http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 01:03:38 來源:中國質量網
他畢生的願望是,建立我國擁有自主知識產權的量子計量標準。5年前,我國量子化電阻基準已經躍居世界之首;5年後,他又向量子質量基準發起挑戰。

張鍾華院士:在國內外各種學術刊物上發表了學術論文60多篇,並參加了6種學術專著的編寫工作。現兼任“儀器儀表學報”、“計量學報”、“電測與儀表”等學術刊物的主編,為本領域內的學術交流作了大量工作。他積極參加學會活動。兼任中國儀器儀表學會副理事長、中國計量測試學會常務理事、中國儀器儀表學會電磁測量信息處理儀器分會理事長等學術職務。
2008年1月8日,上午10時,人民大會堂。國家科學技術獎勵大會正隆重舉行,黨和國家領導人及科技界的精英濟濟一堂。
當個子瘦小、精神矍鑠的中國工程院院士、中國計量科學院首席研究員張鍾華登台接受國務院副總理吳儀頒獎時,人們報以長時間、熱烈的掌聲。
張鍾華和他的團隊是因“量子化霍爾電阻基準”項目領先國際而榮獲國家科技進步一等獎的——這一基準的準確度比國外最高水平還高了10倍多!也許普通人聽不懂這麼拗口的科技術語,也不明白有什麼重大意義,但在場的科學家們很清楚:這意味著擁有自主知識產權的我國電學計量站在了世界的頂峰,這對推動我國科學技術的進步意義非凡!
會後當很多媒體欲對張鍾華進行采訪時,卻發現他不見了——這時的張鍾華早已匆匆返回,一頭紮進了實驗室。
時間,對於他來說,太寶貴了。
今年5月17日,記者輾轉聯係上他時,他剛從一次國際計量學術會議上回來,他已經向計量科學的另一座高峰——“量子質量基準”發起了衝鋒。
在中國計量科學研究院的實驗室裏,已經69歲、衣著簡樸、麵容清臒的張鍾華看上去普通而平易。但一提起計量科學,他的眼睛立刻炯炯有神,散發出一個大科學家睿智的神采。
“薩達姆躲在地洞裏,美國的導彈為什麼能鑽進去很準地打他?衛星導彈都是靠GPS全球定位係統指揮的,GPS定位係統準不準是靠衛星上麵裝的原子鍾,而原子鍾準不準就要靠計量科學。”
“生活中常用的電視機、電冰箱好不好,是要靠電學儀器來檢測的。而所有的電學儀器準不準,也要靠計量科學。”
“空氣是不是被汙染了?測量會得出很多數據。這些數據準不準呢?都要溯源到計量科學的標準量上去。”
“所以說計量學是上管天,下管地,中間管空氣……”張鍾華幽默地說。
“中國計量要獨立自主”
1965年,從清華大學電機係研究生班畢業後,張鍾華分配到中國計量科學研究院,從此開始了他漫長的計量科學之旅。
在這裏,不經意間,原國際計量委員會成員王大珩院士給他上了人生中“最重要的一課”。建jian國guo初chu期qi,國guo際ji上shang還hai是shi以yi實shi物wu作zuo為wei計ji量liang源yuan,由you於yu當dang時shi中zhong國guo沒mei有you計ji量liang標biao準zhun,在zai上shang級ji指zhi示shi下xia王wang大da珩heng隻zhi有you去qu前qian蘇su聯lian求qiu證zheng測ce量liang結jie果guo。因yin為wei怕pa溫wen度du、濕shi度du變bian化hua及ji路lu途tu顛dian簸bo等deng因yin素su影ying響xiang了le測ce量liang結jie果guo的de準zhun確que性xing,一yi路lu上shang王wang大da珩heng把ba棉mian被bei包bao裹guo的de設she備bei緊jin緊jin抱bao在zai懷huai裏li,小xiao心xin翼yi翼yi地di像xiang抱bao著zhe一yi個ge嬰ying兒er。等deng到dao了le目mu的de地di,胳ge膊bo都dou伸shen不bu開kai了le。“你能理解那種滋味嗎?”王大珩輕輕問他。
張鍾華強忍著沒掉下眼淚。“中國計量要獨立自主,不能受控於人!”他在心裏暗暗發誓。這成了他拚搏一生的原動力。
