□ 原國(guó)際計(jì)量委員會(huì)委員、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院原黨委書記 段宇寧
國(guó)際計(jì)量委員會(huì)委員、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院副院長(zhǎng) 屈繼峰
2025年是《米制公約》簽署150周年，也是中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院（NIM）建院70周年。1977年，中國(guó)正式簽署《米制公約》，NIM代表中國(guó)參加國(guó)際米制公約組織的技術(shù)活動(dòng)。建院70年以來(lái)，NIM為發(fā)展計(jì)量學(xué)和應(yīng)對(duì)全球性挑戰(zhàn)作出了歷史性貢獻(xiàn)。2018年國(guó)際單位制（SI）重新定義之后，國(guó)際計(jì)量發(fā)展邁入新的歷史階段，國(guó)際計(jì)量委員會(huì)（CIPM）正在制定面向2030年代的發(fā)展戰(zhàn)略。從國(guó)際層面看，一方面，SI單位持續(xù)量子化演進(jìn)。分布式系統(tǒng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、人工智能等新技術(shù)廣泛應(yīng)用，對(duì)計(jì)量學(xué)如何支撐數(shù)據(jù)可靠性、可比性、溯源性提出了新挑戰(zhàn)；另一方面，氣候變化與環(huán)境、健康與生命科學(xué)、食品安全、能源、先進(jìn)制造等全球性挑戰(zhàn)對(duì)計(jì)量界提出了新需求。從國(guó)內(nèi)層面看，計(jì)量如何促進(jìn)發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、助力高質(zhì)量發(fā)展，是擺在中國(guó)計(jì)量人面前的時(shí)代之問(wèn)。本文聚焦時(shí)間頻率、長(zhǎng)度、溫度、電磁、化學(xué)等計(jì)量學(xué)科，以及氣候變化與環(huán)境、食品安全、健康與生命科學(xué)等全球性挑戰(zhàn)，簡(jiǎn)要回顧NIM作出的貢獻(xiàn)。
研制基準(zhǔn)原子鐘，參與國(guó)際原子時(shí)合作
20世紀(jì)60年代，原子鐘已表現(xiàn)出巨大潛力。在時(shí)間頻率計(jì)量領(lǐng)域，其計(jì)時(shí)準(zhǔn)確度超越天文時(shí)這一事實(shí)，已得到廣泛公認(rèn)。NIM研制的第一臺(tái)銫原子鐘NIM1，可以追溯至1965年。1997年，NIM開(kāi)始研制基于激光冷卻技術(shù)的銫原子噴泉鐘NIM4，到2003年研制完成時(shí)，其不確定度達(dá)到了8.5×10-15，并在國(guó)際上最早開(kāi)展了噴泉鐘駕馭本地時(shí)標(biāo)的研究。第二臺(tái)銫噴泉鐘NIM5的不確定度達(dá)到1.4×10-15，該鐘后來(lái)成為國(guó)家秒長(zhǎng)基準(zhǔn)。自2014年起，NIM5開(kāi)始向國(guó)際計(jì)量局（BIPM）時(shí)間部門報(bào)送數(shù)據(jù)，參與校準(zhǔn)國(guó)際原子時(shí)（TAI），成為第一臺(tái)為國(guó)際時(shí)頻界作出貢獻(xiàn)的中國(guó)基準(zhǔn)鐘，也是國(guó)際上第七臺(tái)參與駕馭TAI的噴泉鐘。新研制的NIM6銫噴泉鐘不確定度達(dá)到了2.3×10-16，成為國(guó)際上最好的噴泉鐘之一，并且即將向TAI報(bào)送校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
為建立下一代頻率基準(zhǔn)，NIM自2006年開(kāi)始研制鍶原子光晶格鐘。第一臺(tái)鍶光鐘NIM-Sr1于2015年進(jìn)行了第一次系統(tǒng)頻移評(píng)估和絕對(duì)頻率測(cè)量，測(cè)量結(jié)果參與了鍶原子躍遷頻率的國(guó)際推薦值計(jì)算，中國(guó)成為國(guó)際上第五個(gè)成功研制鍶原子光晶格鐘的國(guó)家。這是NIM首次為秒的次級(jí)表示作出貢獻(xiàn)。2024年，第二臺(tái)鍶光鐘NIM-Sr2的系統(tǒng)頻移不確定度達(dá)到6.5×10-18，是國(guó)際上第三臺(tái)達(dá)到該指標(biāo)精度（10-18量級(jí)）的鍶光鐘。通過(guò)光纖鏈路將NIM-Sr2與NIM-Sr1進(jìn)行頻率比對(duì)，結(jié)果表明，兩臺(tái)鐘的頻率在測(cè)量不確定度范圍內(nèi)一致。
