走访美国国家标准与技术研究所：标准里的科学

NIST物理测量实验室的科学家展示他们的高精度质量测定方法。本报记者田纪摄

与秦始皇统一测量相比，美国花了2000多年才开始研究和使用国家统一测量标准。上世纪初，鉴于需要规范国内市场交易，特别是解决与欧洲贸易中越来越多的计量问题，美国国会通过立法，成立了国家标准局，这是国家标准和技术研究所(NIST)的前身，1988年后更名为NIST，隶属于商务部。

一百年来，NIST研究制定了工业、农业、交通运输、贸易等多个领域的一系列标准，逐步统一计量标准，有效促进了经济发展，解决了工业生产、交通运输和救灾中因标准不同而造成的安全隐患和效率低下的问题。

尽管NIST的工作与美国人的日常生活密切相关，并发挥着非常重要的作用，但它一直鲜为人知。对于普通美国人来说，很少有人知道NIST到底做了什么，这无疑给NIST蒙上了一层神秘的面纱。好奇的《每日科学》记者最近参观了NIST在马里兰州盖瑟斯堡的总部。

科学研究是制定标准的基础。

一进入NIST*大楼，大门就是陈列室，在这里NIST的成就和重大历史事件被记录下来。"这是威廉·菲利普斯，1997年诺贝尔物理学奖得主."NIST信息部主任维尔戈女士激起了我的好奇心:一个*机构怎么会有能获得诺贝尔奖的科研人员？只有在引进之后，人们才清楚地认识到，NIST实际上是一个公共研究机构，拥有非常强大的科学研究力量。在材料、工程和物理计量学的研究领域，产生了四位诺贝尔物理学奖获得者。

菲利普斯告诉记者，标准的制定和实施必须得到坚实的科学研究的保证。1988年国家标准局更名为NIST后，办公室从华盛顿市中心搬到了现在的位置。在这片远离城市、与外界隔绝(对公众关闭)的578英亩的森林中，有200多只野生鹿。NIST的行政部门、四个最重要的实验室和两个研究中心都聚集在这里。此外，NIST在科罗拉多州的博尔德设有分支机构和实验室，并与世界其他国家的相关实验室密切合作。

与标准相关的技术服务

在生物材料测试实验室，记者看到测试人员正在用一种先进的仪器进行DNA序列鉴定。"这里提交的样本来自交通事故、刑事案件和医学基因测试."实验室生物学家罗默索斯说，尽管仪器很先进，检测速度也快得多，但仍不能满足社会的需要。

据介绍，NIST生物研究中心为各类法医实验室创建并提供了标准参考，指导实验室间的研究标准，使刑事研究实验室的法医鉴定更加统一。

目前，传统建筑的独立住宅约占美国所有住宅的40%，而且这类住宅仍在建设中。为了解决大立面木结构房屋的节能问题，NIST研究人员正在进行“零能耗住宅试验”研究，为建筑材料生产和房屋结构设计提供标准。

据负责这项研究的工程实验室科学家范尼说，这种房屋的能耗点主要是墙壁、门窗、热水供应和空调系统等。因此，需要研究和测试各种高效和替代能源系统、材料和设计布局。他告诉记者，经过一年多的测试和调试，他们在保持传统生活习惯的同时，在新能源利用和节能系统改造方面取得了显著成效。

为新技术制定新标准

面对当今重大的技术变革，新技术和新产品不断涌现。为新技术及其应用制定相应的技术标准是NIST的重要任务之一。在NIST纳米技术中心，记者看到研究人员在十多个干净的恒温实验室里忙碌地工作。据该中心主任塞劳塔说，该中心有许多功能，如测试，研究和培训。它有一个1800平方米的洁净室，可以提供100多种最先进的商业(测试)工具。

面对纳米技术的快速发展和纳米材料的广泛应用，NIST纳米技术中心肩负着两大责任:一是为需求者(尤其是工业用户)提供最先进的商用纳米测试和制备设备；第二是在纳米技术中心多学科研究人员的帮助下，帮助用户了解下一代纳米技术测定和制备方法的设计工具和流程。

NIST标准协调办公室主任吉尔曼指出，NIST与许多国家保持密切合作，共同研究和解决新技术开发和应用带来的一系列标准问题，并为美国企业提供相关的标准工具和信息，帮助它们提高全球市场竞争力。(华盛顿，7月15日，《科技日报》)