就科學研究而言，這樣的探測還遠遠不夠。為測量到低頻段引力波，必須將激光干涉測量儀建立在太空環(huán)境中。這樣，其互為垂直的兩路激光測量臂長才能夠達到數(shù)十萬千米到數(shù)百萬千米，激光干涉測量儀的測量準確度才有望達到1皮米。

引力波的例子很好地證明了，測量技術(shù)有多精密，科學探索就能走多遠。

只有測量出來，才能制造出來

對國家而言，精密測量與裝備制造業(yè)水平緊密相關(guān)。裝備制造業(yè)向中高端跨越的關(guān)鍵是提升制造質(zhì)量，而提升制造質(zhì)量的關(guān)鍵則是提高精密測量能力。只有通過精密測量，才能知道產(chǎn)品哪里不合格；只有通過大量精密測量數(shù)據(jù)的積累，才能找到產(chǎn)品不合格的根源與規(guī)律；只有基于精密測量數(shù)據(jù)建立起成體系的誤差補償模型，才能有效實現(xiàn)制造精度和產(chǎn)品性能的精確調(diào)控，產(chǎn)品質(zhì)量才能在不斷的精確調(diào)控中逐漸提升。

超精密光刻機的研制，很好地證明了這個結(jié)論。超精密光刻機被稱為“超精密尖端裝備的珠穆朗瑪峰”，挑戰(zhàn)著人類超精密制造的精度和性能極限。超精密光刻機是在超精密量級上把最先進的光機電控等幾十個分系統(tǒng)、幾萬個零部件集成在一起，使其高性能協(xié)同工作。它是人類裝備制造史上復(fù)雜程度最高、技術(shù)難度最大、綜合精度性能最強的尖端裝備之一。它在高速和高加速度下，達到納米級的同步精度、單機套刻精度和匹配套刻精度等，這與傳統(tǒng)的精度提升環(huán)境完全不同。超精密光刻機的制造精度已接近現(xiàn)有制造能力的極限，其精度提升一點點，通常都要付出幾倍十幾倍的努力。比如，用于28納米節(jié)點制程的DUV光刻機擁有7萬多個光機零件，涉及上游5000多家供應(yīng)商。這些零部件對精度和穩(wěn)定性的要求極高，只有發(fā)揮供應(yīng)鏈上所有頂尖制造商的技術(shù)優(yōu)勢，才能全部達到標準，超精密光刻機才能研發(fā)成功。

任何一個重要零件的不合格，都會導(dǎo)致超精密光刻機研制失敗。以其中一個構(gòu)件——激光反射鏡的制造精度為例。它由微晶玻璃制成，有108項尺寸公差和62項形狀、位置、方向公差，還有內(nèi)部應(yīng)力等技術(shù)要求。要完成這樣一個復(fù)雜構(gòu)件的超精密測量，需要20多種專用超精密測量儀器。而光刻機有7萬多個光機零件，其中80%以上的零件屬于精密和超精密級，需要700多種專用精密和超精密測量儀器。如果沒有成體系的專用超精密測量技術(shù)與儀器來管控制造精度，就不可能制造出合格的零件，也就不可能裝配調(diào)試出合格的部件與分系統(tǒng)，更不可能制造出合格的光刻機整機。

精密測量技術(shù)還推動了各國建立國家測量體系。它能夠有效管控工業(yè)測量體系，保障整個制造鏈的質(zhì)量，賦能高科技產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。對大眾而言，直觀感受就是所購買的工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量變好了、更好用了。目前工業(yè)發(fā)達國家的產(chǎn)品都經(jīng)歷了從低質(zhì)量向高質(zhì)量的曲折發(fā)展歷程。正是因為建立起了完整的精密測量體系，培育起了一批頂尖超精密儀器企業(yè)，才能對高端裝備制造形成強有力支撐，才能打造出諸多國際馳名品牌。

我國正在向世界科技強國、制造強國和質(zhì)量強國邁進，構(gòu)建新一代國家測量體系成為關(guān)鍵一環(huán)。今年1月，國務(wù)院印發(fā)《計量發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》，明確提出加快構(gòu)建國家現(xiàn)代先進測量體系，推進計量標準建設(shè)。我國精密測量領(lǐng)域科研工作者將繼續(xù)勇?lián)厝危耘c時俱進的精神、革故鼎新的勇氣、堅忍不拔的定力，為中國制造備好“尺子”，為科技強國建設(shè)不懈奮斗。（作者為中國工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學教授）

推薦讀物：

1.《中國古代計量史》：丘光明著；安徽科學技術(shù)出版社出版。

2.《精密激光測量技術(shù)與系統(tǒng)》：胡鵬程等編著；科學出版社出版。

3.《精密測量中的誤差補償技術(shù)》：譚久彬著；哈爾濱工業(yè)大學出版社出版。