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《米制公約》與全球計(jì)量體系的演進(jìn)

發(fā)布時(shí)間:2025-05-19 作者:韓建平 來源:中國計(jì)量 瀏覽:204
2025年5月20日是第26個(gè)“世界計(jì)量日”,今年“世界計(jì)量日”的主題為“計(jì)量順時(shí)代之需,應(yīng)民生之盼。為慶祝世界計(jì)量日,《中國計(jì)量》雜志特開設(shè)5·20世界計(jì)量日專欄,今日分享專欄文章“《米制公約》與全球計(jì)量體系的演進(jìn)”,該文由市場監(jiān)管總局國際合作司原一級(jí)巡視員韓建平撰寫。

《米制公約》的誕生是人類文明從分散走向統(tǒng)一、從經(jīng)驗(yàn)邁向科學(xué)的里程碑。這一具有劃時(shí)代意義的國際協(xié)議,不僅奠定了全球計(jì)量體系的基石,更成為推動(dòng)科技創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)全球化與社會(huì)進(jìn)步的重要力量。2025年正值《米制公約》簽署暨國際米制公約組織(BIPM)成立150周年,謹(jǐn)以此文回顧《米制公約》簽署歷程,結(jié)合國際計(jì)量組織體系的發(fā)展與中國實(shí)踐,探討《米制公約》的深遠(yuǎn)影響及其對(duì)未來發(fā)展的深刻啟示。

 《米制公約》的歷史溯源與核心意義

1 米制的誕生與《米制公約》簽署

18世紀(jì)末,法國大革命期間,法國科學(xué)院受政府委托,決定制定一套新的、統(tǒng)一的度量衡制度。

1791年,法國科學(xué)院提出以地球子午線長度的四千萬分之一作為“米”的定義,1799年制成“米原器”與“千克原器”,標(biāo)志著米制的誕生。隨后,米制逐步向世界傳播,荷蘭、比利時(shí)、西班牙、墨西哥等國先后采用米制。1858年,《中法通商章程》簽訂后,米制傳入中國。

1875年5月20日,阿根廷、奧匈帝國、比利時(shí)、巴西、丹麥、法國、德國、意大利、秘魯、葡萄牙、俄羅斯、西班牙、瑞典和挪威(當(dāng)時(shí)為聯(lián)合王國)、瑞士、奧斯曼帝國、美利堅(jiān)合眾國和委內(nèi)瑞拉等17國的代表在法國巴黎正式簽署了《米制公約》?!睹字乒s》的簽署標(biāo)志著國際米制計(jì)量制度的正式確立,不僅解決了貿(mào)易中的計(jì)量糾紛,更成為國際單位制(SI)的起點(diǎn)。

2 國際計(jì)量組織體系的構(gòu)建

2.1 米制公約組織

依據(jù)《米制公約》,成立了國際計(jì)量大會(huì)(CGPM)、國際計(jì)量局(BIPM)以及國際計(jì)量委員會(huì)(CIPM),構(gòu)建了國際計(jì)量組織體系。截至2025年4月,米制公約組織包含 64 個(gè)正式成員國和 37 個(gè)附屬成員國及經(jīng)濟(jì)體,涵蓋了世界上主要的工業(yè)國家,使SI制在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。

CGPM由《米制公約》締約國的政府代表參加,是米制公約的最高組織形式,討論和決定SI的制修定和發(fā)展,保證在國際范圍內(nèi)計(jì)量單位和物理量測量的統(tǒng)一,以及通過有關(guān)BIPM的組織和發(fā)展的重要決議。

1889年,第一屆CGPM會(huì)議在巴黎召開,并決定每四年召開一次CGPM會(huì)議。BIPM為常設(shè)機(jī)構(gòu),是計(jì)量科學(xué)研究工作的國際中心,機(jī)構(gòu)設(shè)在法國巴黎。主要任務(wù)包括:保存國際原器;組織國際比對(duì);組織計(jì)量技術(shù)國際交流;維護(hù)SI,協(xié)調(diào)并進(jìn)行有關(guān)基本物理常數(shù)的測定工作;建立新的國際計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),并從事基礎(chǔ)計(jì)量學(xué)研究。

