实现可靠的化学和生物测量科学、经济和社会挑战

实现可靠的化学和生物测量，对于应对当今社会面临的科学、经济和可持续性挑战至关重要。《战略》着眼于当前社会的发展趋势和面临的挑战，明确了“九大关键领域”。2021—2030年，国家计量院（NMI）/指定机构（DI）的测量服务以及CCQM致力于实现全球化学和生物测量的可比性的活动，将重点聚焦以下关键领域：

1) 环境气候方面。加强计量在修复环境、保护生物多样性、开展气候行动中发挥的支撑作用；完善温室气体、气溶胶和空气污染物监测、来源识别、排放控制领域的测量体系；建立海洋酸化测量体系；实现对空气、水、土壤和沉积物中的持久性有机污染物（POPs）、内分泌干扰素、抗生素、全氟化合物和其他受控和新型污染物的可靠测量。此外，《战略》强调，微塑料和循环经济领域面临着日益严峻的挑战，需要采取跨学科的应对方法。

2) 医疗保健方面。建立用于体外诊断的参考方法，研制相关标准物质，提供测量服务，以增强计量溯源性，确保测量结果等效一致；建立可靠和可快速部署的传染性疾病参考测量体系；为非传染性疾病体外诊断、再生医学和基因治疗提供可靠的测量服务；构建筛查和诊断用下一代临床生物标志物的测量基础设施。

3) 食品安全、贸易和真实性方面。实现受控污染物和残留物、营养成分参数（如维生素）、食品加工和迁移污染物、新型食品污染物（如真菌或药物代谢产物、元素形态、微塑料和纳米颗粒）的可靠测量；实现食品真实性/来源验证的可靠测量，并建立标准和数据库；推进强制性主食强化验证；针对食品过敏原、毒素和病原体建立可靠和可比对的测量体系；完善用于食品质量监测的电化学方法；研发用于食品中转基因成分测量的方法和标准物质。

4) 能源方面。完善能源开发、供应和交易相关政策和规划，建立天然气成分测量的全球基础设施；建立完善的生物甲烷、液化天然气和液化石油气组分测量体系，促进能源气体供应的多样化；建立氢气纯度检测的全球性基础设施，推动实现“氢经济”；提升蒸汽轮机和生物燃料中给水电导率测量能力；完善锂离子电池和燃料电池性能测量体系；提升电池和燃料电池电极、超级电容器和石墨烯材料以及光电设备的表面化学分析能力；实现燃料中重金属和硫污染的可靠测量。

5) 法医科学与反兴奋剂方面。研制用于新药验证的标准物质；研制用于违禁物及其代谢物的验证和量化的标准物质，建立相关方法；开发用于木材、食品、动植物种源验证的标准物质、方法和数据库；实现可靠的核取证、核材料及核事件的起源点测量；实现干血斑测试等技术的可靠测量，推广新型采样方法的应用。

6) 先进制造方面。完善用于先进制造（如半导体和有机电子元件）的高纯气体的测量体系；提高电化学传感器的测量和小型设备的化学表面分析能力、纳米技术发展中的化学分析能力、合金和其他材料的成分测量能力等。

7) 生物技术和新药研发方面。为满足生物技术的发展和过程控制的需求，提高细胞参数（如活细胞浓度、体积和细胞湿重）测量能力，为单克隆抗体生产提供支持；实现细胞鉴定中的可靠测量；为细胞治疗，如CAR-T细胞或诱导性多能干细胞提供可靠测量和精确表征，从而为质量、安全性和效力提供保证；在新药研发中，提高对黏附细胞总数及分化细胞数目的不同特性，包括细胞活性、细胞毒性、细胞表型（如分子细胞确证试验）、已知细胞活动及目标分泌产物的测量能力。

8) 法制计量方面。针对测量仪器和测量方法，执行相应的法制规范，建立计量溯源标准，例如，建立用于汽车排放、酒精呼气测试及其干扰物检测等方面的标准。

9) 基础计量和国际单位制（SI）方面。化学测量中的分析方法，需要使用已知纯度和同位素组成的溶液和纯度标准物质进行校准，以确保计量溯源性；建立化学和生物测量参考数据的数据库，构建溯源性基础；推广可溯源至SI的高准确度化学测量服务；建立测量方法、组织比对，满足全球标准物质需求。

针对未来计量发展需求，CIPM开展了调研，重点领域包括气候与环境、健康和生命科学、食品安全、能源、先进制造五个面临重大挑战的领域[3]，并关注“数字化”对计量的影响（在CCQM，数字化主要涉及化学和生物参考数据的可获得性和可用性）。可以发现，CIPM提出的五个关键领域与CCQM战略中提出的“9大关键领域”重叠，共同成为计量学未来发展的重点领域。