1985年7月毕业于清华大学工程力学系热物理专业并获学士学位。1988年3月获得天津大学热物理系硕士学位。1994年至1995年赴荷兰计量院从事合作研究。2001年6月获得清华大学热能系博士学位。2001年任研究员。
　　
　　多年来，他在国际温标研究及建立国家高温温标方面做出了突出贡献。先后负责或作为骨干参加16个科研项目，获国家科技进步二等奖1项，部委级科技进步二等奖2项，总计含涉外合作研究6项（其中1项在国外完成），作为项目负责人9次。
　　
　　曾获国家质检总局“中青年专家”，2002年享受国务院颁发的“政府特殊津贴”。2003年获第8届中国青年科技奖。2006年入选“新世纪百千万人才工程”人选。
　　
　　2010年3月当选为国际计量委员会委员，成为我国第三位担任该职务的专家。
　　
　　2010年3月9日，段宇宁和往常一样，在中国计量科学研究院昌平实验基地参加讨论会，会议间歇，他出来打印资料，打开信箱，发现一封新邮件。这封来自国际计量局局长的信，带来一个好消息。
　　
　　3月8日，经国际计量委员会（InternationalCommitteeforWeightsandMeasures-CIPM）全体委员投票表决，段宇宁当选国际计量委员会委员。
　　
　　CIPM是世界上成立时间早、重要的政府间国际计量组织，是保证测量单位全球统一的性国际框架。王大珩院士是中国位CIPM委员（1979年-1993年），中国测试技术研究院高洁院士于1993年至2009年期间担任CIPM委员。
　　
　　段宇宁成为我国第三位CIPM委员，是中国加入米制公约组织30多年来，中国计量科学研究院有代表担任该组织领导职务。用行内人的话说，这充分显示了国际计量界对中国计量科技水平提升，以及高素质科技人才队伍建设的认可。
　　
　　原来传说中的计量院就在这儿
　　
　　相比而言，若干年前的中国计量科学研究院，远不像今天闻名四方。
　　
　　“到中国计量科学研究院做科研，也有点机缘巧合。”段宇宁1988年硕士毕业，暑假骑自行车顺着北京现在的北三环找工作，初的目标是北京化工大学。可车骑到附近，他看到路边有个中国计量科学研究院的副食店，心想原来传说中的计量院就在这儿，就抱着试试的心态，走进大门迎面那个楼的三层。
　　
　　面试段宇宁的人，是当时热工处处长赵琪。回忆当年的印象，这位如今已退休的老专家说：“他低着头不爱说话。”回答几个问题后，正缺人手的赵琪决定要他。原因很简单，他完全符合自己选人的两个标准：一是出自名校且学历高；二是人比较朴实。在她看来，太浮躁的人，搞不了科研。
　　
　　“刚来没多久，给他一个小任务，是与利波—海尔合作的项目。对他简单说了几句，他很负责，主动骑车去好几个所找了不少材料，甚至周末都不休息，项目完成得挺好。”后来，经过几轮测试，赵琪发现，段宇宁不仅基础好，做课题虚心、努力之外，还很有开拓性和组织能力。
　　
　　那都是些“小意思”
　　
　　不过，那个年代，整个国家科研经费紧张，计量科研项目“僧多粥少”，给年轻人的机会也不多。段宇宁很幸运，刚起步做科研就找到项目，虽然是3000元的青年基金课题，在当时也弥足珍贵。现在回头再看，那都是些“小意思”课题，却因此给了他积累和成长的机会。对此，他不仅满足甚至觉得“自己是个‘宠儿’，赶上了很多好机遇”。
　　
　　王池是段宇宁的同事，在热工处两人共事十余年，感触深的是他对工作的执着和热情。计量院的人都知道，恒温楼三层有不少实验室，早年做课题，到了项目关键期，段宇宁在那一待就是几天，地上铺个泡沫垫子就能过一夜。
　　
　　说起这些，段宇宁总是淡淡一笑：“这在于是不是真正喜欢做科研。”在他看来，有时完成课题时的喜悦，还赶不上科研进展困难时有意思。“紧张的时候做梦都想着这个问题如何解决。”
　　
　　“放心，到时候就回来”
　　
　　1995年的一天，从来不接机的赵琪，破例到了北京国际机场去接段宇宁。因为早在一年前，她主张让他作为中方唯一选派的访问学者，代表中国计量科学研究院与荷兰计量院合作研究“两国银固定点对比”项目。院里当时担心段宇宁出国了不回来，反对声一片。走之前，段宇宁答应赵琪处长：“放心，到时候就回来。”
