如，硅單晶的幾何參數(shù)、物理特性，超純水、超純氣的純度，化學(xué)試劑、光刻膠的性能，膜層厚度、層錯(cuò)位錯(cuò)，離子注入深度、濃度、均勻度以及工藝監(jiān)控測(cè)試圖形等的測(cè)定與控制，都是精密測(cè)量。當(dāng)前，我國(guó)集成電路研制尚比較落后，計(jì)量工作跟不上是其中的原因之一。總之，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是物理學(xué)的成就，為計(jì)量的發(fā)展創(chuàng)造了重要的前提，同時(shí)也對(duì)計(jì)量提出了更高的要求，推動(dòng)了計(jì)量的發(fā)展；而計(jì)量的成就，又促進(jìn)了科技的發(fā)展。正如門(mén)捷列夫所說(shuō)：“沒(méi)有計(jì)量，便沒(méi)有科學(xué)”。聶榮臻同志也曾明確指出：“科技要發(fā)展，計(jì)量須先行”；“沒(méi)有計(jì)量，寸步難行”。生產(chǎn)計(jì)量對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的作用和意義是很明顯的。社會(huì)化大生產(chǎn)的本身就要求有高度的計(jì)量保證。生產(chǎn)的發(fā)展，大體上可分為三個(gè)階段，即以經(jīng)驗(yàn)為主的階段，半經(jīng)驗(yàn)、半科學(xué)階段和科學(xué)階段。計(jì)量則是科學(xué)生產(chǎn)的技術(shù)基礎(chǔ)。從原材料的篩選到定額投料，從工藝流程監(jiān)控到產(chǎn)品的品質(zhì)檢驗(yàn)，都離不開(kāi)計(jì)量。例如，一輛普通的載重汽車(chē)有9000多個(gè)零件，由上百個(gè)工廠生產(chǎn)，若沒(méi)有一定的計(jì)量保證，就無(wú)法裝配成功。某地方中型鋼鐵廠軋鋼板的耗油量，原來(lái)是每噸300余公斤，后來(lái)由于對(duì)廢氣、空氣量、燃燒供熱量以及溫度等進(jìn)行了計(jì)量監(jiān)控，結(jié)果使能耗下降到每噸40公斤。原先，某鋼廠的冶金爐，所用的重油燃料靠人工經(jīng)驗(yàn)控制，根本不計(jì)量；為了火旺，總是多投料，結(jié)果燃燒不徹底，黑煙滾滾，既多耗油，又污染環(huán)境，以致連年虧損。后來(lái)，安裝了計(jì)量?jī)x表，對(duì)燃料進(jìn)行了監(jiān)控，使加油量保持在最佳值，既節(jié)約了油料，又減少了污染，同時(shí)還提高了煉鋼效率，結(jié)果很快就出現(xiàn)了扭虧為盈的新局面。某瑪鋼廠是我國(guó)生產(chǎn)瑪鋼制品的第一大廠。過(guò)去，能耗一直居高不下，是當(dāng)?shù)睾哪艿闹攸c(diǎn)戶。為摸清原因，該廠對(duì)十余種主要設(shè)備進(jìn)行了熱平衡測(cè)試，并取得了大量數(shù)據(jù)，從而計(jì)算出設(shè)備熱平衡和能耗的基本關(guān)系，初步掌握了能源利用的規(guī)律，找出了能耗嚴(yán)重的主要原因并相應(yīng)地安裝了監(jiān)測(cè)儀表。例如，退火窯的熱效率原約為8%，監(jiān)測(cè)控制后則提高到12%以上，退火時(shí)間由60小時(shí)降到35小時(shí)，一年就節(jié)煤近2 000噸、節(jié)電26 000余千瓦小時(shí)（度）。結(jié)果，一年下來(lái)，全廠的用水量下降了21%，節(jié)電約600 000千瓦小時(shí)，綜合能耗下降了約10%，產(chǎn)值提高了22%。近幾年，國(guó)外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家，把優(yōu)質(zhì)的原材料、先進(jìn)的工藝裝備和現(xiàn)代的計(jì)量檢測(cè)手段，視為現(xiàn)代化生產(chǎn)的三大支柱。其實(shí)，優(yōu)質(zhì)原材料的制取與篩選、先進(jìn)工藝裝備的配備與流程的監(jiān)控，也都離不開(kāi)計(jì)量測(cè)試。例如，國(guó)外先進(jìn)生產(chǎn)線的產(chǎn)品品質(zhì)高，次、廢品少或幾乎沒(méi)有，其中重要的因素就是充分利用了在線測(cè)量與監(jiān)控技術(shù)。至于所謂的柔性生產(chǎn)（制造）系統(tǒng)，更需要現(xiàn)代計(jì)量檢測(cè)手段的技術(shù)保證。