測量是人類探索世界的鑰匙，而計量則是實現(xiàn)單位統(tǒng)一、保證量值準(zhǔn)確可靠的基礎(chǔ)。計量伴隨著科技進步不斷發(fā)展，已經(jīng)成為檢驗科學(xué)發(fā)現(xiàn)、支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展、保障貿(mào)易公平、維護社會治理的重要基石。

中國計量科學(xué)研究院(以下簡稱中國計量院)作為我國的國家計量院，代表著我國物理、化學(xué)、生物等領(lǐng)域多個學(xué)科的最高計量能力，是我國計量科學(xué)研究和量值溯源體系的源頭與核心。以下是中國計量院化學(xué)計量與分析科學(xué)研究所所長李紅梅、長度計量科學(xué)與精密機械測量技術(shù)研究所副所長高思田撰寫的文章，以期廣大讀者從中感受到計量在科技創(chuàng)新、質(zhì)量提升中的重要作用。

化學(xué)測量與化學(xué)計量

化學(xué)測量無處不在，與經(jīng)濟、科技和社會發(fā)展息息相關(guān)。無論是臨床醫(yī)學(xué)檢驗，還是食品藥品成分分析，再或大氣、土壤、水質(zhì)監(jiān)測等，都離不開化學(xué)測量，都需要通過化學(xué)測量分析物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、含量組成和特性。在全球測量活動中，化學(xué)測量已經(jīng)占60%以上?；瘜W(xué)測量涉及物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)、組成和性質(zhì)，測量過程復(fù)雜,影響因素眾多，測量方法、測量設(shè)備、校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)、樣品處理與試劑、操作者、環(huán)境等都可能對測量產(chǎn)生影響，不同醫(yī)院檢驗結(jié)果不一致，導(dǎo)致檢驗報告不通用，就是最常見的表現(xiàn)之一。因此，保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性、可比性成為化學(xué)測量的巨大挑戰(zhàn)。

“測不準(zhǔn)”問題存在于各個領(lǐng)域，近十年來引起了全球各國廣泛重視。據(jù)統(tǒng)計，在臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，醫(yī)生的診斷結(jié)論80%依賴于臨床檢驗，臨床檢驗結(jié)果偏差越大，導(dǎo)致的重復(fù)測量和醫(yī)療資源的浪費就越大。根據(jù)美國國家計量院(NIST)的評估報告，在20世紀(jì)80年代，美國每年花在醫(yī)療方面的費用約為1萬億美元，超過GDP的13%，其中20%以上用于測量。這些測量的三分之一以上是為防止誤測和確認(rèn)測量結(jié)果等進行的重復(fù)測量，由此導(dǎo)致的費用約為660億美元，占美國年醫(yī)療費用的6.6%。我國2014年衛(wèi)生總費用為3.5萬億元人民幣，若按上述比例估算，花在重復(fù)測量的費用約為2300億元。

因此，加強化學(xué)測量過程及結(jié)果的控制和評價，確?；瘜W(xué)測量結(jié)果的準(zhǔn)確性、溯源性和有效性就顯得至關(guān)重要，這也是化學(xué)計量的根本任務(wù)?；瘜W(xué)計量是研究化學(xué)測量及其應(yīng)用的一門學(xué)科，是為了保證化學(xué)測量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠有效而進行的活動。

化學(xué)計量主要由標(biāo)準(zhǔn)裝置、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)方法三個核心要素構(gòu)成?；瘜W(xué)計量源頭的基標(biāo)準(zhǔn)裝置、基標(biāo)準(zhǔn)方法和基標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)三位一體，保證化學(xué)測量的溯源性，使實際測量量值能夠通過不間斷的溯源鏈，溯源至化學(xué)計量源頭，進而溯源至國際基本單位，保持全球量值一致性和準(zhǔn)確度。其中標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是量值溯源和傳遞的主要載體，處于核心關(guān)鍵位置，也被稱為“化學(xué)測量的砝碼”，主要用于校準(zhǔn)、質(zhì)量控制、測量方法與結(jié)果評價、確定特性量值等。因此，化學(xué)計量的很多工作，是圍繞著標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研發(fā)和應(yīng)用相關(guān)技術(shù)展開的。

化學(xué)計量未來機遇與挑戰(zhàn)

“十三五”期間，化學(xué)計量將繼續(xù)迎接新的更大機遇與挑戰(zhàn)。

在基礎(chǔ)計量研究方面，基本單位制變革，摩爾的重新定義，引領(lǐng)了化學(xué)計量研究的學(xué)科方向。以溯源至SI的化學(xué)計量技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為主線，開展物質(zhì)含量組成、活性、空間結(jié)構(gòu)等技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫以及計量學(xué)模型的構(gòu)建，將在生命科學(xué)、交叉科學(xué)領(lǐng)域科學(xué)研究發(fā)展中，發(fā)揮重要支撐作用。

在食品安全計量方面，為進一步支撐政府決策和監(jiān)管，保障食品安全質(zhì)量，提升食品安全檢測體系有效性，中國計量院化學(xué)計量實驗室將重點圍繞溯源至SI單位的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)方法評價、數(shù)據(jù)庫建立和檢測能力評價四個方面開展食品安全計量研究。積極響應(yīng)國家“一帶一路”倡議，與國際計量局(BIPM)、“一帶一路”沿線國家或機構(gòu)開展持續(xù)深入合作，建立完善真菌毒素國際計量溯源體系；建立完善農(nóng)、獸藥殘留檢測計量溯源體系；環(huán)境污染物及非法添加物檢測計量溯源體系、重金屬及形態(tài)檢測計量溯源體系；著力提升國家食品安全計量能力，保障食品安全。

在臨床檢驗與藥物計量方面，不斷加大體外診斷試劑和生物藥物的計量研究，努力為重大疾病診斷標(biāo)志物建立國家計量溯源源頭基準(zhǔn)物質(zhì)，實現(xiàn)國際等效互認(rèn)，并加強臨床診斷標(biāo)志物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)推廣；在生物藥物的結(jié)構(gòu)表征、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫建立等方面積極探索，為落實中國計量院與美國NIST之間的計量標(biāo)準(zhǔn)合作內(nèi)容，為生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)質(zhì)量提升，作出積極貢獻。

在環(huán)境監(jiān)測計量方面，面對環(huán)境保護新挑戰(zhàn)，溫室氣體、POPs、重金屬水體和土壤等高準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)將是該領(lǐng)域的研究重點。而對扁平化量傳服務(wù)模式的探索，將促使化學(xué)計量成果更好地服務(wù)一線檢測實驗室，為我國《環(huán)保法》和大氣、水、土壤污染防治行動計劃的實施提供技術(shù)支撐。

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