張鍾華孜孜不倦地工作著。上世紀70年代他擔任國家“計算電容基準”主體研製工作, 即提出“變動邊界微擾法”,解決了電極幾何形狀誤差的計算問題——從cong此ci中zhong國guo的de交jiao流liu阻zu抗kang標biao準zhun有you了le獨du立li自zi主zhu的de溯su源yuan根gen據ju,後hou來lai這zhe項xiang課ke題ti成cheng果guo獲huo原yuan國guo家jia計ji量liang局ju科ke技ji成cheng果guo一yi等deng獎jiang。其qi間jian日ri本ben聽ting說shuo中zhong國guo正zheng在zai研yan究jiu這zhe項xiang技ji術shu,就jiu主zhu動dong提ti出chu要yao和he中zhong國guo比bi對dui。
有意思的是,當張鍾華問日方實驗結果如何,日本學者說“找不到了”。但等張鍾華他們的結果出來時,日方趕緊說他們的結果“又找到了”。最後,通過比對,證實雙方的結果一模一樣。
“其實,他們哪裏是找不到結果呀,是不相信中國能做出來。”張鍾華“啞巴吃餃子——心中有數”。
時光荏苒。
2006年,法國都靈國際會議。張鍾華鏗鏘有力地宣布:中國向世界性計量難題“量子質量基準”宣戰!所有人的目光都聚焦在這個身材瘦小的中國科學家身上。此前,美國人已經研究30多年,投入3000萬美元;英國人研究近30年,投入1000萬英鎊;法國人研究20多年,投入900萬歐元,但都還沒有得到符合要求的結果。
中國行嗎?
但中國計量科學已經取得的成就,足以讓人不再懷疑這個瘦小身體裏蘊藏的巨大能量,不再懷疑中國人的力量。
從張鍾華立下宏願至今,40多年過去了,中國已成為舉世矚目的東方巨龍,中國的計量科研事業也已屹立於世界科學之林。
英、法、德、ridengfadaguojiafenfenxiangzhangzhonghuapaochuganlanzhi。youdeyaoqiuhezuo,youdebiaoshiyaotigongfenghoudejingfeizhichi,haiyoudezhijiegeitagerenkaichuleyouhoudetiaojian。jiulianmeiguoyezhudongtichuyaogongtongwancheng“建立量子質量基準”這一課題——這在從前是不可想象的,“過去,美國人根本都不理你”!
張鍾華不卑不亢,一一婉拒。他信心百倍地表示:“中國的計量科學要走獨立自主的道路,我們有這個實力,也有這個能力!”
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一個“準”字,追求一生
在張鍾華眼裏,計量科學濃縮成了一個字:準。一個“準”字,讓他追求一生。
“準”是不斷變化的。國際計量從1960年代以實物標準作為計量源,到今天以基本物理常數來導出量子計量標準,準確度早已發生了劃時代的飛躍。
但(dan)每(mei)一(yi)個(ge)時(shi)期(qi),張(zhang)鍾(zhong)華(hua)都(dou)在(zai)自(zi)己(ji)的(de)領(ling)域(yu)力(li)求(qiu)與(yu)國(guo)際(ji)先(xian)進(jin)水(shui)平(ping)接(jie)軌(gui),甚(shen)至(zhi)領(ling)先(xian)國(guo)際(ji)水(shui)平(ping)。條(tiao)件(jian)不(bu)如(ru)別(bie)人(ren),就(jiu)通(tong)過(guo)加(jia)倍(bei)的(de)努(nu)力(li)來(lai)彌(mi)補(bu),有(you)時(shi)為(wei)了(le)一(yi)個(ge)數(shu)據(ju)就(jiu)能(neng)做(zuo)成(cheng)百(bai)上(shang)千(qian)次(ci)實(shi)驗(yan)。“他治學非常嚴謹”,德國的一位計量專家評價。
yici,zaizhongdemaoyihezuozhong,deguorenjiangyipijingbenguopingguquerenbuhegedeguigangpianyundaletianjingang。jishurenyuanzaitihuojianyanfaxianyichanghou,jujueqiandan。defangselineirendizhiwen:你們怎麼能證明我們的產品不合格?