至于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，特別是現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，亦必須有計(jì)量保證。例如，為了科學(xué)種田，就必須通過(guò)計(jì)量來(lái)掌握土壤的酸堿度、鹽分、水分、有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀的含量以及溫度等。在鹽水選種、溫湯或藥劑浸種、適溫催芽和離心脫水等過(guò)程中，亦都要靠一定的計(jì)量保證。電離輻射育種，是近幾年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)重要增產(chǎn)措施。我國(guó)已用該法培育出了許多農(nóng)作物新品種，其中魯棉一號(hào)可使棉花大面積地成倍增產(chǎn)。利用電離輻射實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品和食物的防腐保鮮，亦是新興輻射加工工業(yè)的一個(gè)重要方面。所有這些，都需要相應(yīng)的計(jì)量保證，否則不僅達(dá)不到預(yù)期的效果，而且會(huì)造成不應(yīng)有的損失。另外，在田間管理上，也離不開(kāi)計(jì)量。例如，既要合理密植，又要間作套種，這就需要對(duì)植株光合作用的照度等進(jìn)行必要的計(jì)量。事實(shí)充分表明，科學(xué)生產(chǎn)和技術(shù)革新，都離不開(kāi)計(jì)量測(cè)試。計(jì)量對(duì)人民生活的意義是相當(dāng)明顯的。生產(chǎn)過(guò)程的計(jì)量不容忽視，生活中的計(jì)量則更應(yīng)關(guān)注。它直接觸動(dòng)人們的切身利益，而且有時(shí)非常敏感。例如，日常買(mǎi)賣(mài)中的計(jì)量器具是否準(zhǔn)確，家用電表、煤氣表和水表是否合格，以至公共交通的時(shí)刻是否準(zhǔn)確等，都會(huì)對(duì)人們的生活產(chǎn)生一定的影響。民以食為天。糧食是生活的必需品，任何人都離不開(kāi)它。糧食的品質(zhì)直接關(guān)系到人們的健康。在糧食生產(chǎn)的過(guò)程中，施化肥可以增產(chǎn)，灑農(nóng)藥可以除蟲(chóng)。但化肥和農(nóng)藥大多對(duì)人體有害，必須控制在一定的劑量之內(nèi)，否則將會(huì)導(dǎo)致積累性中毒，造成嚴(yán)重的后果。某些農(nóng)藥，如六六六等，許多國(guó)家，包括我國(guó)，已明令禁止使用。近幾年來(lái)，一些發(fā)達(dá)國(guó)家在積極探索完全不使用化肥和農(nóng)藥的新式農(nóng)業(yè)，即所謂的“生態(tài)農(nóng)業(yè)”，很值得關(guān)注。倘能成功并予以推廣，將會(huì)對(duì)人類的生存和發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。食品的保鮮，是人們?cè)絹?lái)越關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。醫(yī)學(xué)界已經(jīng)證明，糧食及其制品，發(fā)霉變質(zhì)會(huì)產(chǎn)生黃曲霉素，人和動(dòng)物食用后容易致癌。另外，食品在加工過(guò)程中，往往要加入一些添加劑，如色素、味素、防腐劑等，都應(yīng)對(duì)其進(jìn)行必要的計(jì)量檢測(cè)，以控制用量，否則會(huì)導(dǎo)致不良后果，危害人們的健康。所以，糧食及其制品的生產(chǎn)、貯存和加工，都離不開(kāi)計(jì)量。副食品，特別是水產(chǎn)品、肉、蛋和蔬菜的冷凍保鮮，人們已普遍采用。對(duì)此，溫度的控制很重要，溫度過(guò)低會(huì)對(duì)食品的色、香、味甚至營(yíng)養(yǎng)起破壞作用；溫度過(guò)高則不易保存。這也只有通過(guò)相應(yīng)的計(jì)量才能予以保證。近幾年，城市的各種污染日益嚴(yán)重，幾乎成了難以根除的公害。世界各國(guó)，特別是比較發(fā)達(dá)的國(guó)家，對(duì)環(huán)境保護(hù)都相當(dāng)重視。其中，關(guān)鍵的一環(huán)，就是進(jìn)行有效的計(jì)量監(jiān)測(cè)與控制，諸如對(duì)大氣、水質(zhì)及噪聲等。