冬奧會背后的硬核保障：計量與檢測！

　　冬奧會是我國重要歷史節點的重大標志性活動，是展現國家形象、促進國家發展、振奮民族精神的重要契機。

　　科技奧運的理念貫穿著冬奧的整個進程。 其中，計量科學技術起到重要的基礎保障作用。

　　冬奧會比賽的過程中，時時刻刻需要精準的計量：

　　體育場館及其設施需要對其溫度、濕度、風速、采光、電磁干擾等進行監控；

　　賽道的長短、彎道的轉彎角度和坡度、時間的記錄和測量等，都需要準確的計量作為技術保障；

　　奧運食品安全、興奮劑檢測、新冠病毒核酸檢測、環境監測，都需要標準物質和精準的量傳體系……

　　一、冰壺賽場冰層溫度怎么保證？

　　冰壺賽場相比短道速滑或者花樣滑冰賽場的冰面更加平滑，冰壺場地對溫度的要求更加嚴格，需要極其繁復制冰的工序。

　　冰壺賽場冰面溫度要求是-6℃，賽場冰層溫度將直接影響冰壺與冰的摩擦系數。冰面的溫度、場館的濕度、空氣溫度、比賽場館的形狀都會影響冰面質量。隨著比賽的進行，溫度就會發生變化，制冰師就需要相應地調節冰面的溫度。冰層厚度要控制在5到6厘米之間。

　　在冬奧冰壺賽場底層冰凍制完成之際，噴灑上層比賽冰層之前，需要鋪設監測賽場冰層溫度的光纖溫度傳感器，光纖的一端接入分布式光纖溫度監測儀，對冰壺賽道的溫度進行空間上和時間上的連續監測，實時感知場地溫度變化，為場地維護提供數據參考。光纖溫度傳感器目前整體鋪設于 北京冬（殘）奧會賽場之一“水立方”的冰壺賽道冰體內。

　　為保證不影響冬奧賽場冰層的凍制進度，同時保證分布式光纖溫度監測儀量值溯源的準確有效，中國計量科學研究院對分布式光纖溫度監測儀進行了校準，對儀器的溫度示值、示值誤差、最小感溫長度、溫度定位重復性等進行校準，保障精確的測溫和量值傳遞。

　　二、運動員身體機能怎么監測？

　　運動員的身體機能狀態是科學訓練的基礎，也是決定競技水平發揮的關鍵。要制定科學合理的訓練與競技策略，必須準確、及時地了解運動員的身體機能狀態。

　　血乳酸是運動中產生的并導致運動能力下降和運動疲勞的重要原因。在訓練時經常測定血乳酸可以了解體內乳酸生成和代謝變化的特點，作為訓練中掌握運動強度的依據和評價運動員無氧代謝和有氧代謝的能力。

　　為及時獲得運動員身體機能狀態信息，尤其是在現場情況下，上述生化指標的測定大多通過便攜式生化分析檢測設備如便攜式乳酸分析儀等來檢測，這些便攜式生化指標檢測設備結果準確與否直接決定了對運動員身體機能狀態的判斷，從而影響到運動員訓練效果與賽事發揮。然而，這些便攜式生化檢測設備缺少可溯源的標準物質和相關校準技術，造成檢測結果的不準確與不可比，影響到對運動員身體機能狀態的準確判斷，進而影響到運動員的備戰訓練及賽事發揮。

　　中國計量科學研究院先后建立起乳酸純度和血乳酸含量同位素稀釋質譜精準計量方法，研制了乳酸純度標準物質和兩個水平的血乳酸標準物質，起草了《便攜式乳酸分析儀校準作業指導書》，填補了相關標準物質的國際國內空白。

　　成果在國家越野滑雪、冰壺、自由式滑雪障礙追逐等冬奧集訓隊中進行了示范應用，有助于血乳酸檢測結果的量值統一，從而在訓練中精準把握運動員生理狀態，制定出科學合理的訓練及競技策略。