實際上技術人員早就把樣品送到了中國計量科學院檢驗。當張鍾華給出的檢驗數據呈現在德方代表麵前時,對方驚呆了——測量結果和德方在本國的數據一模一樣!“沒有想到,沒有想到!”他們隻好灰頭土臉地賠償。
“計量科學發展落後,就會受欺負!”張鍾華多次跟他的學生說,“計量科學的核心,就在‘準’上,而‘準’就必須嚴謹。”
他的學生們對此深有體會。“你們怎麼把桌子搞得這麼亂?這哪裏像做學問的樣子嘛!”那天,當著記者的麵,張鍾華毫不留情地批評他的弟子,“做學問必須從點滴小事做起,計量是半點也馬虎不得的科學!”
事實上,這個“準”字已經融入到他的血液中。他的學生們注意到了這樣一個細節:張鍾華喜歡穿白襯衣。有趣的是,幾十年來,他穿襯衣時永遠隻開著第一粒扣子,無論冬夏。
本著嚴謹的治學和生活態度,就這樣,年複一年,張鍾華在攀登計量高峰的征途中留下了串串足印:
1988年,他測得的量子化霍爾電阻的國際單位製量值被國際計量委員會正式采用作為確定國際推薦值的依據之一;1992年,他主持的“建立超導強磁場標準”課題裝置通過鑒定,為國際同類裝置先進水平,研究中提出的 “抑製法”解決了國際難題;1993年,他發現並解決了當前阻礙量子化霍爾電阻標準的準確度提高的主要誤差來源,製成了國際領先的超導電流比較儀;1994年應國際上要求,他用我國的計算電容測定了量子化霍爾電阻的國際單位製量值——此量值後來在最新一輪國際基本物理常數平差時被正式采用,為確定基本物理常數的準確數值作出了貢獻;1995年他當選中國工程院院士,時年55歲,成為當時最年輕的院士之一。
“與時間賽跑”
1980年,在德國召開的國際計量大會上,當德國教授馮克律首次發表“量子化霍爾效應”時,這一重大發現引起了極大轟動。各國科學家都興奮不已,英國一位科學家當場就跳了起來,大聲嚷嚷:“不得了了,我要跑步回去研究,我們一定要搶先出成果。”
誰(shui)都(dou)知(zhi)道(dao),一(yi)個(ge)計(ji)量(liang)的(de)新(xin)時(shi)代(dai)到(dao)來(lai)了(le)。作(zuo)為(wei)當(dang)時(shi)出(chu)席(xi)會(hui)議(yi)的(de)唯(wei)一(yi)一(yi)名(ming)中(zhong)國(guo)專(zhuan)家(jia),張(zhang)鍾(zhong)華(hua)的(de)心(xin)也(ye)是(shi)激(ji)動(dong)得(de)怦(peng)怦(peng)直(zhi)跳(tiao)。他(ta)迅(xun)速(su)啟(qi)程(cheng)回(hui)國(guo)。在(zai)輪(lun)船(chuan)的(de)甲(jia)板(ban)上(shang),麵(mian)對(dui)浩(hao)瀚(han)的(de)大(da)海(hai),張(zhang)鍾(zhong)華(hua)迎(ying)風(feng)而(er)立(li),心(xin)潮(chao)澎(peng)湃(pai):中國一定要在國際計量科技領域搶占一席之地,一定要搶先建立擁有自主知識產權的量子計量標準!
