為建立度量衡標(biāo)準(zhǔn)，人類從古到今始終做著不懈的努力。 在中華文明起源的伏羲女?huà)z時(shí)代，就已經(jīng)有了質(zhì)量控制的觀念。從代表繁衍、興旺的伏羲女?huà)z圖騰中可以看到，女?huà)z右手執(zhí)規(guī)，伏羲左手執(zhí)矩，這里的規(guī)和矩即是計(jì)量的代表。 在我國(guó)，嚴(yán)肅的材料計(jì)量概念的提出只有十余年，但其重要性卻不言而喻?！叭绻麑⒉牧袭a(chǎn)業(yè)比作一套房子，材料計(jì)量就是這套房子的地基。計(jì)量做得好不好，決定支撐這套房子究竟能屹立70年還是100年。”中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院前沿計(jì)量科學(xué)中心實(shí)驗(yàn)室主任任玲玲用通俗易懂的比喻向《大國(guó)之材》介紹了材料計(jì)量的重要性。

她表示，材料關(guān)鍵參數(shù)量值的準(zhǔn)確是材料計(jì)量的核心，而確保量值國(guó)際等效支撐國(guó)際貿(mào)易，支持國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)質(zhì)量保證和提升則是材料計(jì)量的兩個(gè)目標(biāo)。

在2008年中國(guó)提出材料計(jì)量概念之前，國(guó)內(nèi)沒(méi)有材料關(guān)鍵參數(shù)量值源頭，材料企業(yè)都是采用國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)?！安牧嫌?jì)量成果，如標(biāo)準(zhǔn)裝置、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)等，是材料產(chǎn)業(yè)的標(biāo)尺，如果失去標(biāo)尺，將失去在本領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)”，這帶來(lái)很大的問(wèn)題：國(guó)家量值主權(quán)問(wèn)題。

“材料計(jì)量如同產(chǎn)業(yè)的眼睛，不僅幫助產(chǎn)業(yè)對(duì)材料研發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中技術(shù)問(wèn)題看得到，而且看得清，更重要的是幫助產(chǎn)業(yè)解決看到的技術(shù)難題?！? 01

初提篇：從科普出發(fā)

從材料專業(yè)的學(xué)生到北化老師，到韓國(guó)訪問(wèn)學(xué)者，再到中國(guó)計(jì)量院前沿中心的一員，任玲玲與材料計(jì)量的緣分在人生一次次重要選擇中不斷加深。 2000年初，任玲玲辭去北化教師工作，開(kāi)始攻讀博士后，師從中國(guó)納米科技領(lǐng)域的鼻祖白春禮院士和萬(wàn)立駿院士。期間，她與領(lǐng)域內(nèi)頂尖的科學(xué)家肩并肩工作，在汲取知識(shí)的同時(shí)，被老一輩科學(xué)家無(wú)私奉獻(xiàn)的精神深深感動(dòng)。 “國(guó)家培養(yǎng)我這么多年，要懂得回饋社會(huì)。”從韓國(guó)做完訪問(wèn)學(xué)者回國(guó)，任玲玲再次面臨職業(yè)的選擇。是去企業(yè)做管理還是繼續(xù)做科研？深思熟慮之后，任玲玲決定加入中國(guó)計(jì)量院，這是她認(rèn)定的回饋之路。 2008年，任玲玲正式加入中國(guó)計(jì)量院。那一年，材料計(jì)量在計(jì)量院還是一片空白；那一年，產(chǎn)業(yè)界還沒(méi)有材料計(jì)量的概念；那一年，中國(guó)加入WTO到了第7個(gè)年頭，企業(yè)出口經(jīng)常會(huì)遇到因計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)不同而引發(fā)的貿(mào)易官司。 中國(guó)剛加入WTO，國(guó)家政府部門(mén)對(duì)于產(chǎn)業(yè)在國(guó)際貿(mào)易中經(jīng)常因?yàn)闇y(cè)量結(jié)果不一致而被國(guó)外“卡住”問(wèn)題，從國(guó)家層面非常重視計(jì)量?！斑@個(gè)重視程度是從上而下減弱的，那時(shí)候材料上下游企業(yè)還沒(méi)有實(shí)質(zhì)性重視起來(lái)。他們覺(jué)得只要拿到一個(gè)證書(shū)就行了?！比瘟崃釤o(wú)奈地說(shuō)道。 2009年，任玲玲和當(dāng)時(shí)的計(jì)量院副院長(zhǎng)、現(xiàn)計(jì)量院黨委書(shū)記段宇寧參加了一個(gè)與材料計(jì)量相關(guān)的國(guó)際性組織（VAMAS）會(huì)議。在那次會(huì)議上，他們與美國(guó)、英國(guó)、日本、韓國(guó)等國(guó)的計(jì)量院材料計(jì)量專家們共同討論材料參數(shù)測(cè)量結(jié)果一致性問(wèn)題。任玲玲第一次與國(guó)際材料計(jì)量的同行們進(jìn)行了關(guān)于材料計(jì)量面對(duì)面討論，并在此后思考怎樣根據(jù)國(guó)內(nèi)材料產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合國(guó)際計(jì)量研究，推動(dòng)國(guó)內(nèi)材料計(jì)量的建設(shè)及落地應(yīng)用。從此材料計(jì)量在中國(guó)計(jì)量院開(kāi)始落地，并與國(guó)際計(jì)量組織建立了密切聯(lián)系。終于，材料計(jì)量的概念在我國(guó)材料產(chǎn)業(yè)界被初次提起。材料計(jì)量很重要，但這個(gè)“眾人皆懂”的道理在產(chǎn)業(yè)界推廣起來(lái)卻異常困難。

