2018年11月16日，第26届国际计量大会通过了关于修订国际单位制的决议。国际单位制七个基本单位中的四个，即质量单位“千克”、电流单位“安培”、热力学温度单位“开尔文”和物质的量单位“摩尔”将分别改由普朗克常数、基本电荷、玻尔兹曼常数和阿伏伽德罗常数来定义；另外三个基本单位，即时间单位“秒”、长度单位“米”和发光强度单位“坎德拉”的定义将保持不变，但是定义的表达方式会有一定改变，以与修订后的四个基本单位的新定义表达方式保持一致。
自此，七个基本单位将全部通过不变的自然常数来定义，用这些不变的常数作为测量基础，意味着这些单位的定义在未来也是可靠的、不变的。
为什么要重新定义国际单位制？
自启蒙时代起，测量界就致力于建立一个寰宇通用的测量体系。用实物作为基本单位定义的基础，一直是一个可行的方式，但也是测量界想要尽早摒弃的方式，因为实物不稳定，很容易受到人为或环境因素的损坏。
国际单位制的修订将使所有的基本单位都建立在自然界的基本自然常数上。由这些自然常数组成的寰宇通用的测量基础，将使科学界、工业界和人类社会拥有一个更加可靠、一致、全范围（大到很大，小到很小）的测量体系。
国际单位制将通过两种方式创造一个更加稳定的、经得住未来考验的测量体系：
- 公式中将不再出现物理实物。比如现行的千克定义，是以保存在国际计量局的国际千克原器（IPK）为基础，此次国际单位制修订后，将不再需要这一实物。
- 基本单位的定义将首次独立于它们的复现方式：以前当我们有了更好的复现单位的方法后，这些单位的定义将随之改变。而现在，单位的定义不会随复现方法的改变而变化，相反会一直保持恒定。以安培为例，未修订前的定义是“两条间隔一定距离的导线间的电磁作用力”，这是采用复现方式来定义的。然而，随着约瑟夫森效应和量子化霍尔效应的引入，安培可以通过更好的方式复现，旧的定义方式也就过时了。
国际单位制修订了什么？
根据2018年11月16日第26届国际计量大会包括中国在内53个成员国的集体表决，全票通过关于“修订国际单位制（SI）”的1号决议，自2019年5月20日起，国际单位制的7个基本单位将采用以下定义：
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SI基本单位 |
新修订中文定义 |
国际公布英文定义 |
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秒 second |
国际单位制中的时间单位，符号s。当铯频率ΔνCs，即铯133原子不受干扰的基态超精细跃迁频率，以单位Hz即s-1表示时，取其固定数值为9 192 631 770来定义秒。 |
The second, symbol s, is the SI unit of time. It is defined by taking the fixed numerical value of the caesium frequency ΔνCs the unperturbed ground-state hyperfine transition frequency of the caesium 133 atom, to be 9 192 631 770 when expressed in the unit Hz, which is equal to s–1. |
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米 metre |
国际单位制中的长度单位，符号m。当真空中光速c以单位m/s表示时，取其固定数值为299 792 458来定义米，其中秒用ΔνCs定义。 |
The metre, symbol m, is the SI unit of length. It is defined by taking the fixed numerical value of the speed of light in vacuum c to be 299 792 458 when expressed in the unit m/s, where the second is defined in terms of ΔνCs. |
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千克 kilogram |
国际单位制中的质量单位，符号kg。当普朗克常数h以单位J s即kg m2 s-1表示时，取其固定数值为6.626 070 15×10-34来定义千克，其中米和秒用c和ΔνCs定义。 |
The kilogram, symbol kg, is the SI unit of mass. It is defined by taking the fixed numerical value of the Planck constant h to be 6.626 070 15 × 10–34 when expressed in the unit J s, which is equal to kg m2 s–1, where the metre and the second are defined in terms of c and ΔνCs. |