回hui到dao國guo內nei,張zhang鍾zhong華hua迫po不bu及ji待dai地di將jiang這zhe一yi計ji量liang領ling域yu的de重zhong大da發fa現xian及ji建jian立li我wo國guo量liang子zi霍huo爾er電dian阻zu標biao準zhun的de重zhong要yao性xing向xiang有you關guan部bu門men作zuo了le彙hui報bao。然ran而er,當dang時shi我wo國guo的de計ji量liang事shi業ye百bai廢fei待dai興xing,國guo力li和he計ji量liang研yan究jiu能neng力li還hai不bu具ju備bei進jin行xing量liang子zi標biao準zhun研yan究jiu的de條tiao件jian。直zhi到dao7年之後,他的“量子化電阻基準”才被列入實驗項目。
遺憾的是,到1992年,因為經費和人才流失等原因,“量子化電阻基準”研究被迫中斷。張鍾華心急如焚。從1990年1月1日ri起qi,國guo際ji計ji量liang委wei員yuan會hui正zheng式shi在zai世shi界jie範fan圍wei內nei啟qi用yong量liang子zi化hua霍huo爾er電dian阻zu自zi然ran基ji準zhun,代dai替ti了le已yi沿yan用yong幾ji十shi年nian的de電dian阻zu實shi物wu基ji準zhun。已yi經jing落luo後hou兩liang年nian了le,中zhong國guo什shen麼me時shi候hou才cai能neng有you自zi己ji的de基ji準zhun啊a!
“起步不怕晚,就怕不去趕!”張鍾華心中燃起一團熊熊的科學之火:“他山之石,可以攻玉!”
1993年,他再次隻身來到了計量科技發達的德國。目的隻有一個:學習先進經驗,建立中國的量子化電子基準。3年nian時shi間jian裏li,他ta全quan身shen心xin地di投tou入ru到dao學xue習xi和he研yan究jiu中zhong。無wu數shu個ge休xiu息xi日ri,整zheng個ge德de國guo聯lian邦bang物wu理li技ji術shu實shi驗yan院yuan裏li,隻zhi有you他ta一yi個ge人ren專zhuan注zhu的de身shen影ying。累lei了le,倦juan了le,他ta就jiu走zou出chu實shi驗yan大da樓lou,到dao樓lou前qian的de草cao坪ping上shang與yu一yi群qun悠you閑xian的de梅mei花hua鹿lu嬉xi戲xi,將jiang自zi己ji疲pi倦juan的de身shen心xin放fang鬆song片pian刻ke。時shi間jian一yi久jiu,連lian德de國guo實shi驗yan院yuan的de警jing衛wei見jian到dao他ta都dou佩pei服fu極ji了le:“那個中國人不休息,又來工作了。”
偶爾,德國的同行也會善意地打趣:“張,你在與時間賽跑嗎?”
幸(xing)運(yun)的(de)是(shi),不(bu)久(jiu),一(yi)個(ge)機(ji)遇(yu)悄(qiao)然(ran)而(er)至(zhi)。潘(pan)必(bi)卿(qing),這(zhe)位(wei)一(yi)直(zhi)在(zai)計(ji)量(liang)戰(zhan)線(xian)工(gong)作(zuo)的(de)專(zhuan)家(jia)型(xing)領(ling)導(dao)走(zou)馬(ma)上(shang)任(ren)中(zhong)國(guo)計(ji)量(liang)科(ke)學(xue)院(yuan)院(yuan)長(chang),他(ta)態(tai)度(du)堅(jian)決(jue)地(di)對(dui)張(zhang)鍾(zhong)華(hua)說(shuo):“量子化電阻基準必須搞上去,沒有錢,我用院長經費支持你!”後來,經過多方努力又爭取到了世行貸款及科技部重點研究項目資金,停止多年的量子化霍爾電阻基準項目終於又重新上馬了。
好事多磨。正當張鍾華以百倍的熱情投入到研究中去的時候,病魔這個不速之客卻又纏上了他的身體——他被查出患上了嚴重的腎病。得知這一消息,領導們非常重視,立即把張鍾華送到了醫療條件最好的醫院救治。領導再三叮囑醫生:“這可是國家級專家,一定要用最好的藥,不惜任何代價治好他的病!”