“一開(kāi)始產(chǎn)業(yè)界的一些‘大家’對(duì)我們材料計(jì)量的概念也很模糊，對(duì)于產(chǎn)業(yè)界來(lái)說(shuō)，他們對(duì)材料計(jì)量的概念只停留在我們?cè)谀睦镄?zhǔn)過(guò)儀器。但這其實(shí)只是計(jì)量中一個(gè)簡(jiǎn)單基礎(chǔ)的服務(wù)。更重要的是對(duì)于個(gè)性化的某種材料，大型分析設(shè)備怎么校準(zhǔn)、結(jié)果可比/一致的測(cè)量方法是什么、怎樣減小測(cè)量結(jié)果的不確定度、生產(chǎn)線上準(zhǔn)確的快速/無(wú)損檢測(cè)檢測(cè)技術(shù)是材料計(jì)量為材料上下游產(chǎn)業(yè)提供的技術(shù)核心。”任玲玲說(shuō)。

在與產(chǎn)業(yè)界交流溝通之后，任玲玲意識(shí)到，要使材料計(jì)量的概念在產(chǎn)業(yè)界深入人心，還得進(jìn)行大量的宣傳與科普工作。

02

進(jìn)階篇：獲國(guó)際同行認(rèn)可

德國(guó)聯(lián)邦物理技術(shù)研究院成立于1887年，是世界知名的計(jì)量和測(cè)試科研機(jī)構(gòu)，也是全球首個(gè)計(jì)量院。在德國(guó)計(jì)量院成立不久后，英國(guó)、美國(guó)也相繼成立了自己的計(jì)量院。這三個(gè)國(guó)家也成為了世界上最早開(kāi)展計(jì)量服務(wù)的國(guó)家。 “德國(guó)、英國(guó)、美國(guó)等國(guó)家的計(jì)量院歷史悠久，都是伴隨著產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)展成立的。相比之下，中國(guó)計(jì)量院成立于1955年，慢了半個(gè)世紀(jì)?！比瘟崃峤榻B說(shuō)。 而我國(guó)“材料計(jì)量”概念的提出更晚，但先進(jìn)的計(jì)量技術(shù)能夠帶動(dòng)從基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)元器件到重大裝備、關(guān)鍵工藝乃至最終產(chǎn)品整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的質(zhì)量提高，并為質(zhì)量改進(jìn)提供路線圖，從而優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品和服務(wù)的附加值，份量很重。 計(jì)量是控制質(zhì)量的基礎(chǔ)，產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中每個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量控制水平的提升，都離不開(kāi)精準(zhǔn)的計(jì)量?！安牧嫌?jì)量本身是一個(gè)新領(lǐng)域，緊跟國(guó)際步伐很重要，但一定要回歸到我國(guó)的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實(shí)，不忘初心同樣重要?！?提到“計(jì)量”二字，與其掛鉤的必是準(zhǔn)確。而在計(jì)量院的標(biāo)準(zhǔn)里，這個(gè)準(zhǔn)確性的含義廣泛，包括儀器準(zhǔn)、方法對(duì)、人員符合要求等。 從2008年起，任玲玲和同事們做的事情都以“科學(xué)的材料計(jì)量”為中心，包括材料的結(jié)構(gòu)測(cè)量、材料的組成測(cè)量和材料的性能測(cè)量?！白罱鼛啄晡覀円呀?jīng)把材料結(jié)構(gòu)測(cè)量方面的量值溯源和傳遞，全鏈條從上到下給建立起來(lái)了，可以給社會(huì)提供完整服務(wù)了?！? 經(jīng)過(guò)12年在各個(gè)領(lǐng)域的耕耘，材料計(jì)量的概念已被產(chǎn)業(yè)界在很大程度上接受并了解。