CIPM為常設(shè)專家組織,由締約國的18名委員組成,受CGPM領(lǐng)導(dǎo),每兩年召開一次會(huì)議。負(fù)責(zé)起草和執(zhí)行CGPM的決議,指導(dǎo)和直接監(jiān)督BIPM的工作。1927年至1998年,CIPM陸續(xù)設(shè)立10個(gè)專業(yè)咨詢委員會(huì),就 BIPM 的研究工作方向等向 CIPM 提出建議。

2.2 OIML的成立及其與米制公約組織的淵源

1875年簽署《米制公約》時(shí),與會(huì)者是來自各國法制計(jì)量機(jī)構(gòu)的代表,代表們意識(shí)到測量結(jié)果的差異不僅由基準(zhǔn)不同、計(jì)量器具的準(zhǔn)確度要求和檢定程序不一致導(dǎo)致,也會(huì)因各國之間法制計(jì)量要求的差異而對(duì)貿(mào)易等活動(dòng)產(chǎn)生一定的阻礙。因此,在20世紀(jì)初前十年的CGPM會(huì)議上,與會(huì)者曾討論將BIPM的職能擴(kuò)大到法制計(jì)量領(lǐng)域。為此,CGPM和CIPM分別于1933年和1935年作出決定,于1937年7月由法國政府召集第一屆國際實(shí)用計(jì)量大會(huì)及巴黎展覽會(huì)。此次大會(huì)有來自40多個(gè)國家的代表出席,會(huì)議的主要成果是決定建立法制計(jì)量臨時(shí)委員會(huì)。1955年,24個(gè)國家簽署建立國際法制計(jì)量組織(OIML)的條約,1956年,在巴黎召開第一屆OIML大會(huì)。

OIML致力于協(xié)調(diào)各國國家計(jì)量部門或相關(guān)組織采用的計(jì)量法規(guī)和計(jì)量管理的一致性,制定了一系列國際法制計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等文件,推動(dòng)了國際間法制計(jì)量的協(xié)調(diào)發(fā)展。

米制公約組織側(cè)重于保證國際計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和發(fā)展,為全球計(jì)量提供科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)溯源;而OIML側(cè)重于推動(dòng)法制計(jì)量規(guī)則的全球統(tǒng)一,確保計(jì)量在法律法規(guī)層面的規(guī)范和一致。二者互為合作伙伴關(guān)系,都是為了促進(jìn)全球計(jì)量領(lǐng)域的發(fā)展,保障計(jì)量在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科技等各方面的準(zhǔn)確可靠和有效應(yīng)用。

3 《米制公約》和米制公約組織的影響

3.1 統(tǒng)一計(jì)量單位制和計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)

終結(jié)混亂局面。在《米制公約》之前,世界各國計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)各異,換算復(fù)雜,嚴(yán)重阻礙了交流合作。

《米制公約》以米、千克、秒等基本單位為基礎(chǔ)構(gòu)建計(jì)量體系,為全球提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),使不同國家和地區(qū)的計(jì)量有了共同基準(zhǔn),從而避免了因計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)差異而導(dǎo)致的糾紛和錯(cuò)誤。

推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)全球化。隨著越來越多的國家加入米制公約組織,SI已成為全球通用計(jì)量語言。目前全球超 95% 的國家使用 SI,實(shí)現(xiàn)了計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)在全球范圍的統(tǒng)一,促進(jìn)了跨國科研、貿(mào)易、工業(yè)生產(chǎn)等活動(dòng)的開展。

