前言

科学技术发展离不开测量，而计量是测量的科学，所以说计量的发展与科学技术的进步有着密切的联系。随着科学技术和工农业的发展，计量单位也在不断地变革，以满足人们生产、生活的需要。而且计量单位的变革在某种意义上也折射出生产力发展水平的提高。

近日，本报记者有幸采访了中国工程院院士张钟华。张钟华是我国计量科学研究院的唯一院士，他以几十年的奋斗与感受，对我国计量科学的发展作了较全面的回顾。

《仪器仪表商情》：计量学是中国古代文明的基石之一，是文明社会不可缺少的技术规范和行为准则。站在历史角度，计量学对创造灿烂的中华文明起到了非常重要作用。您能谈谈我国计量科学的发展历程吗？

张钟华院士：两千多年以前秦始皇统一中国后，做了几件重要的事情。其中之一就是统一全国的度量衡。这一举措在以后中国保持统一以及生产和贸易的发展等方面起了重要作用。1875年，国际上成立了“米制公约组织”，要在全球范围内建立一个统一的计量体系。中国对此一直积极面对。从清朝末年到民国成立以后一直进行准备，要采用国际通用的“米制”作为我国计量制度的基础。南京政府还在政府部门中设立了“国家度量衡局”。规定了“一公斤等于两市斤”、“一公尺等于3市尺”等基本计量单位、。新中国成立后，采用国际通用计量单位的过程得到了更为顺畅的发展。1955年成立了过去原直属的国家计量局，正式规定了我国采用“米制”计量单位。1965年中国计量科学研究院成立，职责是建立和维护国家计量基准以及向全国传递量值。经过五十多年的发展，一个全国性的计量系统已经建立。计量科学也接近或达到了当代的国际先进水平。

国际上计量科学的最高决策机构是“国际计量大会（CGPM）”，每四年举行一次，由“米制公约”成员国的政府、派代表参加。国际计量科学的最高专家组织是“国际计量委员会（CIPM）”。米制公约中最重要的18个成员国各派一名专家作为代表参加。我国在其中有一个名额。1980年，首次代表我国参加会议的是我国的著名科学家王大珩院士。1995年以后改由高洁院士参加。2010年起我国代表为中国计量科学研究院副院长段宇宁研究员。

《仪器仪表商情》：请问您是如何走上计量科学道路的？这是您年轻时的志愿吗？

张钟华院士：年轻时代我并不了解计量科学。首次接触这一方面的工作是在1964年。当时我是北京清华大学电机系电工基础教研组的一名研究生。教研组的唐统一副教授和王先冲副教授被中国计量科学研究院聘为“导师”，指导科研工作。

那一段时间，我国的各项工作蒸蒸日上，为适应国民经济的快速发展，计量工作也需要迈上一个新台阶。当时我国计量工作的最大瓶颈是我国的计量基准不能独立复现量值，要到苏联的计量研究院溯源。因此国家计量局的领导指引大家走“自力更生、奋发图强”道路，把建立独立的国家计量基准作为工作重点。我就被老师引进到中国计量科学研究院进行建立国家电容基准的工作。研究生毕业后就分配在该院工作,走上了计量科学的道路.。

《仪器仪表商情》：1965年至1979年你负责用“交叉电容法”建立了国家电容标准。在此过程中，你经过多年钻研，提出了一种独特的“变动边界微扰法”，解决了相关的一些难题。

张钟华院士：在上世纪60年代，我国的电学计量基准的准确度为10-5量级。1956年，澳大利亚的科学家汤普逊（A. M. Thompson）提出了一种新型的原理“交叉电容法”。据此可以建立准确度达到10-7到10-8的电容计量标准，比原来提高两个数量级。计量院负责建立国家电容基准的课题组也准备研制类似的装置。但是，要建立该种装置需要高超的机械加工装置，超出了我国的能力。我接受了这一任务后，打算发展一种新型的计算方法，用实际电极加工误差的数据进行修正，以提高整个装置的准确度。此种想法后来得到成功，我们提出的新型计算方法称为“变动边界微扰法”。用该法进行修正后我国建立的国家电容基准达到了1×10-7的准确度，属于国际先进行列。

《仪器仪表商情》：1995年您当选为中国工程院院士，长期从事电磁计量基、标准的研究。其主持完成的“量子化霍尔电阻基准”课题获2007年国家科技进步一等奖。这一成果是怎么产生的？

张钟华院士：量子化霍尔效应是德国科学家克里青（von Klitzing）在1980年发现的。利用此种效应可以建成准确度极高的电阻计量基准。克里青因该项重大发现荣获了1985年的诺贝尔物理学奖。

我国在1987年也正式立项开展此方面的研究工作。在研究中我们发现国外在建立量子化霍尔电阻基准的的工作中，由于未能克服非线性效应的干扰，准确度只能达到10-9量级。经过多年努力，我们所研制的装置中非线性效应得到了较好的处理，准确度达到了10-10量级，比国外装置高了一个量级。此结果在2003-2005的国际比对工作中得到了证实。我国建立的量子化霍尔电阻基准装置在2007年得到了国家科技进步一等奖。

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