而此時躺在病床上的張鍾華,想的還是已經進入關鍵性研究階段的課題。他急得火燒火燎,一遍一遍在心裏默念:一定不能耽擱課題,一定要搶在別國前麵發表成果。幾天後,身體還在恢複階段,張鍾華便強撐著紮進了實驗室。
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“世界第一,確實傑出”
秋天,是一個收獲的季節。張鍾華和他的團隊的收獲時節也來到了。
2004年9月13日,“量子化霍爾電阻基準”項目迎來了鑒定的時刻。這一刻,距離他立下製定中國自己的量子標準的宏願已經過去24年,距離課題在國內立項也已經過去17年。
鑒(jian)定(ding)會(hui)上(shang),氣(qi)氛(fen)熱(re)烈(lie)。張(zhang)鍾(zhong)華(hua),這(zhe)位(wei)工(gong)程(cheng)院(yuan)院(yuan)士(shi),像(xiang)一(yi)個(ge)態(tai)度(du)虔(qian)敬(jing)的(de)學(xue)生(sheng),詳(xiang)細(xi)地(di)宣(xuan)讀(du)了(le)課(ke)題(ti)組(zu)的(de)研(yan)究(jiu)報(bao)告(gao),等(deng)待(dai)著(zhe)盼(pan)望(wang)已(yi)久(jiu)的(de)鑒(jian)定(ding)結(jie)果(guo)。
令人興奮的是,專家們一致認為:這一成果在國際量子研究領域實現了飛躍!首shou先xian是shi在zai國guo際ji上shang首shou次ci從cong理li論lun上shang證zheng明ming了le量liang子zi化hua霍huo爾er電dian阻zu數shu值zhi與yu器qi件jian的de形xing狀zhuang無wu關guan,為wei證zheng實shi量liang子zi化hua霍huo爾er效xiao應ying的de普pu適shi性xing作zuo出chu了le貢gong獻xian。其qi次ci,自zi行xing研yan製zhi的de量liang子zi化hua霍huo爾er器qi件jian,突tu破po了le國guo外wai技ji術shu封feng鎖suo,為wei課ke題ti提ti供gong了le核he心xin器qi件jian。另ling外wai,自zi主zhu研yan究jiu的de高gao匝za比bi超chao導dao電dian流liu比bi較jiao儀yi,大da大da超chao過guo了le國guo際ji同tong類lei裝zhuang置zhi水shui平ping。該gai項xiang研yan究jiu成cheng果guo數shu據ju可ke靠kao,精jing確que度du為wei國guo際ji同tong類lei基ji準zhun之zhi首shou(10-10量級)。值得一提的是,這三項主要創新均具有我國自主知識產權!
“zhexiangchengguoshiyizhongguojiliangkexueyanjiuyuanzhangzhonghuayuanshiweishoudekeyantuanduijingguoshiduoniandenuliqudede。jianchengdeliangzihuahuoerdianzujizhun,zhunquedubichuantongdebiaozhundianzutigaoleyiqianduobei,dadaoleguojilingxianshuiping。”當鑒定委員會主任委員發表上述評價時,全場熱烈的掌聲經久不息。
但是,令張鍾華困惑的是,國際計量局遲遲沒有回應。
早在2003年,國際計量局就組織了用量子化霍爾電阻基準複現的100Ω電阻量值國際關鍵比對,有12個國家參加。張鍾華帶領的中國課題組在規定時間內做完實驗,提交了實驗數據。但之後,國際計量局一直未公布比對結果。
直到2005年3月,國際計量局電磁量谘詢委員會才通知張鍾華,要他再去巴黎作一次情況彙報。巴黎歸來,6月,國際計量局終於向全世界公布了比對結果。結果顯示,我國的測量結果離平均值最近,不確定度最小!——這意味著全世界的數據要以中國為準!
事後,課題組成員才知道,這次比對中,中國的測試結果太好了,遠遠優於其他11個國家的測試數據——不確定度方麵的指標比國外基準高10倍還多!guojijiliangjuguanyuanbuxiangxinzhezhendeshizhongguorenzijizuochulaide,suoyijianggongbushiyanjieguoderiqiyizaituichi。zhidaotingwanketizudelunwenhuibao,tamencaixinyuechengfu。
據說,國際計量局局長沃勒德先生當時揮舞著雙手連呼:“難以置信!難以置信!”
為此,華裔諾貝爾物理學獎獲得者、美國普林斯頓大學教授崔琦專門發來了熱情洋溢的賀信,高度評價這項科研成果是“世界第一,確實傑出”。
張鍾華感慨萬千,卻隻說了一句話:“這一天,我等得太久了!”