3.2 建立并發(fā)展國際計(jì)量體系

建立基準(zhǔn)體系。《米制公約》推動(dòng)了BIPM建立和維護(hù)高精度計(jì)量基準(zhǔn)(如保存國際千克原器作為質(zhì)量基準(zhǔn)),保證全球質(zhì)量計(jì)量準(zhǔn)確一致。且隨著技術(shù)發(fā)展,不斷采用新科學(xué)原理和技術(shù)重新定義計(jì)量基準(zhǔn),使計(jì)量準(zhǔn)確度持續(xù)提升。

規(guī)范校準(zhǔn)溯源。《米制公約》要求各國建立計(jì)量校準(zhǔn)和溯源體系,確保計(jì)量器具準(zhǔn)確可靠。通過將計(jì)量器具與更高等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn),直至溯源至國際計(jì)量基準(zhǔn),保證了從科研到生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的計(jì)量準(zhǔn)確。例如,醫(yī)療設(shè)備校準(zhǔn)確保診斷和治療準(zhǔn)確性,電子測量儀器校準(zhǔn)保障電子產(chǎn)品質(zhì)量和性能。

1889年,第一屆CGPM會(huì)議批準(zhǔn)了根據(jù)新的米原器和千克原器確定的米和千克的定義。

1954年,CGPM決定將安培、開爾文和坎德拉列為電流、熱力學(xué)溫度和發(fā)光強(qiáng)度的基本單位。

1956年,CIPM提出了秒的新定義,即秒是自歷書時(shí)1900年1月0日12時(shí)起算的回歸年長度的1/31556925.9747。該定義于1960年被CGPM正式采用。

1960 年,第 11 屆CGPM會(huì)議將包含米、千克、秒、安培、開爾文和坎德拉6個(gè)基本單位的單位制命名為SI。

1967年,隨著原子鐘的發(fā)展,對(duì)秒進(jìn)行了第二次定義,即秒是銫-133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷時(shí)所輻射的電磁波的9192631770個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間。

1971年,第14屆CGPM會(huì)議決定在米制的基礎(chǔ)上建立SI,并將其作為國際通用的計(jì)量制度,將摩爾列為SI基本單位之一。自此,SI包括米(長度)、千克(質(zhì)量)、秒(時(shí)間)、安培(電流)、開爾文(溫度)、摩爾(物質(zhì)的量)、坎德拉(發(fā)光強(qiáng)度)7個(gè)基本單位以及一系列導(dǎo)出單位。

1983年,米被定義為光在真空中于 1/299792458秒內(nèi)行進(jìn)的距離。

1990年,CIPM通過了新的定義,將歐姆和伏特的值與量子力學(xué)的基本常數(shù)相聯(lián)系,將歐姆的值與量子霍爾電阻常數(shù)相聯(lián)系,將伏特的值與約瑟夫森常數(shù)相聯(lián)系。

1999年10月14日,38個(gè)國家計(jì)量院和2個(gè)國際米制公約組織的代表在巴黎簽署《國家計(jì)量基(標(biāo))準(zhǔn)和國家計(jì)量院簽發(fā)的校準(zhǔn)與測量證書互認(rèn)協(xié)議》(CIPM MRA),CIPM MRA正式誕生。它是在《米制公約》框架下,通過開展國家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的國際比對(duì),證明國家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的國際等效,從而實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)和測量證書的國際互認(rèn),進(jìn)一步推動(dòng)了各國計(jì)量校準(zhǔn)和溯源體系的建設(shè)和國際間的互認(rèn)合作。