至于水和空氣對(duì)人生的重要性，是不言而喻的。社會(huì)調(diào)查表明，一些水質(zhì)良好、空氣新鮮的地區(qū)，特別是山區(qū)，人們的平均壽命較長(zhǎng)；相反地，水質(zhì)不好、空氣污染嚴(yán)重的地區(qū)，人們的發(fā)病率較高，壽命普遍較低。近幾年，通過(guò)對(duì)空氣的計(jì)量測(cè)試，發(fā)現(xiàn)當(dāng)空氣中的負(fù)離子濃度較大時(shí)，會(huì)感到空氣格外新鮮，對(duì)人們有一定的醫(yī)療保健作用。這也是往往將休養(yǎng)所、療養(yǎng)院、保健院等建于山區(qū)、林中或海濱、湖畔的原因之一。在醫(yī)療衛(wèi)生方面，計(jì)量測(cè)試的作用亦越來(lái)越明顯。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì)疾病的預(yù)防、診斷和治療，都離不開(kāi)計(jì)量測(cè)試。例如，測(cè)量體溫、血壓，作心電圖、腦電圖以及各種化驗(yàn)等，皆是常見(jiàn)的計(jì)量測(cè)試。對(duì)于癌癥，人們都很關(guān)注，是目前死亡率最高的疾病之一。據(jù)美國(guó)專家的估計(jì)，大約總?cè)丝诘?/4，在其一生中可能患有各種癌癥。當(dāng)然發(fā)病與否，患病的程度各不相同。如今，有的國(guó)家癌癥患者已逾百萬(wàn)。其中，約70%的患者接受放射線治療，但治愈者僅40%左右。這里，要求腫瘤部位所受到放射線照射的劑量準(zhǔn)確到±5%。因?yàn)椋瑒┝啃×耍蛔阋砸种坪蜌┘?xì)胞；劑量大了，則會(huì)使患者遭受不應(yīng)有的損傷。這也只有靠計(jì)量來(lái)保證。
在自然科學(xué)的發(fā)展中，計(jì)量工作是人們正確認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象、掌握自然規(guī)律、驗(yàn)證科學(xué)預(yù)見(jiàn)不可缺少的手段。例如，美籍華人吳建雄博士就是通過(guò)精密測(cè)量，用實(shí)驗(yàn)方法在美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院的實(shí)驗(yàn)室里驗(yàn)證了世界著名物理學(xué)家諾貝爾獎(jiǎng)獲得者李政道和楊振寧二位博士所提出的弱相互作用下的宇稱不守恒理論。在生命現(xiàn)象、引力波、地球科學(xué)、材料學(xué)、信息學(xué)等研究中，都需要精密的計(jì)量測(cè)試。在工業(yè)生產(chǎn)中，不僅一般零部件的加工、安裝需要計(jì)量測(cè)試手段。在信息高速公路、高層建筑、高速電梯的建設(shè)中，在光纖的生產(chǎn)、激光器件的制造和大地測(cè)量以及大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)中，對(duì)幾何量、折射率分布、帶寬等參數(shù)的計(jì)量測(cè)試不確定度也在不斷地提高要求。在醫(yī)療衛(wèi)生中，計(jì)量不準(zhǔn)往往會(huì)造成人身事故。放射治療腫瘤，X射線和γ射線的劑量大小與治療效果有著密切關(guān)系。
如果射線劑量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，患者好的組織就會(huì)被燒傷或損壞，如果射線劑量不足，則達(dá)不到治療效果。分光光度計(jì)不準(zhǔn)，會(huì)造成肝功能的分析結(jié)果不可靠等等。計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)、黑色和有色冶金行業(yè)、新能源、環(huán)境科技的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)、國(guó)防建設(shè)等都需要計(jì)量科學(xué)技術(shù)。計(jì)量不但涉及到各經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，也與人民的生活和安全息息相關(guān)。在航天、航空、航海、導(dǎo)航、采礦、地震、電力、石化、輕紡、運(yùn)輸、氣象、通信等方面，計(jì)量都起到了重要的保證作用。
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