今年“世界计量日”的中国特别主题是“计量筑基新质生产力，促进可持续发展”，为学习贯彻“新质生产力”发展理念，发挥计量基础设施在“新质生产力”中的支撑保障作用，《中国计量》杂志特开设计量筑基新质生产力专栏，邀请专家结合工作实践、专业或行业特点等谈“新质”计量的体会和感悟，并阐述理论对未来工作规划、工作重点等的实际指导意义。
为深入探讨计量的创新性，以及计量创新如何为新质生产力的发展提供技术支撑，《中国计量》杂志专程对张钟华院士进行了一次面对面的访谈。
记者：张院士您好，请问计量自身的“创新性”体现在哪些方面？
张钟华院士：计量不仅是人类认识物质世界的重要工具，也是推动科技进步和社会发展的关键力量。计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动，要做到这一点，就必须确保测量数据溯源到计量标准。我认为计量创新主要包括以下几个方面：
一是方法创新。任何科学研究，都必须在研究方法上进行创新，才有可能取得突破。以我曾从事的国家计算电容基准研究工作为例，在研究精密电容器的几何尺寸误差引起的电容量误差时，往往需要在不规则边界的边值条件下求解拉普拉斯方程，但一般来说，要求出边界有任意不规则变形时的解答是相当困难的。我提出了一种解决这类问题的“变动边界微扰法”，从理论上解决了电极几何形状误差的计算问题。以此为基础，中国计量科学研究院建立了我国的计算电容基准，使我国的交流阻抗标准有了独立自主的溯源依据，为电力电子、通信系统、新能源技术等众多领域的研发与生产提供了可靠的电容测量标准。
另一个例子也可以充分说明方法创新的重要性。在我主持的“建立超导强磁场标准”项目中，为解决核磁共振信号难以长距离传输的问题，我通过深入的理论计算和分析后，提出了一种干扰抑制方法，突破了这一技术难题，关键技术指标达到了国际先进水平。这一研究成果显著提高了强磁场标准的准确度，为我国几十台超导磁体定标，以及物理学、材料科学、生物医学等领域的前沿探索提供了强有力的支持，社会效益和经济效益明显，被评为当年的国际十大科技进展之一。
二是技术创新。19世纪下半叶到20世纪上半叶，国际计量局（BIPM）以及各国的计量中心实验室建立起了经典的计量基准。这些计量基准一般是根据经典物理学的原理，用某种特别稳定的实物来实现，故称为实物基准。这种实物基准的缺点在于它们容易受一些不易控制的物理和化学过程的影响，导致所保存的量值发生缓慢变化，进而无法满足现代工业和科学技术对计量准确度日益提高的要求。如果只从改善材料稳定性和制作工艺的方向努力，已很难大幅提高实物基准的准确度。但是，20世纪量子物理学的光辉为计量科学提供了飞跃发展的机会，特别是建立量子基准以代替传统的实物基准的可能性。我有幸在精密电磁测量研究过程中经历了电阻基准从实物到量子基准的重要变革时期，并牵头负责我国量子化霍尔电阻国家基准的研究和建立工作。此项目获得了2007年度国家科技进步奖一等奖。在研究过程中，我和项目组成员通过自主创新，实现了多项技术突破：（1）在国际上首次从理论上证明了任意形状的霍尔器件量子化时均满足普适公式，降低了对工艺的要求；在此理论指导下，基于我国现有工艺条件成功研制了国产的量子化霍尔电阻器件。（2）利用非线性反馈系统的理论在相平面上对低温电流比较仪中工作电流发生跳跃的现象进行了分析，找到了产生此种现象的原因。并提出对系统中前馈环节的动态特性进行细致补偿的方法，克服了测量装置产生电流跳跃的难题，将装置中的低温电流比较仪的比例绕组匝数较国外提高了8倍，信噪比提高了一个数量级，比例准确度提高了40倍。测量准确度世界第一。（3）发明了一种涡流屏滤波器技术，有效抑制了高频干扰，提高了低温电流比较仪电桥工作时的稳定性。（4）提出了一种低温电流比较仪的整体校验方法，确保了量子化霍尔电阻国家基准复现和量传时的准确度。
我国的量子化霍尔电阻国家基准已两次参加BIPM组织的国际关键比对，均取得优异成绩。此项基准不仅为我国赢得了国际话语权和地位，还保证了我国电学量传系统的国际等效，促进了我国电学仪表行业的技术发展和进步。
