中国计量科学研究院王晶研究员：生物计量未来可期

“科技要发展，计量须先行” 是聂荣臻元帅的重要论断。科学家门捷列夫曾说过“没有测量就没有科学”。而准确可靠的测量数据是科学发展的前提，并保证每个测量的单位统一。随着生物科技的高速发展，生命科学进入精准测量阶段，更离不开计量。21 世纪生物计量的发展也已经进入了新时代，它是精准解读生物物质量值准确和单位统一的重要基石，逐渐成为研究生物体及其内在物质特性量值的精准测量科学，不断在推动生物科学技术高质量发展，保护人类生存、健康和安全，促进生物产品贸易公平中做出贡献。

▲ 我国生物计量发展历程

1999 年10 月第21 届国际计量大会提出了发展生物领域计量学的重要性。2002 年国际计量局(BIPM) 成立物质的量咨询委员会(CCQM) 生物分析工作组(BAWG)，这一举措标志着生物计量领域的国际比对研究开始。我国在2003年以参加BIPM/ CCQM/ BAWG 第一个生物测量国际比对为起点，开始走上发展生物计量的道路。直到2020 年，我国生物计量事业的阶段性成果获得了国家的肯定，由作者牵头的核酸与蛋白质生物计量研究成果获得国务院颁发的国家科学技术进步奖，至此为生物计量学科建设奠定基础。作为我国第一批生物计量人，作者深感有责任以此为起点，将生物计量在全球和我国的起步、发展现状及未来发展设想撰写成书，对当年的重要事件和生物计量的发展历程进行记述，不仅是对生物计量的理解和思考，也希望为投身生物计量领域发展的同路人提供更多思考和帮助。

▲ 2021年11月3日，由中国计量科学研究院王晶研究员（左三）牵头完成的“核酸与蛋白质生物计量关键技术及基标准体系创建和应用”项目荣获2020年度国家科技进步二等奖。图为在北京人民大会堂参加国家科学技术奖励大会的项目组部分成员（来源：中国计量科学研究院）

生物计量是继物理计量和化学计量后发展起来的一门计量学新学科，并与它们紧密联系。历史总是会有惊人的巧合，从阅读《从实物到原子——国际计量局与终极计量标准的探寻》一书中得知，1968 年，阿斯丁请求国际计量委员会考虑标准物质领域的工作，而这一年作者刚出生，还不知道这将是作者与计量缘分的悄然开始。25 年后，1993 年，国际计量局成立了物质的量咨询委员会(CCQM)，化学领域计量正式纳入国际计量组织的专业范围。时间跨入21 世纪后，2002 年，在CCQM 下成立了生物分析工作组(BAWG) ，生物领域的计量成为国际计量的内容，同年作者进入了计量机构——国家标准物质研究中心接触专业计量研究。也就在成立BAWG 的2003 年，在组织的信任下，作者有幸作为中国代表被派往法国巴黎国际计量局参加CCQM 生物分析工作组会议，也正是这次会议让作者正式步入了生物计量的世界，开启了与生物计量的不解之缘。如今作者在我国生物计量拓荒之路上前行了近20 年，一路虽然艰辛，但责任在肩深感仍需勇往直前，能为国家做出贡献，而感到无比的自豪。生命宝贵而奇妙，在有生之年，能够以生物计量作为终身事业，为生物计量学发展、为生物科技和生物产业助力乃人生的幸事。

时至今日，全球人类早已成为命运共同体。生物计量应运而生，它与标准、生命、健康、安全、产业、质量基础这些关键词越来越多地和生命质量联系在一起。生物计量是精准度量生物生命质量的基础，通过研究，建立生物物质特性量计量基标准，实现国际互认，以确保日常生物分析测量数据准确、可靠，量值可溯源。溯源到国际单位制(SI) 单位或国际公认单位，进而实现生物数据结果可比、可信任，完成对健康、安全及生物产品质量的计量技术保障，推动生命科学发展，提高生命质量。

▲ 生物计量研究组成

生物计量研究主要包括两部分，一是建立生物计量的核心测量能力，二是建立生物计量溯源传递体系。先要研究建立生物计量的核心测量方法和标准，通过国际比对获得国际互认的测量能力，即围绕生物物质和生物特性(量) 测量展开生物计量科学研究，形成核心测量能力；通过溯源性研究逐步建立生物计量溯源传递体系；将已建立的溯源传递体系应用在生物领域。

要实现这样的目标，唯一的出路就是我们在这个领域创建自己的科研成果，建设国家生物计量基标准体系，拥有自主研发的精准计量技术和生物计量标准这样的“标尺”，引领国内，比肩国外，使我国的生物计量发展真正做到可以顶天立地。不但能为国家赢得国际水平的话语权，更能增强我国的国际竞争力，为我国各领域在日常的核酸、蛋白质、细胞等生物分析测量数据结果的准确可靠起到支撑作用，提高数据质量从而保障健康、安全和生物产业产品的质量，为社会和谐和人民幸福生活做出影响深远的贡献。