1980年，NIM建立原子時(shí)標(biāo)，參與TAI合作，為TAI的產(chǎn)生作出了貢獻(xiàn)。同時(shí)，利用國(guó)際數(shù)據(jù)駕馭本地原子時(shí)標(biāo)實(shí)現(xiàn)了我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間與國(guó)際同步。此后，原子時(shí)標(biāo)UIC（NIM）的性能穩(wěn)步提升。2024年，相對(duì)于協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）的時(shí)間偏差，長(zhǎng)期（年）優(yōu)于±3ns，短期（月）優(yōu)于±1ns，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
研究激光新譜線，支撐SI米新定義
1960年，科學(xué)家發(fā)明了世界上第一臺(tái)激光器。由于激光單色性好、能量大、方向性好，在長(zhǎng)度測(cè)量領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。國(guó)際上開(kāi)始研究基于真空中光速的新一代米定義，國(guó)際計(jì)量局（BIPM）和各國(guó)開(kāi)始研究不同波長(zhǎng)激光器獲得真空中光速的一致性，并組織國(guó)際比對(duì)。NIM在20世紀(jì)60年代開(kāi)始研制甲烷穩(wěn)頻3.39μm激光器和碘穩(wěn)頻633nm激光器。1980年，NIM攜帶相關(guān)設(shè)備赴BIPM參加了國(guó)際比對(duì)，取得了理想結(jié)果，甲烷穩(wěn)頻3.39μm激光器的頻率值在6×10-12以內(nèi)，與BIPM的甲烷穩(wěn)頻激光器一致。這一比對(duì)結(jié)果對(duì)1983年國(guó)際計(jì)量大會(huì)（CGPM）通過(guò)基于真空中光速的米定義起到了促進(jìn)作用。
復(fù)現(xiàn)米定義主要利用激光標(biāo)準(zhǔn)譜線。NIM與德國(guó)聯(lián)邦物理技術(shù)研究院（PTB）合作，在國(guó)際上率先成功研制出碘穩(wěn)頻612nm氦氖激光器。該激光器于1983年第17屆CGPM會(huì)議上被通過(guò)，成為實(shí)現(xiàn)新米定義的推薦譜線。此后，NIM又成功研制出640nm氦氖激光器，并利用該激光器在國(guó)際上首先觀察到碘-127分子15條新超精細(xì)結(jié)構(gòu)譜線。1992年，CIPM通過(guò)決議，將碘-127穩(wěn)頻640nm氦氖激光器的波長(zhǎng)（或頻率）值確定為實(shí)現(xiàn)米定義的新推薦譜線。至此，CIPM共推薦了8條譜線，其中有2條是NIM首先研究的成果。
研制高溫標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)，為ITS-90國(guó)際溫標(biāo)的建立作出不可替代的貢獻(xiàn)
在國(guó)際溫標(biāo)ITS-90的建立過(guò)程中，一項(xiàng)重要改進(jìn)是將標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的測(cè)溫上限從630℃擴(kuò)展到962℃。為此，采用高溫鉑電阻溫度計(jì)作為內(nèi)插儀器，替代原有的熱電偶，使高溫區(qū)具有更連續(xù)的內(nèi)插方程。然而，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，國(guó)際上始終無(wú)法制作出穩(wěn)定性良好的高溫鉑電阻溫度計(jì)，這成為ITS-90建立過(guò)程中亟待解決的全球性難題。
1982年，NIM科研人員在國(guó)際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《計(jì)量學(xué)》（Metrologia）上發(fā)表了題為《一種新型高溫鉑電阻溫度計(jì)》的研究論文，通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證了溫度計(jì)的優(yōu)良性能指標(biāo)，將溫度計(jì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性從傳統(tǒng)的10mK提升至2mK。這一研究結(jié)果引起了國(guó)際關(guān)注，國(guó)際溫度咨詢委員會(huì)（CCT）派出專家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察確認(rèn)。隨后，NIM提供了一批溫度計(jì)供國(guó)際同行進(jìn)行測(cè)量。最終，編號(hào)為18222的高溫鉑電阻溫度計(jì)由PTB測(cè)量分度，并據(jù)此建立了高溫區(qū)國(guó)際溫標(biāo)的參考函數(shù)，這也是國(guó)際溫標(biāo)建立過(guò)程中該溫區(qū)唯一采用的內(nèi)插儀器。該項(xiàng)研究成果于1987年榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