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安培 ampere |
国际单位制中的电流单位，符号A。当基本电荷e以单位C即A s表示时，取其固定数值为1.602 176 634×10-19来定义安培，其中秒用ΔνCs定义。 |
The ampere, symbol A, is the SI unit of electric current. It is defined by taking the fixed numerical value of the elementary charge e to be 1.602 176 634 ×10−19 when expressed in the unit C, which is equal to A s, where the second is defined in terms of ΔνCs. |
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开尔文 kelvin |
国际单位制中的热力学温度单位，符号K。当玻尔兹曼常数k以单位J K-1即kg m2 s-2 K-1表示时，取其固定数值为1.380 649×10-23来定义开尔文，其中千克、米和秒用h，c和ΔνCs定义。 |
The kelvin, symbol K, is the SI unit of thermodynamic temperature. It is defined by taking the fixed numerical value of the Boltzmann constant k to be 1.380 649 ×10−23 when expressed in the unit J K−1, which is equal to kg m2 s−2 K−1, where the kilogram, metre and second are defined in terms of h, c and ΔνCs. |
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摩尔 mole |
国际单位制中的物质的量的单位，符号mol。1摩尔精确包含6.022 140 76×1023个基本单元。该数称为阿伏伽德罗数，为以单位mol-1表示的阿伏伽德罗常数NA的固定数值。 一个系统的物质的量，符号n，是该系统包含的特定基本单元数的量度。基本单元可以是原子、分子、离子、电子、其它任意粒子或粒子的特定组合。 |
The mole, symbol mol, is the SI unit of amount of substance. One mole contains exactly 6.022 140 76 × 1023 elementary entities. This number is the fixed numerical value of the Avogadro constant, NA, when expressed in the unit mol−1 and is called the Avogadro number. The amount of substance, symbol n, of a system is a measure of the number of specified elementary entities. An elementary entity may be an atom, a molecule, an ion, an electron, any other particle or specified group of particles. |
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坎德拉 candela |
国际单位制中的沿指定方向发光强度单位，符号cd。当频率为540×1012 Hz的单色辐射的光视效能Kcd以单位lmW-1即cd sr W-1或cd sr kg-1 m-2 s3表示时，取其固定数值为683来定义坎德拉，其中千克、米、秒分别用h, c 和ΔνCs定义。 |
The candela, symbol cd, is the SI unit of luminous intensity in a given direction. It is defined by taking the fixed numerical value of the luminous efficacy of monochromatic radiation of frequency 540 × 1012 Hz, Kcd, to be 683 when expressed in the unit lm W–1, which is equal to cd sr W–1, or cd sr kg–1 m–2 s3, where the kilogram, metre and second are defined in terms of h, c and ΔνCs. |