2018年,第 26 屆CGPM會(huì)議通過了 “修訂SI”的1 號(hào)決議,千克、安培、開爾文、摩爾改由基本自然常數(shù)進(jìn)行定義。

2019年,重新定義后的SI正式生效。自2019年5月20日起,SI 7個(gè)基本單位的新定義正式在全球生效,SI將步入“常數(shù)化”時(shí)代。

3.3 促進(jìn)計(jì)量技術(shù)發(fā)展

激發(fā)科研投入。《米制公約》營造的統(tǒng)一計(jì)量環(huán)境鼓勵(lì)了各國加大計(jì)量技術(shù)研發(fā)投入。為實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)計(jì)量,科研人員不斷探索新技術(shù)、新方法。例如,原子鐘技術(shù)發(fā)展使時(shí)間計(jì)量準(zhǔn)確度達(dá)到極高水平,為衛(wèi)星導(dǎo)航、通信等領(lǐng)域提供支撐。

推動(dòng)技術(shù)交流?!睹字乒s》框架下的國際計(jì)量組織和會(huì)議為各國計(jì)量科研人員提供了交流合作平臺(tái),加速了計(jì)量技術(shù)傳播和應(yīng)用,使各國能及時(shí)了解前沿動(dòng)態(tài),開展合作研究,共同攻克技術(shù)難題。

3.4 促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

助力科學(xué)研究。統(tǒng)一準(zhǔn)確的計(jì)量體系為科學(xué)研究提供基礎(chǔ)保障,使不同國家的科研數(shù)據(jù)具有可比性和可重復(fù)性,加速了科學(xué)研究進(jìn)程,推動(dòng)各學(xué)科發(fā)展。例如,在物理學(xué)中,精確的計(jì)量對(duì)研究微觀粒子和宇宙現(xiàn)象至關(guān)重要。

促進(jìn)工業(yè)制造。在工業(yè)生產(chǎn)中,統(tǒng)一的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)可確保零部件尺寸、性能等參數(shù)一致,提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,有利于全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈整合。例如,汽車、航空航天等制造業(yè)需嚴(yán)格遵循國際計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),保證產(chǎn)品質(zhì)量和安全性。

保障貿(mào)易公平。《米制公約》保障了貿(mào)易中計(jì)量準(zhǔn)確、公正,避免了因計(jì)量誤差導(dǎo)致的貿(mào)易糾紛,保護(hù)了買賣雙方利益,促進(jìn)了全球貿(mào)易自由化和便利化。例如,商品重量、體積等計(jì)量統(tǒng)一,使貿(mào)易結(jié)算更公平合理。

服務(wù)社會(huì)民生。在醫(yī)療衛(wèi)生、能源計(jì)量、環(huán)境保護(hù)等民生領(lǐng)域,國際統(tǒng)一的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)也發(fā)揮著重要作用。例如,醫(yī)療藥物劑量、檢測指標(biāo)計(jì)量準(zhǔn)確關(guān)乎患者健康安全,能源計(jì)量準(zhǔn)確有助于能源管理和節(jié)約。

中國與《米制公約》:從追隨者到引領(lǐng)者的跨越

1 邁出歷史性一步,融入國際計(jì)量體系

1976年10月,“文革”動(dòng)亂剛結(jié)束不久,中共中央、國務(wù)院面臨許多涉及國家前途、命運(yùn)的大事,需要決策和解決。正是在這樣一個(gè)國家正要邁向新征程的關(guān)鍵時(shí)期,中國科學(xué)院(彼時(shí)代管計(jì)量工作的部門)、國家計(jì)劃委員會(huì)、中華人民共和國外交部這3個(gè)管理國家內(nèi)政外交重要事務(wù)的部門,于1976年12月25日聯(lián)合向國務(wù)院提交了《關(guān)于擬參加國際米制公約的請(qǐng)示》報(bào)告,稱“根據(jù)我國計(jì)量工作發(fā)展的需要,擬以我政府名義參加‘國際米制公約’,由國家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量局主辦”。此意見隨即經(jīng)過華國鋒、李先念等中央領(lǐng)導(dǎo)的同意,并得到中共中央、國務(wù)院的批準(zhǔn)。這幾乎是我國改革開放的一個(gè)先期信號(hào),也是中央重視計(jì)量工作、鼓勵(lì)盡快走出國門的一項(xiàng)重要措施。