　　針對冬奧會期間交通樞紐突發公共急救事件潛在風險，中國計量科學研究院選取北京首都國際機場為試點，制訂了自動體外除顫器(AED)性能檢測方案，完成了首都機場60余臺AED的性能測試及分析。開發了民用機場非專業人員急救培訓教程，并在北京首都機場、大興國際機場開展培訓。編寫了團體標準《中國民用機場航站樓自動體外除顫器設置管理規范》，有助于推動全民公共互助急救意識和能力提升，具有廣泛的社會效益。

　　三、新冠病毒檢測儀器的計量校準

　　核酸提取儀、PCR儀、生物安全柜和移動檢測方艙組成了新冠病毒核酸檢測工作的完整體系，若不對其進行計量校準，使用單位將無法確認是否滿足相關要求，后續的核酸檢測工作無法順利進行，嚴重情況下可能出現假陰性，批間差大、工作人員感染和病毒泄露等問題，存在極大隱患。

　　中國計量科學研究院核酸計量室先后于2022年1月5日、2022年1月13日和2022年1月16日前往國家奧林匹克體育中心、雁棲湖國際會展中心和首都機場，對總計10臺核酸提取儀、6臺PCR儀、4臺生物安全柜和2輛移動檢測方艙進行計量。

　　這些設備專用于參加冬奧會的國外政要和運動員的新冠病毒核酸檢測工作，處于抗疫一線，使用頻繁且樣本處理量大。核酸計量室依據各相關校準規范對其進行計量，主要計量指標包括核酸回收率及重復性、溫度示值誤差及均勻性、樣本示值誤差、高效過濾器完整性等，服務冬奧安全抗疫工作。

　　由于氣溶膠是新冠肺炎等病毒的重要傳播途徑，環境生物氣溶膠的采集及監測技術保障成為未來生物安全建設的重點之一。通過大流量生物氣溶膠采樣器將幾立方米環境空氣中的新冠病毒快速采集濃縮到幾毫升溶液樣本中，然后通過自動化、全集成、高靈敏新冠病毒核酸檢測系統進行檢測。

　　隨著冬奧會的臨近，公共環境（例如場館、機場等人員密集場所）生物氣溶膠的濃度和種屬等情況更是監測的重點。北京市計量檢測科學研究院承接了用于環境新冠病毒檢測設備的檢測評價任務，快速推進該類設備的檢測驗證和相關企業標準的制定，為該類設備的生產、出廠檢測提供統一、規范的標準依據。目前，此類產品已投入到北京冬奧會場館新冠病毒氣溶膠的監測應用中。

　　四、興奮劑混合、溶液標準物質和實驗室能力比對驗證

　　為解決奧運食品外源性興奮劑安全問題，依據食源性興奮劑監測名單并結合國家相關方法標準，中國計量科學研究院研制了3種動物源性食品中β-受體激動劑系列混合溶液標準物質，包含9種β-激動劑，不確定度小于3%，提供給北京市食品安全監控與風險評估中心、張家口市食品藥品檢驗中心等冬奧會食源性興奮劑檢測機構使用，減少人為配制混合標準溶液的潛在誤差，保證檢測數據的有效性和準確性。

　　圍繞高靈敏監控供奧運食品中食源性興奮劑的急需，避免食源性興奮劑引起尿檢陽性，開發了典型食品基體中興奮劑的高靈敏同位素稀釋質譜準確測量方法，β2-激動劑檢出限達到0.05μg/kg，類固醇興奮劑檢出限達到0.5μg/kg，滿足供奧食品興奮劑監控要求。研制豬肉、牛奶中痕量水平沙丁胺醇、睪酮、甲基睪酮等典型興奮劑的基體質量控制樣品200單元，不確定度小于10%。

　　組織北京市食品安全監控和風險評估中心、河北省食品檢驗研究院、張家口市食品藥品檢驗中心等3家冬奧食品保障實驗室開展實驗室間檢測能力比對和提升活動，保障了興奮劑檢測結果準確可靠。

