点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:【锚定2035·院士谈科学报国】构建新一代国家测量体系,支撑高精尖装备制造
首页> 光明科普> 图文 > 正文

【锚定2035·院士谈科学报国】构建新一代国家测量体系,支撑高精尖装备制造

来源:光明网-科普中国2024-11-25 10:06

  编者按:习近平总书记指出,“科学普及是实现创新发展的重要基础性工作。”为助力高水平科技自立自强,中国科协科普部联合光明网推出“院士高端科普”栏目,邀请各领域院士就我国当下热点科技问题给予权威解答,服务引导更多科技工作者提升科研科普能力,促进全民科学素质提升,为科技强国建设贡献科普力量。#千万IP创科普

  在当今全球科技竞争日益激烈的背景下,我国正从中低端制造向中高端制造乃至高精尖制造转型升级。在这一过程中,我们面临诸多挑战和短板,特别是高端装备发展的支撑体系尚未建立起来。具体而言,首要问题在于国家测量体系的缺失。

【锚定2035·院士谈科学报国】构建新一代国家测量体系,支撑高精尖装备制造

中国工程院院士谭久彬

  国家测量体系是确保高精尖装备核心技术突破和产品质量提升的基石。这一体系涉及庞大的产业链,包括众多细分产品。只有这些产品的质量得到提升,高精尖装备的整体质量才有可能提升。

  王大珩院士曾带领课题组做了一项调查,发现发达国家在精密装备领域的总投入中,测量装备(即测量仪器)占比高达三分之一,可见测量手段对于提升装备制造水平的重要性。然而,从我国当前的投入现状来看,测量装备的投入比例远低于国际先进水平,甚至难以达到总投入的十分之一。这种投入不足导致我们虽有强烈的发展愿望,并在不懈努力,但缺乏坚实基础的支撑,使得转型升级之路显得尤为艰难。

  基础是扎扎实实建立起来的。联合国工业发展组织、世界贸易组织、国际标准化组织等在总结质量领域100多年实践经验基础上提出“国家质量基础(National Quality Infrastructure,NQI)”这一概念。NQI由标准、计量与合格评定三个要素组成,它们相互依存,共同支撑起制造业的质量体系。其中,合格评定主要依赖于工业测量能力和手段,工业测量必须依据标准进行,工业测量手段的准确性则需要计量来保障。然而,我国在这三个环节的发展都相对滞后。标准体系的发展尤为缓慢,缺项众多,需要建立大量的标准来完善。同时,我国的工业测量能力薄弱,不成体系,与计量体系存在断链现象。这使得我国国家质量基础的整体价值难以充分发挥,距离完全建立还有很大的差距。

【锚定2035·院士谈科学报国】构建新一代国家测量体系,支撑高精尖装备制造

谭久彬院士指导学生

  我国现行国家测量体系是上世纪50年代后期向苏联学习的产物。当时国际上制造业尚处于一般精度测量阶段,当时的国家测量体系也处于初级阶段。60多年过去了,制造业已经经历了一般精度制造与测量、精密级制造与测量、超精密级制造与测量,现在已经进入完整精度制造与测量阶段。原来的国家测量体系已经严重不适应现阶段高精尖装备和产品制造与测量的需求。苏联解体后,俄罗斯成为了主要继承者。但俄罗斯也早已经放弃了原来国家测量体系模式,采用德国的国家测量体系模式。目前,只有中国还在固守着最落后的国家测量体系模式。要想建设科技强国、制造强国和质量强国,必须加快建设新一代国家测量体系。

  新一代国家测量体系具有完全新的内涵和新的优势。2018年11月16日国际计量大会正式通过了“修订国际单位制”的决议,7个基本量均由常数定义,2019年“5.20国际计量日”新定义正式生效实施。新一代国家测量体系相较于现有的国家测量体系具有巨大的后发优势,以量值制传递为核心的新一代国家计量体系简洁高效,传递准确度更高;同样,新一代国家计量体系对庞大的国家测量体系、仪器产业体系的管控也是更加简洁高效、管控质量更高、成本更低。