1977年5月9日,我國外交部和中國科學(xué)院函告我國駐法大使館,指示其正式照會(huì)法國外交部,通知我國以政府名義參加《米制公約》。我國駐法大使館于1977年5月20日正式照會(huì)法國外交部,通知了我國政府的決定。法國外交部也于1977年6月16日向我國駐法大使館致意,表示收到了1977年5月20日的照會(huì)。據(jù)此,法國政府認(rèn)同此照會(huì)日期即為中國政府決定加入《米制公約》的日期,及時(shí)將中國政府參加《米制公約》的決定通知了各締約國政府和BIPM局長泰瑞恩先生。根據(jù)《米制公約》第十一條“每個(gè)國家均可通知法國政府參加本公約,由法國政府通知所有參加國和CIPM主席”的條款,終于完成了締約手續(xù),至此,中國成為國際米制公約組織第45個(gè)締約國。

1977年5月20日,《米制公約》正式簽署102年,亦即國際計(jì)量組織經(jīng)歷百年之后,才由新中國將我國計(jì)量界帶到國際計(jì)量大家庭中,這無論對(duì)國際計(jì)量界,還是在我國計(jì)量史上,都是一件具有里程碑意義的重大事件。


坐落在法國巴黎的BIPM(航拍圖)

2 能力建設(shè)與全球貢獻(xiàn)

自我國加入國際米制公約組織至今,一代代計(jì)量人通過在國際組織任職、參與國際比對(duì)、貢獻(xiàn)科研力量,提升了國際話語權(quán),逐步成長為有影響力和有所作為的重要成員。

參與CIPM活動(dòng)。中國積極參加各次CGPM會(huì)議、計(jì)量委員會(huì)會(huì)議及各咨詢委員會(huì)會(huì)議。經(jīng)CGPM投票選舉,自1979年起,王大珩、高潔、段宇寧、屈繼峰先后當(dāng)選為CIPM委員。

提升計(jì)量能力。參加BIPM組織的國家基準(zhǔn)國際比對(duì);截至2025年4月3日,中國獲國際互認(rèn)的校準(zhǔn)項(xiàng)目達(dá)1949項(xiàng),位居世界第二,僅次于俄羅斯。中國還主導(dǎo)了亞太計(jì)量規(guī)劃組織(APMP)的比對(duì),成為亞太地區(qū)中心計(jì)量實(shí)驗(yàn)室之一。

貢獻(xiàn)科研力量。中國計(jì)量科學(xué)研究院(以下簡稱“中國計(jì)量院”)參加了全部10個(gè)國際計(jì)量咨詢委員會(huì)的工作。2019年SI單位重新定義中,中國計(jì)量院在溫度、電學(xué)等領(lǐng)域提出關(guān)鍵方案,推動(dòng)了定義落地。

推動(dòng)國際互認(rèn)。中國積極參與CIPM MRA相關(guān)工作,推動(dòng)校準(zhǔn)和測量證書的國際互認(rèn),為消除貿(mào)易壁壘、促進(jìn)全球貿(mào)易和科技合作發(fā)揮了積極作用。中國計(jì)量院是1999年首批簽署CIPM MRA的38個(gè)機(jī)構(gòu)之一。

展現(xiàn)大國擔(dān)當(dāng)。目前,中國每年繳納的年度會(huì)費(fèi)額度約為113萬歐元,與美國、日本同為達(dá)到會(huì)費(fèi)封頂值的3個(gè)國家。

 世界計(jì)量日:全球共識(shí)的凝聚與實(shí)踐

1 從倡議到全球行動(dòng):世界計(jì)量日的設(shè)立

為使各國政府和公眾了解計(jì)量,鼓勵(lì)和推動(dòng)各國計(jì)量領(lǐng)域的發(fā)展,加強(qiáng)各國在計(jì)量領(lǐng)域的國際交流與合作,1999年10月,第21屆CGPM會(huì)議決定將《米制公約》簽署日——5月20日定為世界計(jì)量日,并將此決定通知了聯(lián)合國教科文組織。每年舉辦慶?;顒?dòng),致力于在全球范圍提高對(duì)計(jì)量在經(jīng)濟(jì)與社會(huì)生活中所發(fā)揮關(guān)鍵作用的認(rèn)識(shí)。