兩種獨(dú)立方法測(cè)定玻爾茲曼常數(shù)，用于溫度單位開(kāi)爾文重新定義
基于玻爾茲曼常數(shù)重新定義溫度單位，是溫度計(jì)量史上的一次重大變革。為避免單一方法可能存在的系統(tǒng)誤差，CCT要求使用至少兩種獨(dú)立方法，分別實(shí)現(xiàn)不確定度小于3×10-6的玻爾茲曼常數(shù)測(cè)定。這一要求涉及多個(gè)物理量的高精度絕對(duì)測(cè)量，是對(duì)精密測(cè)量極限的巨大挑戰(zhàn)。
NIM提出了獨(dú)特的定程圓柱聲學(xué)原級(jí)測(cè)溫和量子噪聲原級(jí)測(cè)溫方法，通過(guò)原理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新，分別獲得了不確定度為2.0×10-6和2.7×10-6的玻爾茲曼常數(shù)測(cè)量結(jié)果，均被國(guó)際數(shù)據(jù)委員會(huì)（CODATA）采納。NIM也是國(guó)際上唯一成功實(shí)現(xiàn)兩種獨(dú)立方法對(duì)玻爾茲曼常數(shù)測(cè)量結(jié)果貢獻(xiàn)權(quán)重的研究機(jī)構(gòu)，極大提升了我國(guó)在國(guó)際溫度計(jì)量領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)和影響力。該項(xiàng)研究是我國(guó)首次對(duì)SI基本單位定義作出重要貢獻(xiàn)，也為原級(jí)測(cè)溫技術(shù)服務(wù)我國(guó)前沿科學(xué)和尖端技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。該項(xiàng)研究成果于2018年榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
基于核磁共振和計(jì)算電容測(cè)定物理常數(shù)KJ和RK的研究成果為國(guó)際權(quán)威組織采納
20世紀(jì)70年代，NIM開(kāi)始研究核磁共振（NMR）在低磁場(chǎng)（0.23mT）和高磁場(chǎng)（0.47T）下測(cè)定屏蔽質(zhì)子的旋磁比γ'p，并實(shí)現(xiàn)SI中電流單位安培的絕對(duì)復(fù)現(xiàn)。同時(shí)，研究計(jì)算電容法絕對(duì)復(fù)現(xiàn)電容單位法拉，構(gòu)建了電學(xué)計(jì)量單位的SI溯源體系。隨后在20世紀(jì)80年代，NIM開(kāi)始研究量子化霍爾電阻和約瑟夫森量子電壓，實(shí)現(xiàn)了電學(xué)單位的量子化復(fù)現(xiàn)。
鑒于約瑟夫森效應(yīng)和量子化霍爾效應(yīng)對(duì)電學(xué)量子單位復(fù)現(xiàn)的重要性，1986年第17屆國(guó)際電學(xué)咨詢委員會(huì)（CCE）會(huì)議決定在1988年第18屆CCE會(huì)議上給出約瑟夫森常數(shù)KJ和馮·克里青常數(shù)RK的推薦值，倡導(dǎo)各國(guó)計(jì)量院積極開(kāi)展這兩個(gè)物理常數(shù)的絕對(duì)測(cè)量和報(bào)送工作。NIM基于上述電學(xué)計(jì)量SI單位的絕對(duì)測(cè)量基礎(chǔ)、電學(xué)量子化研究成果以及相關(guān)電學(xué)基準(zhǔn)等精密測(cè)定了約瑟夫森常數(shù)KJ和馮·克里青常數(shù)RK，為1988年第18屆CCE會(huì)議提交了系列報(bào)告，成為14個(gè)報(bào)送數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)室之一。
NIM提供的KJ和RK測(cè)量結(jié)果全部被CCE采納，成為4個(gè)雙常數(shù)被采納的實(shí)驗(yàn)室之一（其他3個(gè)來(lái)自美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞）。其中，KJ和RK測(cè)量結(jié)果與國(guó)際推薦值差值分別只有4×10-8和6×10-8，具有很好的一致性。NIM的工作為RK-90和KJ-90國(guó)際推薦值的確定作出了貢獻(xiàn)，也為1990年1月1日國(guó)際上正式啟用電學(xué)量子基準(zhǔn)以及我國(guó)實(shí)現(xiàn)電學(xué)單位的量子化復(fù)現(xiàn)作出了貢獻(xiàn)。此后，NIM在1995年參加了CCE組織的KJ和RK測(cè)定比對(duì)，其結(jié)果被CODATA1998采納。
研究建立能量天平裝置，獨(dú)立復(fù)現(xiàn)SI千克新定義