  要想建立新一代国家测量体系,必须先建立起新一代国家测量法规体系,建立新一代国家测量法规体系是建立新一代国家测量体系的法律依据。

  现行的《中华人民共和国计量法》于1985年9月6日通过,于1986年7月1日起正式实施。它是建立国家计量体系的法律依据。该计量法的核心本质是通过行政手段把实物计量基准的量值逐级传递到计量仪器上,以确保在全国范围内量值准确一致。该计量法经过多次修订,在建立国家测量体系,形成规范测量能力上曾经发挥过重要作用。但随着现代科技与高新技术产业快速发展,在现有计量法的基础上修修补补已经解决不了根本性问题。我们必须下决心建立新一代国家测量法,以其为基础,构建与新一轮科技革命与产业变革相适应的新一代国家测量体系。

  要想构建强大的新一代国家测量体系,还必须要有一大批博士、硕士为主体的测量与仪器方面的高水平科技人才。为了弥补这个人才短板,我们必须加大对人才的培养力度。当前,我国虽已有部分高校设置了仪器科学与技术学科专业,但无论从数量还是质量上,均难以满足快速发展的需求。因此,扩大该学科的覆盖范围,提升培养层次,鼓励更多高校设立硕士、博士点,成为当务之急。

【锚定2035·院士谈科学报国】构建新一代国家测量体系,支撑高精尖装备制造

谭久彬院士指导学生

  加快构建新一代国家测量体系,除了人才培育,建立健全与之配套的仪器产业体系也迫在眉睫。国家正逐步增强对仪器产业发展的重视,但相较于集成电路等产业,其复杂性与多样性更为显著。比如,集成电路产业路径清晰,通过大规模投资构建从设计到制造、测试封装的完整生产线,虽细分繁多但总体框架清晰。但仪器产业的种类成千上万,市场需求量各异且相对有限,难以单独形成庞大的产业规模。这使得很难通过一种仪器来形成一个很大的产业。

  为了解决这个问题,建议按场景化来支持仪器产业的发展。以航空发动机产业为例,为提升其整体产业链质量,可以梳理出该产业需要的测量参数和专用测量仪器,然后集中投入进行研发和生产。通过这种方式,我们可聚焦于几个关键应用场景,设定如两个五年规划期,集中资源投入到这些场景中,推动其核心测量技术的突破与仪器设备的升级。随着这些关键场景的质量提升,将直接带动高精尖装备整体质量的提升,进而发挥示范效应,逐步辐射并带动其他相关场景的发展,由此逐步构建起完善的仪器产业体系。

  从全球范围来看,凡是科技强国都是仪器强国,凡是制造强国都是仪器强国,凡是质量强国也都是仪器强国。美国、德国和日本等国家在高精尖装备制造和创新技术上都处于世界领先地位。这些国家拥有完善的国家测量体系和先进的仪器产业体系,为他们的科技发展和制造业提升提供了有力的支撑。

  因此,我国要想成为科技强国、制造强国和质量强国,亟需加快建设新一代国家测量体系及其配套的仪器产业体系,进而不断提升我国在高精尖装备制造领域的实力和竞争力。

  (作者:谭久彬,中国工程院院士、哈尔滨工业大学精密仪器工程研究院院长、教授、博士生导师、中国仪器仪表学会副理事长、中国计量测试学会副理事长,光明网记者肖春芳整理)