　　五、微生物計量助力冬奧食品安全保障

　　微生物是影響冬奧食品安全保障的重要因素之一，現行國標中食源性微生物檢測方法具有耗時長、精準度低等局限性，無法及時應對突發食品安全事件。

　　中國計量科學研究院建立基于免疫熒光流式分析技術的食品微生物快速靈敏檢測方法，經北京冬奧會指定食品承檢機構試用后列為應對食品安全保障的微生物輔助檢驗方法。沙門氏菌、金黃色葡萄球菌等系列食品微生物國家有證標準物質，也被用于北京冬奧會指定食品承檢機構的實驗室內部質控和人員考核工作，確保實驗室食品微生物檢測結果準確可靠。

　　六、可移動差分吸收激光雷達實驗室系統助力冬奧空氣質量監測保障

　　中國計量科學研究院和英國國家物理實驗室緊密合作、共同推出的可移動差分吸收激光雷達實驗室系統日前正在進行系統調試，將與中國環境監測總站合作開展冬奧會大氣質量監測保障。

　　這套高精度溫室氣體和大氣污染物遠程探測系統歷經中英雙方6年攻關合作，充分發揮雙方在精密光譜測量、環境監測計量溯源方面的技術優勢，解決了溫室氣體和大氣污染物空間濃度與排放量高精度時空分辨測量的諸多難點問題。

　　該系統突破了傳統一維單點測量和二維走航測量的限制，首次實現溫室氣體和大氣污染物三維空間演化規律的精準測量。通過實際測量比對，該系統測量能力與英國國家物理實驗室相同裝置系統為同一水平，已達到國際領先水平。

　　系統有三大特點：一是可測量物質種類多，一套系統覆蓋紫外波段和紅外波段兩個光譜范圍，實現溫室氣體、主要氣態污染物等13種物質測量；二是首次實現了開闊空間的排放量現場定量評價能力，使測量結果更精準；三是測量結果具有溯源性，達到“可測量、可報告、可核查”的國際要求。

　　該系統未來將直接服務于國家城市級碳監測，特定空間區域、重點行業企業的碳及大氣污染物排放的精準遠程核查，分散污染源的快速精準鎖定，區域污染傳輸規律的實測評估等諸多科研和技術應用領域，直接支撐溫室氣體和大氣污染物協同治理。

　　七、扎實開展冬奧計量監管

　　市場監管總局下發《關于加強計量服務保障2022年冬奧會工作的通知》，要求各有關單位要充分認識加強計量服務、確保冬奧會安全的重要意義，從做好計量技術保障、加大市場計量監管力度等方面，對計量保障工作進行明確，全力以赴確保冬奧會各項工作順利開展。

　　精確排查，全力保障疫情防控。北京市和河北省市場監管局加大對冬奧會涉及的機場、車站、高速公路等交通樞紐以及比賽場館、奧運村、醫院、商場、超市等公共場所安裝和使用的人體測溫設備、醫院使用的醫療設備的檢查力度，督促使用者提高主體責任意識，落實廠家售后運維或定期校準機制，確保測溫設備計量數據的準確可靠。2021年7月以來共檢定校準各類測溫設備和醫療衛生等其他在用計量器具2.66萬臺件，提供計量技術服務91次，發放宣傳材料3585份。

　　精細監管，維護市場計量秩序。北京市和河北省市場監管局對集貿市場、商店、超市、加油站等在用強檢計量器具加強監督檢查，嚴厲打擊短斤缺兩、計量作弊違法行為，切實維護好市場計量秩序。張家口市局對數字指示秤、加油機、眼鏡制配企業、國有糧食企業和基層糧庫、定量包裝商品等1472家企業進行了專項檢查。累計辦理行政處罰案件45起，罰款45.3萬元，沒收加油機等計量器具35臺件,為冬奧會、冬殘奧會的順利舉辦營造良好的計量秩序。

　　北京冬奧會馬上就要開幕啦， 相信在包括計量工作者在內的市場監管人員和所有其他相關人員的一起努力下，北京冬奧會一定會辦成一屆簡約、安全、精彩的奧運盛會。

　　讓我們一起期待

　　一起向未來！