20世紀(jì)70年代起，為實(shí)現(xiàn)質(zhì)量單位千克的量子化復(fù)現(xiàn)，國(guó)際上陸續(xù)提出了功率天平方案和硅球方案并開(kāi)展了相關(guān)研究。2005年，CIPM建議采用普朗克常數(shù)重新定義千克，并號(hào)召各國(guó)釆用不同原理的方案開(kāi)展研究，NIM于2006年提出了能量天平方案開(kāi)展普朗克常數(shù)精密測(cè)量研究。能量天平和功率天平方案均采用電學(xué)方法測(cè)量普朗克常數(shù)，二者主要區(qū)別在于：能量天平方案采用積分法測(cè)量，在同一段磁場(chǎng)均勻區(qū)內(nèi)對(duì)力和感應(yīng)電壓進(jìn)行積分測(cè)量，進(jìn)而建立質(zhì)量與普朗克常數(shù)的聯(lián)系，屬于準(zhǔn)靜態(tài)測(cè)量方案；而功率天平需要測(cè)量瞬時(shí)速度和感應(yīng)電壓，屬于微分測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量方案。
經(jīng)過(guò)10余年的研究，NIM已成功研制NIM-1原型驗(yàn)證裝置和NIM-2真空測(cè)量裝置。2019年，NIM-2參加了BIPM組織的首次千克復(fù)現(xiàn)國(guó)際關(guān)鍵比對(duì)（CCM.M-K8.2019），測(cè)量1kg砝碼的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為4.5×10-8，在電學(xué)方案中處于國(guó)際第三的水平（位于加拿大和美國(guó)之后），并為首個(gè)國(guó)際質(zhì)量共識(shí)值的確定貢獻(xiàn)了權(quán)重。2021年，NIM-2參加了第二次關(guān)鍵比對(duì)（CCM.M-K8.2021），測(cè)量1kg砝碼的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度降低到4.0×10-8，目前仍在持續(xù)改進(jìn)研究中。此項(xiàng)研究成果為建立具有我國(guó)獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的千克單位實(shí)現(xiàn)裝置和新的質(zhì)量量值傳遞系統(tǒng)奠定了重要基礎(chǔ)。
精準(zhǔn)測(cè)定原子量并采納為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)值
原子量是指某種原子的質(zhì)量與碳-12原子質(zhì)量的1/12（約1.66×10-27kg）的比值，又稱相對(duì)原子量。在同位素被發(fā)現(xiàn)之后，質(zhì)譜測(cè)量方法逐漸取代了化學(xué)法，即通過(guò)測(cè)量元素的同位素豐度及其原子質(zhì)量來(lái)確定元素的原子量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近二十年原子量標(biāo)準(zhǔn)值修定涉及約30種元素。隨著同位素測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步，科學(xué)家觀測(cè)到自然界部分元素的同位素豐度在不同地域或物質(zhì)中存在細(xì)微差異，這改變了原子量是“自然常數(shù)”的傳統(tǒng)觀念。自2009年起，國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）對(duì)碳、氧、硅、鉛等14種元素的原子量標(biāo)準(zhǔn)值采用了給出范圍的新表達(dá)方式，開(kāi)啟了原子量“個(gè)體化”定值進(jìn)程，同時(shí)也對(duì)同位素精準(zhǔn)測(cè)量能力提出了新的要求。利用高精密質(zhì)譜儀測(cè)量同位素組成進(jìn)而獲得元素原子量，是當(dāng)前國(guó)際公認(rèn)的最準(zhǔn)確的測(cè)量方法。
NIM自20世紀(jì)80年代起便開(kāi)展了元素原子量的測(cè)量研究工作，先后建立了銻、鋅、硒、鐿等多種元素原子量的絕對(duì)質(zhì)譜測(cè)量方法，測(cè)量的同位素豐度及原子量準(zhǔn)確度高、不確定度小，均被IUPAC評(píng)為最佳測(cè)量結(jié)果，其中10種元素的原子量被采納為國(guó)際新標(biāo)準(zhǔn)值。特別是近十年來(lái)，NIM結(jié)合測(cè)量校正理論創(chuàng)新與技術(shù)突破，構(gòu)建了同位素組成精準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)，具備了多類型復(fù)雜基體樣品中元素原子量的準(zhǔn)確定值能力，在同位素及摩爾質(zhì)量的國(guó)際比對(duì)中取得了理想成績(jī)，在相關(guān)計(jì)量溯源技術(shù)方面已進(jìn)入了國(guó)際第一梯隊(duì)。
突破碳排放精準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)，保障碳數(shù)據(jù)質(zhì)量