2 世界計(jì)量日主題演變

自2000年起,米制公約組織與國際法制計(jì)量組織聯(lián)合發(fā)布世界計(jì)量日主題及宣傳海報(bào),共同推動(dòng)各國開展相關(guān)活動(dòng),提高全球?qū)τ?jì)量的認(rèn)識(shí)。世界各國也開始了世界計(jì)量日一系列宣傳活動(dòng),并設(shè)計(jì)制作世界計(jì)量日宣傳海報(bào)。歷年世界計(jì)量日的全球主題與中國特別主題如表1所示。


對(duì)比歷年主題可以看出,國際主題涉及各個(gè)領(lǐng)域,更加注重社會(huì)發(fā)展(如健康、環(huán)保、民生等)。中國主題集中于工業(yè)制造與能源管理,反映改革開放以來“制造強(qiáng)國”的戰(zhàn)略導(dǎo)向。

3 世界計(jì)量日之中國行動(dòng)

中國從2001年開始開展世界計(jì)量日宣傳活動(dòng),中國計(jì)量測試學(xué)會(huì)和《中國計(jì)量》雜志社制作了2001年世界計(jì)量日宣傳畫和計(jì)量科普光盤。2002年,以“計(jì)量與科技”為主題的世界計(jì)量日座談會(huì)順利召開,同期出版了《計(jì)量與科技》專輯。

2003年,原國家質(zhì)檢總局加大了世界計(jì)量日宣傳活動(dòng)的力度,通過在全國性報(bào)刊、媒體上開辟專版宣傳計(jì)量工作,在《人民日?qǐng)?bào)》《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》《中國國門時(shí)報(bào)》《中國質(zhì)量報(bào)》《中國計(jì)量》等報(bào)刊上宣傳世界計(jì)量日,在中國計(jì)量網(wǎng)設(shè)專頁宣傳計(jì)量有關(guān)知識(shí)。各地質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局和計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)向公眾開放計(jì)量實(shí)驗(yàn)室,開展計(jì)量知識(shí)普及教育活動(dòng),在世界計(jì)量日期間,向社會(huì)提供咨詢服務(wù)等。

此后每年,中國均通過舉辦計(jì)量科技論壇、實(shí)驗(yàn)室開放日、計(jì)量知識(shí)競賽、設(shè)計(jì)主題宣傳畫等多種形式開展世界計(jì)量日宣傳活動(dòng),中國特別主題也從“計(jì)量與科技”擴(kuò)展至“數(shù)字時(shí)代的計(jì)量”“計(jì)量筑基新質(zhì)生產(chǎn)力,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展”等前沿領(lǐng)域,并逐步與世界接軌。世界計(jì)量日活動(dòng)對(duì)我國計(jì)量事業(yè)的發(fā)展起到了廣泛宣傳和積極推動(dòng)作用。

150年來,《米制公約》從巴黎鐘表廳的“一紙協(xié)議”發(fā)展為支撐人類科技進(jìn)步的隱形骨架。在全球化與其逆流并存的今天,計(jì)量不僅是技術(shù)的標(biāo)尺,更是信任的紐帶。當(dāng)各國以同一把尺丈量世界時(shí),合作的基石將堅(jiān)不可摧。面向未來,中國需繼續(xù)以科技創(chuàng)新為矛、以制度改革為盾,書寫“測量定義世界”的新篇章。

本文刊發(fā)于《中國計(jì)量》第5期

作者:市場監(jiān)管總局國際合作司原一級(jí)巡視員?韓建平

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