“計量科學好比花的根部”
鮮為人知的是,張鍾華差點與計量科學擦肩而過。1957年他以優異成績考上清華大學,最初學的是軍用的保密專業,後來因為有“海外關係”才改成了電機專業。
“揭秘”這zhe段duan往wang事shi,張zhang鍾zhong華hua大da笑xiao不bu已yi。他ta有you兩liang個ge同tong母mu異yi父fu的de弟di弟di,現xian一yi個ge在zai台tai灣wan做zuo牙ya科ke醫yi生sheng,一yi個ge在zai美mei國guo加jia州zhou公gong路lu局ju任ren局ju長chang。他ta們men都dou曾zeng有you意yi無wu意yi地di“暗示”張鍾華可以到當地工作,但張鍾華委婉地謝絕了。
他甚至“吝嗇”到了連外出講學都不肯的地步。日本等一些發達國家給他開出了講學一次6000美金的高價,他都沒有接受邀請。他寧願呆在中國的實驗室裏,或者做研究,或者帶學生。
“一花獨放不是春,萬紫千紅春滿園。”1980年代末的人才流失讓他有深沉的憂患意識,“我年紀大了,很多工作要靠青年科學家來做。像北大、清華、理工大的有些高才生做了一段研究工作就跑美國去,這是一個悲哀!”他自己一人就帶了十幾個博士,在他的心裏,多帶一個就能多留住一個人才。
也因此,張鍾華的生活裏沒有“閑暇”二字——為了不影響教育質量,也為了不耽誤科學研究,他所謂的閑暇時間全都在實驗室度過。
他的學生蘭江說:“我早晨七點趕到實驗室,老師已經到了;我於是改成早晨六點趕到實驗室,老師還是已經到了;第三天——我遲到了……”
蘭江還說:“老師經常和我們談心,叮囑不要浮躁,不要太功利,要安心搞研究……國外的技術人才也終將回到祖國的懷抱,這都是不容置疑的事,畢竟,國外不是自己的家……”
張鍾華以自己的經曆教育學生,“計量事業對維護國家技術主權、科學研究的獨立性以及國家經濟安全和國防建設都具有重要意義。國家強大了,個人才有前途,中國人才能受人尊重。”
“jiliangkexueyanjiushiyixiangmomowuwendegongzuo。yuanzilidehuahenpiaoliang,renmendounengkandaota。erjiliangkexuejiuhaobihuadegenbu,renmendoukanbujian,dantaquezhiguanzhongyao。”
“再給我一個十年”
yijinguxizhiniandezhangzhonghua,xianzairengranmeitiangongzuoshijigexiaoshi,liantadexueshengmendouzikuifuru。tadanbodeshentisihuyouwuqiongdejingli。zaochen,tiangangmengmengliang,tabianchengditiechuanguochuxingdedoushi,laidaozhongguojiliangkexueyanjiuyuannasuoanjingdeshiyanshizhong。
國家質檢總局的領導十分擔心他的身體,幾次安排他去療養院休息,他最終都沒有去。領導們又心痛又生氣:你就那麼忙?張鍾華唯有報以歉意的一笑。
他真的很忙。多年來他一直兼任著中國計量測試學會常務理事、計量學報編輯委員會主任委員、中國儀器儀表學會副理事、儀器儀表學報編輯委員會主任委員等職務。就在前兩年,他還以副主編的身份參與編寫了《中國大百科全書電工卷電磁測量分卷》以及《電磁測量及儀表》叢書。
他也向來不吝以院士的身份親自帶學生做實驗,他總是說:“青年科學家的基礎知識還不是很紮實,我要把畢生所學傳授給他們……”
更讓他內心有緊迫感的是“量子質量基準”這座橫亙在世界科學家麵前的大山,“全世界都在搞,我們不搞行嗎?不搞就要受製於人,就要仰人鼻息,所以必須要搞!”
“非常有挑戰性!” 張鍾華說著興奮地挺直腰杆,“再給我10年吧!”
“國家前期給我投了1700萬人民幣,我要對得起這麼一大筆錢啊!”張鍾華有點小得意地眨眨眼睛,“就10年,我爭取用10年時間,拿出成果來。”