“這期間我們做了大量工作，比如透射電鏡、X射線衍射、拉曼光譜等材料結(jié)構(gòu)表征的計(jì)量技術(shù)成果為基礎(chǔ)研究、新材料生產(chǎn)制造等提供服務(wù)；主導(dǎo)國(guó)內(nèi)企業(yè)參與石墨烯材料能力驗(yàn)證活動(dòng)，提升國(guó)內(nèi)材料測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)能力，這樣我們用案例讓產(chǎn)業(yè)界看到材料計(jì)量對(duì)產(chǎn)業(yè)質(zhì)量的提升作用，認(rèn)識(shí)到材料計(jì)量實(shí)際上是材料生產(chǎn)中像空氣一樣感覺(jué)不到存在但不可或缺的技術(shù)基礎(chǔ)。” 與此同時(shí)，中國(guó)的材料計(jì)量也獲得了國(guó)際同行的認(rèn)可，中國(guó)材料計(jì)量科學(xué)家也在國(guó)際計(jì)量組織中占有一席之位。 “這幾年我們通過(guò)在國(guó)際材料計(jì)量相關(guān)組織中主導(dǎo)材料關(guān)鍵參數(shù)計(jì)量比對(duì)、制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等活動(dòng)，展示我國(guó)材料計(jì)量的技術(shù)實(shí)力，獲得國(guó)際同行的認(rèn)可，從而在一些國(guó)際組織（如APMP/TCMM, VAMAS/TWA41）中擔(dān)任技術(shù)委員會(huì)主席等職位，這樣實(shí)現(xiàn)我國(guó)材料計(jì)量國(guó)際國(guó)內(nèi)同步、國(guó)際國(guó)內(nèi)量值等效，使研究成果共享共用，推動(dòng)了該領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展。” 從“十二五”開(kāi)始，計(jì)量院新材料計(jì)量實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始著手碳基納米材料、薄膜材料、顆粒材料的計(jì)量技術(shù)研究，參與國(guó)際計(jì)量組織的比對(duì)活動(dòng)，針對(duì)材料晶體結(jié)構(gòu)、幾何結(jié)構(gòu)、化學(xué)結(jié)構(gòu)及熱、電、光性能等各參數(shù)開(kāi)展了計(jì)量技術(shù)研究，建立了掠入射X射線反射技術(shù)、X射線衍射儀、透射電鏡、拉曼光譜、納米壓入技術(shù)、量子效率、熱電材料塞貝克系數(shù)等的量值溯源和傳遞路徑，發(fā)布納米尺度膜厚、晶面間距、拉曼頻移和拉曼相對(duì)強(qiáng)度國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)20余種，發(fā)布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，正在主導(dǎo)制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)計(jì)量、標(biāo)準(zhǔn)的體系化成果輸出和產(chǎn)業(yè)服務(wù)。