生物计量的快速发展离不开国家的大力支持。在国家科技项目支持下，作者与团队从“十一五” 国家科技支撑计划项目“生物安全量值溯源传递关键技术研究” 和“生物化学计量基标准资源整合与共享体系建设” “核酸和蛋白质测量技术标准研究” 等课题开始了生物计量研究探索，截至2021 年，中国计量科学研究院的生物计量团队经过十多年的科学研究攻关，突破核酸、蛋白质的测量结果不一致、不可比、不准确、无溯源标准等难题，迎接世界性的挑战，获得自主知识产权计量标准达上百项，填补了多项国内外空缺，建立了我国的核酸与蛋白质生物计量基标准体系，取得了阶段性的成果，并应用在转基因检测、过敏原检测、遗传病基因筛查、病毒检测和核酸、蛋白质体外诊断及其试剂盒产品质量保障等方面。现阶段生物计量的重点是对生物核酸、蛋白质、细胞和微生物等进行测量科学研究及其应用，已形成了以核酸计量、蛋白质计量、细胞计量、微生物计量为基础的生物计量体系重要组成，为生物计量学的发展奠定基础。

核酸计量与蛋白质计量研究是生物计量中优先发展的研究方向，因此本书重点以核酸与蛋白质生物计量研究为引导，以十多年来对生物计量溯源(技术)、生物标准物质、国际比对研究亲身经历、研究和掌握的相关知识为内容，其中既包含了在我国生物计量领域规划、研究与发展中遇到的问题和解决方法等内容，也有以生物计量历程回顾和计量知识为依据，并增加了国内外相关研究进展，也大胆提出了对我国生物计量体系和生物标准物质分类思想，尽量做到能体现生物计量的新知识、新思维和新技术。

本书在力求做到通过文字叙述科学和技术研究的前提下，也阐述了对生物计量研究及其应用的思考、发展战略和展望，详尽介绍了作者在亲历中所认知和研究的生物计量概念、核酸与蛋白质计量、生物标准物质、生物分析测量有效性等内容，以及生物计量应用内容及在不同领域的应用举例。

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全书共分为9 章。

• 第一章和第二章，介绍生物计量的意义、起源、发展，生物计量的概念和体系架构，着重阐述了生物计量研究的内容、目标、特性，以及生物计量的框架式分类和生物计量溯源传递体系建立过程等。

• 第三章和第四章，分别对核酸计量、蛋白质计量进行了阐述，从概念到研究现状，从计量方法和溯源性研究到建立溯源途径。

• 第五章是核酸与蛋白质标准物质，介绍了基本概念、分类和生物标准物质特点，举例介绍了核酸标准物质和蛋白质标准物质的相关内容。

• 第六章和第七章，分别就核酸与蛋白质的计量比对研究、生物分析测量有效性进行阐述。

• 第八章是核酸与蛋白质生物计量的应用，阐述了应用内容，举例介绍了核酸与蛋白质标准物质、溯源性在食品安全、生物安全、司法物证鉴定、体外诊断产品、临床检验、生物产业和生物样本库等领域中的应用和作用。

• 第九章是对生物计量发展战略分析和展望，其中包含了作者的许多思考和建议。

本书仅是作者现阶段对在近20 年时间里从接触生物计量到全身心投入研究过程中的学识分享，竭尽所能向大家呈现从生物计量的起步、发展和到未来展望的一个相对全面的知识。希望通过本书，能帮助读者对生物计量知识及其发展，以及我国的生物计量的发展和特点等方面获得一定的了解，特别是对核酸与蛋白质计量研究有初步的了解。希望能对生物计量工作者、研究者和生物相关领域的学者带来一定的帮助和启发；也特别希望为从事检测、认证认可、标准化、质量管理的工作者提供一定的参考价值，进而带动生物计量与标准的普及和发展。研究生物计量本身就极具挑战性和创新性，相信这一计量新学科未来前景非常广阔，期待更多人加入其中为之奋斗。

本文摘编自《核酸与蛋白质生物计量》（王晶著. 北京: 科学出版社，2024. 6）一书“前言”“致谢”“杨序”“王序”，有删减修改，标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-067987-1

责任编辑: 刘 超

生物计量是21 世纪发展起来的对生物体和生物物质的特性量计量的新学科。目前国际国内尚不多见生物计量专业书籍，本书以国内外生物领域计量发展的时间为轴，以核酸与蛋白质生物计量的研究为例，较为完整地介绍生物计量的开端、发展、研究和作用，展现生物计量的意义和地位。全书共分9 章，包括绪论、生物计量学概述、核酸计量、蛋白质计量、核酸与蛋白质标准物质、核酸与蛋白质计量比对、生物分析测量有效性保障、核酸与蛋白质生物计量应用、生物计量发展展望等。

本书可供从事生物计量和标准的工作者与研究人员，生物学、医学、司法鉴定、食品安全和生物安全、生物资源和生物样本(库) 等领域的教师、学生和科研工作者阅读，也可供相关行业企业家和从事质量管理的工作者、检测机构、认可认证工作者等参考，以及对生物计量与标准感兴趣的读者阅读。

（本文编辑：刘四旦）

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