實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)需要國(guó)際互認(rèn)的碳數(shù)據(jù)作為支撐。為確保各國(guó)碳排放核算方法的合理性與數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，2019年，聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）第49次全會(huì)通過(guò)了《IPCC 2006年國(guó)家溫室氣體清單指南2019修訂版》，首次系統(tǒng)性地提出了基于測(cè)量反演溫室氣體排放量，進(jìn)而驗(yàn)證和修正傳統(tǒng)清單的方法。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已在多個(gè)城市開(kāi)展了基于監(jiān)測(cè)的碳清單反演核算試點(diǎn)工程，驗(yàn)證了該方法的有效性。2018年，NIM在鄭州市建立了國(guó)內(nèi)首個(gè)城市尺度高時(shí)空分辨碳排放量監(jiān)測(cè)反演系統(tǒng)和示范工程，提升了碳排放清單的有效性和準(zhǔn)確性，支撐構(gòu)建我國(guó)碳排放量計(jì)量體系，相關(guān)技術(shù)已在廣東、山東等地區(qū)應(yīng)用推廣。
NIM自2012年起布局溫室氣體精準(zhǔn)測(cè)量和量值溯源技術(shù)，結(jié)合自主研究和國(guó)際合作，于2017年建成國(guó)內(nèi)唯一的大口徑煙道流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置，裝置實(shí)驗(yàn)室流量測(cè)量范圍達(dá)到19萬(wàn)m3/h，流量測(cè)量不確定度僅為4.4‰。同時(shí)，NIM創(chuàng)新性建立從“實(shí)驗(yàn)室煙道流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置”到“現(xiàn)場(chǎng)煙道流量校準(zhǔn)儀”再到“煙道CEMS”的國(guó)內(nèi)首個(gè)完整煙道流量?jī)杉?jí)量傳體系，將國(guó)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)煙道流量測(cè)量不確定度從最初的50%以上大幅降低至5%以內(nèi)，真正實(shí)現(xiàn)了“報(bào)告的一噸即排放的一噸”。目前，該技術(shù)已應(yīng)用于100多家企業(yè)，顯著提升了碳數(shù)據(jù)質(zhì)量，為保障碳交易公平提供了有力支撐。
開(kāi)展真菌毒素聯(lián)合研究與知識(shí)傳播，守衛(wèi)全球食品安全
真菌毒素是食品安全的重要威脅。2016年，BIPM與NIM合作啟動(dòng)了“真菌毒素計(jì)量能力建設(shè)與知識(shí)傳播聯(lián)合技術(shù)項(xiàng)目”，旨在促進(jìn)各國(guó)計(jì)量院加強(qiáng)真菌毒素計(jì)量基礎(chǔ)能力建設(shè)，通過(guò)開(kāi)展針對(duì)性性培訓(xùn)，提升計(jì)量技術(shù)人員在真菌毒素純度溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、基體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及能力驗(yàn)證樣品制備方面的能力，從而支持各國(guó)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的工作。
在項(xiàng)目研究中，科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)比較不同溶劑中黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮類、展青霉素等的穩(wěn)定性，探討了溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的制備方法。利用高分辨率質(zhì)譜技術(shù)評(píng)估了黃曲霉毒素B1溶液的穩(wěn)定性，研究了玉米赤霉烯酮溶液中主要成分及相關(guān)雜質(zhì)的光異構(gòu)化與降解過(guò)程，為溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸提供技術(shù)指導(dǎo)。采用乙腈為溶劑，重量—容量法研制出GBW10160、GBW10161、GBW10173、GBW10174、GBW（E）100674、GBW（E）100675等溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。釆用質(zhì)量平衡法和定量核磁技術(shù)對(duì)真菌毒素純度進(jìn)行定值，發(fā)布了GBW10157、GBW10177、GBW10172、GBW10257等純度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。此外，項(xiàng)目還發(fā)展了相關(guān)前處理方法和基體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值技術(shù)。