【锚定2035·院士谈科学报国】构建新一代国家测量体系,支撑高精尖装备制造

【锚定2035·院士谈科学报国】构建新一代国家测量体系,支撑高精尖装备制造

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 浙江嘉兴:春风行动助就业

  • 场景训练赋能康养机器人走进现实生活

独家策划

推荐阅读
我们并不缺成果、人才与产业雄心,真正要补上的,是那批能将成果带过“最后一公里”的人
2026-04-10 14:38
春风送暖,踏青正当时,但接连不断的喷嚏、鼻痒、眼痒等过敏症状,却让不少人的春日心情打了折扣。
2026-04-10 10:30
“四月不减肥,五月徒伤悲。”春暖花开,网上晒运动、轻食的人多了起来。不少人把减重当作迎接春天的第一件事,尤其对很多女性而言,拥有理想身材的第一步就是减重。
2026-04-10 10:28
9日,国家卫生健康委、中央社会工作部、中央政法委等25部门联合印发《健全社会心理服务体系和危机干预机制实施方案》,部署5方面18项主要任务,明确到2030年基本健全覆盖全人群、全生命周期的社会心理服务体系和危机干预机制。
2026-04-10 09:56
新华社北京4月9日电第十四届全国人民代表大会第四次会议通过了《中华人民共和国生态环境法典》,法典单行本已由人民出版社出版,即日起在全国新华书店发行。
2026-04-10 09:56
就说春耕:老把式一手扶犁,一手扬鞭,汗水顺着脊背往下淌……  再看今朝:铁牛代替了水牛,无人机施肥撒药,手机指挥收割浇水,早已不再是新闻。相信随着越来越多的新技术、新方法走进田野,干农业会越来越安逸,农业这碗饭会越来越有嚼头。
2026-04-10 09:56
人工智能时代,我们如何更好就业创业?如何推动人工智能与就业创业深度融合?第四期光明智库民生论坛,我们邀请专家共同探讨人工智能时代的就业创业这一新课题。
2026-04-09 10:28
2026年的智能驾驶行业,正经历一场意味深长的路线分化。
2026-04-09 10:24
在贵州,无人机的身影成为山地农业的新风景,展现出通用航空业赋能山地农业高质量发展的广阔前景。
2026-04-09 10:12
碳排放看不见、摸不着,却关乎每一场国际气候谈判、每一笔碳关税账单。
2026-04-09 10:09
人工智能在延伸人类能力的同时,也深刻改变着就业创业形态和劳动力市场结构。我们既拥抱着技术进步带来的无限可能,也要理性审视挑战、主动适应变革。
2026-04-09 10:08
构建“科研—科普—科创”融合闭环,让科普全程嵌入新质生产力培育链条,方能破解成果转化低效、创新协同不足等突出问题。
2026-04-09 10:02
从实验室到田间地头,辽宁省农科院为科研院所、高校、种业企业等单位提供种质资源共享服务,打通种质资源转化的“最后一公里”,让良种真正走进千家万户。
2026-04-09 09:50
北京大学先进制造与机器人学院刘珂课题组与杨林课题组合作,从折纸艺术中获得灵感,成功实现了无需外部输入的电子器件智能温度控制,相关指标刷新世界纪录。
2026-04-09 09:47
最近,中国海洋大学教授、青岛海洋生物医药研究院首席科学家于广利远赴智利,只为一株南极褐藻。2014年,青岛海洋生物医药研究院正式运行,BG136成为其孵化的第一个海洋新药项目。
2026-04-08 09:51
4月7日,贵州省贵阳市,北京积水潭医院贵州医院医生在指导患者进行脑机接口康复训练。信息多跑路、群众少跑腿的背后,是西青区紧密型医共体数据互通共享,让信息实时对接、问题协同处置。
2026-04-08 09:49
绿色获得感,源自对优美生态最直观的感受,是看得见、摸得着的民生福祉。绿色获得感,源自生态与产业共促,让绿水青山成为富民兴业的金山银山。绿色获得感,源自城乡融合发展,让良好生态空间全民共享。
2026-04-08 09:44
2月5日,自然资源部组织的中国第42次南极考察队在东南极麒麟冰下湖区域,成功完成我国首次南极冰层热水钻探试验,突破国际极地热水钻探2540米的最深纪录,标志着我国具备在90%以上的南极冰盖和全部北极冰盖开展钻探研究的能力。
2026-04-08 09:43
当前,我国已进入中度老龄化阶段,失能、失智、高龄老年人逐年增多,养老服务需求呈现专业化、多样化、个性化特征。
2026-04-08 09:41
黄色的花在春天更早绽放,是植物经历数亿年的自然进化形成的一系列生存策略。
2026-04-07 10:29
加载更多