03

展望篇：為企業(yè)提供典型案例

2008年之前，國(guó)家量值主權(quán)問(wèn)題是一個(gè)難題。 “以半導(dǎo)體生產(chǎn)線為例，我們引進(jìn)生產(chǎn)線的同時(shí)也要引進(jìn)標(biāo)尺。一旦國(guó)外對(duì)我們進(jìn)行封殺，即使有生產(chǎn)線，后續(xù)對(duì)方不提供標(biāo)尺服務(wù)了，我們?nèi)詴?huì)像無(wú)頭蒼蠅一樣找不到坐標(biāo)。所以，建立自己的校準(zhǔn)體系非常重要，這就是我們所說(shuō)的量值的溯源源頭。”任玲玲介紹說(shuō)。 多年來(lái)，深知材料計(jì)量重要性的中國(guó)計(jì)量院新材料實(shí)驗(yàn)室一直在為材料計(jì)量體系的建立奔波。目前，中國(guó)計(jì)量院新材料實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目也從一體化出發(fā)，正在承擔(dān)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目《石墨烯等碳基納米材料NQI技術(shù)研究、集成與示范應(yīng)用》內(nèi)容涵蓋計(jì)量、標(biāo)準(zhǔn)、合格評(píng)定等方面，在石墨烯粉體材料真假判斷方面為產(chǎn)業(yè)提供了計(jì)量、標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)及認(rèn)證的全鏈條服務(wù)。 2013年4月，德國(guó)在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上正式推出工業(yè)4.0的概念，即以“智能制造、智能生產(chǎn)”為核心，以互聯(lián)為手段，以計(jì)量測(cè)試為重要的核心技術(shù)體系。 2015年5月8日，國(guó)務(wù)院正式印發(fā)《中國(guó)制造2025》，提出構(gòu)建“一二三四五五十”的總體結(jié)構(gòu)，其中新材料是其中十個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域之一。 基于新材料的發(fā)展及其對(duì)國(guó)計(jì)民生的重要支撐作用，2017年1月23日，工信部、發(fā)改委、科技部、財(cái)政部聯(lián)合制定的《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》正式印發(fā)。其中提出到2020年，關(guān)鍵戰(zhàn)略材料綜合保障能力超過(guò)70%，新材料創(chuàng)新能力不斷提高，產(chǎn)業(yè)體系初步完善，并明確了“完善新材料產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系”作為材料九大發(fā)展重點(diǎn)方向之一。 任玲玲表示，隨著新材料創(chuàng)新步伐持續(xù)加快，國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將日趨激烈，對(duì)材料產(chǎn)業(yè)質(zhì)量保證和提升的要求越來(lái)越高，加強(qiáng)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)尤為關(guān)鍵。材料計(jì)量在國(guó)家質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)體系中具有典型的示范意義，其內(nèi)容不僅包括計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研究開(kāi)發(fā)，更重要的是有效測(cè)量方法研究是材料計(jì)量的主體研究?jī)?nèi)容之一，其研究成果將表現(xiàn)為高質(zhì)量的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)認(rèn)證認(rèn)可和檢驗(yàn)檢測(cè)執(zhí)行上述高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從而為產(chǎn)品質(zhì)量保證和提升提供高水平服務(wù)。 事實(shí)上，早在2013年左右，計(jì)量院新材料研究室就形成了一套國(guó)家膜厚標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為生產(chǎn)線提供標(biāo)準(zhǔn)，但企業(yè)卻始終處于觀望態(tài)度?！凹词刮覀儼驯葘?duì)等效的量值給了企業(yè)，但企業(yè)不相信我們，不敢用，寧肯每年花二三十萬(wàn)去買(mǎi)校準(zhǔn)線。這其實(shí)是觀念和信任的問(wèn)題，還需要一定的時(shí)間去修正。”任玲玲說(shuō)。 對(duì)于企業(yè)的觀望，任玲玲認(rèn)為“心急吃不了熱面條”?！艾F(xiàn)在已經(jīng)有高新企業(yè)認(rèn)識(shí)到這方面的重要性了，主動(dòng)找我們要求合作，比如武漢嘉儀通公司等。” “我覺(jué)得只要我們工作做全面了，做系統(tǒng)了，遲早會(huì)得到更多企業(yè)的認(rèn)可。” -后 記 - 為材料計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)不懈努力的還有中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)（CSTM）委員會(huì)這個(gè)組織。CSTM集合了全國(guó)材料行業(yè)研發(fā)、試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)威專家，由指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)體系、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)體系、性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系三大相互關(guān)聯(lián)的體系構(gòu)成，涵蓋鋼鐵、有色金屬、建筑、化工、紡織、航空、特種設(shè)備等多個(gè)領(lǐng)域。 CSTM共享平臺(tái)通過(guò)共建共享和開(kāi)放互利的原則，促進(jìn)材料研發(fā)、試驗(yàn)檢驗(yàn)和裝備制造的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用，努力提高中國(guó)裝備制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，力爭(zhēng)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中擁有更多的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)話語(yǔ)權(quán)。 作為CSTM的發(fā)起單位之一，中國(guó)計(jì)量院在CSTM中占據(jù)重要一席。 2017年7月，CSTM標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)基礎(chǔ)與共性技術(shù)領(lǐng)域委員會(huì)（簡(jiǎn)稱：“CSTM/FC00”）成立，任玲玲作為秘書(shū)長(zhǎng)，在FC00主任委員、中國(guó)計(jì)量院方向院長(zhǎng)的帶領(lǐng)下，與FC00各位委員一起為建成一套具有普適性、可靠性、高質(zhì)量的材料測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的委員會(huì)目標(biāo)一起努力。目前該委員會(huì)制定的5項(xiàng)關(guān)于石墨烯真假判斷的標(biāo)準(zhǔn)和1項(xiàng)富勒烯純度標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在產(chǎn)業(yè)界發(fā)揮重要作用。 “CSTM/FC00是一個(gè)連接基礎(chǔ)研究-計(jì)量、標(biāo)準(zhǔn)-產(chǎn)業(yè)界的合作平臺(tái)，我非常希望這個(gè)平臺(tái)能像英國(guó)物理實(shí)驗(yàn)室（NPL，簡(jiǎn)稱英國(guó)計(jì)量院）的咖啡角（Coffee Corner）一樣，成為產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界為材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展獻(xiàn)計(jì)/技獻(xiàn)策共同的非正式討論平臺(tái)?！?/p>