該研究為建立全球真菌毒素計(jì)量溯源體系作出了積極貢獻(xiàn)，由BIPM和NIM共同組織的真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制培訓(xùn)活動(dòng)，有效促進(jìn)了全球計(jì)量技術(shù)能力的提升，實(shí)現(xiàn)了跨國(guó)知識(shí)傳播。NIM發(fā)布的一系列標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，為檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室提供了可靠的溯源標(biāo)準(zhǔn)，有力保障了不同國(guó)家檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室結(jié)果的一致性和可比性。
開(kāi)展新冠病毒計(jì)量應(yīng)急研究，助力全球疫情防控
2019年底，新冠病毒（COVID-19）的突然暴發(fā)，給全世界人民的生命健康帶來(lái)了重大威脅。在新冠病毒大流行期間，NIM針對(duì)病毒的3個(gè)特征基因（ORF1ab、E和N），在國(guó)際上率先建立了基于單分子擴(kuò)增的數(shù)字聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）參考測(cè)量方法，該方法可準(zhǔn)確檢測(cè)到2個(gè)病毒核酸分子，目前已被國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)溯源聯(lián)合委員會(huì)（JCTLM）收錄為國(guó)際參考測(cè)量程序，同時(shí)也是新冠病毒核酸測(cè)量當(dāng)前唯一的參考測(cè)量程序。
在國(guó)際物質(zhì)的量：化學(xué)和生物計(jì)量咨詢委員會(huì)（CCQM）框架下，NIM率先提出并聯(lián)合英國(guó)政府化學(xué)實(shí)驗(yàn)室（LGC）、英國(guó)國(guó)家生物制品檢定所（NIBSC）和美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST），共同主導(dǎo)了2項(xiàng)新冠病毒核酸測(cè)量比對(duì)（CCQM-P199B、CCQM-K181）。此外，NIM還聯(lián)合BIPM和加拿大國(guó)家研究委員會(huì)（NRC）共同主導(dǎo)了新冠病毒單抗國(guó)際比對(duì)（CCQM-P216）。這些比對(duì)工作為促進(jìn)新冠病毒測(cè)量結(jié)果的全球互認(rèn)和等效一致奠定了基礎(chǔ)。
在此基礎(chǔ)上，NIM共研制了18種新冠病毒核酸和蛋白國(guó)家有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，其中新冠病毒體外轉(zhuǎn)錄核糖核酸（RNA）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)已作為首個(gè)高等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)被JCTLM收錄，用于支持全球新冠病毒核酸檢測(cè)計(jì)量溯源性的建立。截至目前，這些標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)已被中國(guó)34個(gè)省級(jí)行政區(qū)的1000多家機(jī)構(gòu)以及全球20個(gè)國(guó)家廣泛應(yīng)用。
在后疫情時(shí)代，NIM持續(xù)支持中國(guó)疾控系統(tǒng)開(kāi)展全國(guó)范圍內(nèi)包括162家的新冠病毒污水定量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室比對(duì)工作，為新冠病毒動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可比提供了有力的計(jì)量保障。
致 謝
特別感謝李進(jìn)源、林弋戈、吳金杰、張金濤、馮曉娟、邵海明、魯云峰、李正坤、任同祥、任歌、李秀琴、李曉敏、李先江、董蓮華、牛春艷、張永卓對(duì)本文作出的貢獻(xiàn)（按對(duì)應(yīng)學(xué)科領(lǐng)域在文中的出現(xiàn)順序排列）。
（原載于《中國(guó)計(jì)量》雜志2025年5期 本文略有修改）
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