標準物質由常量向痕量發展，由總量向形態發展，由單一特性量值向多特性量值發展，由無機特性量向有機、生物特性量發展，同時生物、環境等復雜基體標準物質和滿足高端量值溯源和量值需求的標準物質需求強烈，導致標準物質制備、定值及不確定度評定技術面臨挑戰。
①在制備技術方面，一方面，越來越多的標準物質研究對象涉及不穩定的有機或生物介質體系，為樣品的均勻性檢驗、穩定性監測技術帶來了巨大的挑戰；另一方面，制備過程（如粒度控制技術、凍鮮技術凍干技術、穩定劑、包裝及保存技術等）對標準物質適用性與可替換性的影響還需要開展進一步的評估研究。在盡量接近樣品真值的同時，給樣品的量值水平控制、均勻性、穩定性和保存帶來困難。
有機物質和生物介質體系在一般制備過程和儲存運輸條件下往往容易發生變質，為樣品的均勻化和穩定化制備及儲存和分發帶來挑戰，一些特殊的制備過程如粒度控制凍干、穩定劑的加入等對標準物質的適用性和可替換性的影響評估存在困難。
②在標準物質量值驗證技術方面，同位素稀釋質譜法等高準確度測量方法得到不斷的發展與應用，尤其是拓展到生物和臨床領域，為測量溯源性的建立提供了新的方向。在高純物質純度定值技術方面，多種測量技術（如經典庫侖法、凝固點下降法、定量核磁共振法、同位素豐度測量、DSC、熱重分析、卡爾費休水滴定法、GC-MS、LC-MS、LC-UV、GC-FID、灰化法殘渣法、UV、IR等）的聯合應用，為高端量值溯源源頭標準物質的研制提供了更為準確、可靠的手段。
但是，使用這些測量方法和技術進行定值，對研制者的設備、技術手段等提出了更高的要求，導致研制技術工藝更加繁瑣，研制成本大大提高。
③在標準物質不確定度評定技術方面，貝葉斯、蒙特卡羅等新的不確定度評定技術以及統計學模型在處理不同方法、不同定值組測量結果不確定度等方面逐步得到應用，同時，均勻性、穩定性不確定度的量化和引入，使得高重復性均勻性、穩定性測試技術與評估模型的發展受到重視。
但是，對不確定度評定技術以及統計學模型的研究和使用方面，尚需進一步發展和規范。
鑒此，本項目將針對標準物質研制技術瓶頸，開展標準生物、醫藥標準物質、氣體標準物質、同位素標記標準品、基質類標準物質等稀缺標準物質的創新性研究和產業化建設。