国际单位制修订给世界带来什么影响？
修订使得国际单位制的“基石”完全建立在“常数”上，全球测量体系发生了“不变”的“巨变”。
对大多数人来说，国际单位制是“不变”的。除电学单位外，新定义下各个单位大小和旧定义几乎完全一致。事实上，电学单位的改变也微乎其微。但这只会影响对测量不确定度要求最高的顶尖计量机构和校准实验室，对于普通用户、产业界和多数科研人员来说，新定义不会对他们造成影响，他们的测量结果仍将是连续的。这看上去似乎理所当然，但实际上却是全球测量科学家数十年潜心研究和通力合作的结果——所有用于基本单位重新定义的“常数”都经过了精确测量与严格验证，从而保障了单位的大小“不变”。
从新定义的深层意义来看，国际单位制的变化无疑又是“巨大”的。
第一，新定义用自然界恒定不变的“常数”替代了实物原器，保障了国际单位制的长期稳定性。
以千克的未修订前定义为例，1千克精确等于国际计量局保存的国际千克原器（IPK）的质量。据国际计量局数据显示，国际千克原器服役近130年来，它的质量与各国保存的质量基准、国际计量局官方作证基准的一致性出现了约50微克的偏差，但国际千克原器的质量是否发生了变化，具体变化了多少至今仍是一个谜。用基本自然常数 - 普朗克常数重新定义千克后，质量单位将更加稳定，我们不必担心国际千克原器质量漂移可能给全球质量量值统一带来的问题。
测量基础的长期稳定，对于人类面临的重大挑战，特别是环境与气候变化、地球运动监测等非常重要。我们必须有一个能在很长时间内保持稳定的参考标准，才能获得可靠的测量数据，而可靠的数据一直是科学研究和政府决策的基础。
第二，“定义常数”不受时空和人为因素的限制，保证了国际单位制的客观通用性。
物理定律是放之宇宙而皆准的，但测量中却有不少人为因素。最早的千克是用1个标准大气压下1立方分米纯水在4摄氏度时的质量定义的，这实际上受到了温度、气压、水和容器等环境因素和测量过程的限制。人们在19世纪末采用最先进的材料和工艺打造了国际千克原器，目的也是为了规避这些限制。但是，国际千克原器有且只有一个，无论它的质量是否发生漂移，各国计量院仍须以它为准，并定期到国际计量局校准自己的千克原器。新定义生效后，理论上任何地方的任何人，都可以根据定义复现1千克，而且，我们今天在北京复现的量值，和我们的子孙后代未来在任何一个地方复现的量值将是一致的。
国际单位制的客观通用性不仅意味着国际测量界多年的夙愿正在逐渐成为现实，更意味着全球量值统一有了更广阔而便捷的途径：芯片级的传感器将可以在工业产品流水线上实现对国际单位制的溯源，物联网各个终端采集的数据由此可以实现无时无处不在的最佳测量，将推动计量管理模式的改革创新，释放计量量子化变革效能，有助于提高智能制造、物联网等新技术产业的质量水平，有利于实现公平贸易、安全医疗等，从而促进诚信建设，降低社会成本，保障和改善民生。
第三，新定义可在任意范围复现，保障了国际单位制的全范围准确性。
修订前的开尔文定义仅仅建立在水三相点一个固定点上，要测量比它更高或更低的温度，我们需要根据其他的固定点来延伸温标。而未来我们仅通过玻尔兹曼常数，就可以根据热力学温度与能量的关系，在整个温标范围实现同样准确的温度测量。千克也是同样，以前最准确的千克只有1千克一种，要对一个大于1千克的物体称重，我们需要将1千克进行重复累加；要对一个小于1千克的物体进行称重，则需要将1千克进行分割。累加和分割的过程都会给量值的准确性带来损失。新的定义则不受此限制。
国际单位制的全范围准确性，为科学发现和技术创新提供了新的机遇。得益于更高的测量准确度，我们将可以测量极高、极低温度的微小变化，从而更加准确地监测核反应堆内、航天器表面的温度变化；在生物医药领域，我们可以准确测量单个细胞内某种物质的含量，并根据病人的实际需要，制定更加精确的药物剂量。
第四，新定义不受复现方法限制，保障了国际单位制的未来适用性。
在修订后的国际单位制中，测量的两个重要概念，即单位定义和测量（或复现）方法是分离的。换言之，1米有多长和用尺子量还是用激光测无关。新定义生效后，千克可以通过任何适当的方法复现，比如基布尔天平法和X射线晶体密度法——这两种方法是目前世界上测量准确度最高的复现方法，但即使未来有更好的实验方案出现，单位的定义也不会因此受到影响。
更好的测量原理、测量方法和实验仪器意味着人们可以在国际单位制框架下实现更佳的测量——这将引发仪器仪表产业的颠覆性创新。集多参量、高准确度传感器为一体的综合测量，不受环境干扰无需送检的实时测量，众多物理量、化学量和生物量的极限测量等也成为了可能。
总之，国际单位制的变革是科技进步的缩影，科技创新和质量发展的基础将由此变得更加牢固。就像1967年国际上用原子的特性修订了秒定义一样，尽管修订之初人们并不清楚它可以用在哪里，但现在，基于原子钟的计时技术已成为互联网、移动通信和卫星导航等技术的基础。新的国际单位制也是这样，它将在未来对科学、技术、贸易、健康、环境以及更多的领域产生深远的影响。