　　
　　到荷兰的这一年，段宇宁无心欣赏荷兰迷人的风光，全身心地投入到项目研究之中。开始，荷兰专家并不清楚这位年轻小伙儿的“实力”，项目负责人每周都要给他布置详细的研究计划。然而，随着时间的推移，荷方给他布置的“命题作业”越来越少，尤其在他个人表达了对共同研究的课题中的一些关键地方的独到见解后，荷方负责人开始对他刮目相看。
　　
　　一年的访问学者生涯结束了，段宇宁作为中荷合作研究项目中方负责人成功地完成了两国银固定点比对，两国银固定点实验相差5毫开尔文，与理论值吻合。这一年，实验结果在国内外多次发表，获得好评，其中有些数值及方法至今仍被一些国家采用。
　　
　　“非典”期间5天抢制红外测温现场校准仪
　　
　　2003年，面对突如其来的SARS疫情，大批红外线测温仪进入中国。不过，这其中不少测温仪是工业用的。作为温度计量行业专家，段宇宁发现红外测温仪测量人体温度存在一些问题。于是，他建议全国温度计量器具技术委员会提出“关于正确使用红外辐射温度计（含红外耳温计）测量人体温度及红外辐射温度计和红外耳温计校准的建议”，得到了国家质检总局的重视和批复。
　　
　　很快，国家质检总局下达了向省级计量所提供红外温度计校准装置53套的任务。而当时的北京万人空巷，商场关门，学校放假。为了尽快生产温度计现场校准装置，科研小组成员冒着危险，找到因疑似病例被关闭的商城，购买零配件，连夜画图设计，去工厂组装生产，连续工作5个白天黑夜没合眼，段宇宁和同事们生产出批4台红外温度计现场校准装置，送达了首都机场和各大口岸。
　　
　　这些计量院科技人员加班加点赶制的红外温度计校准装置，后来均被应用到抗击非典的战斗线。该装置不仅填补了我国对红外辐射测温计现场校准装置的空白，而且使红外辐射测温计从此有了“准星”。
　　
　　“我们现在有底气了”
　　
　　2009年8月27日，段宇宁度过了忙碌也开心的一天。就在这一天，中国计量科学研究院昌平实验基地正式启用。国内外计量界的同行云集于北京十三陵水库附近的基地参观。作为计量院副院长的段宇宁感慨万千：“我们有底气了，现在，我们可以邀请国外专家来我院开展计量领域的合作研究。”
　　
　　我国计量科技的发展并非一帆风顺。成立于1955年的中国计量科学研究院，早期由于经费有限，一些前沿科研领域根本无力涉足。不过，这个时代已经一去不复返了。2006年3月计量科技再次纳入已颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》，并被列入国家“十一五”科技发展规划。
　　
　　近年来，伴随着国家对计量科研投入力度显著加大，科研经费大幅增加，项目数量逐年递增，成果也不断涌现。据段宇宁介绍，目前，在昌平实验基地，计量院不仅拥有一些世界水平的实验室和仪器装置，其中有些设备和科研成果，甚至让国际计量界的专家都很震撼。“和实验基地建设一样，很多计量科研成果问世，是历经了十多年的孕育和积累。”
　　
　　面对成功当选CIPM委员，段宇宁始终十分谦和：“这是国家实力发展的结果。”他一再强调：“其实我并没做什么了不起的事，当选是天时、地利、人和的结果。”
　　
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　　米制公约组织
　　
　　基于早期资本主义工业化的要求，1875年5月20日由17个国家的代表于法国巴黎签署成立了“米制公约”组织，并于1921年作了修改。目前“米制公约”的签字国已达40余个。我国于1977年5月20日加入米制公约组织。
　　
　　在米制公约下，国际计量大会（GeneralConferenceofWeights&Measures）是高的权力机构，每四年召开一次大会，由各会员国的政府派代表参加，听取国际计量委员会（CIPM）的工作报告，并讨论国际单位制（InternationalSystemofUnits,SI制）的改进、推广等事项，及审查会员国新研究发展出来的测量标准。届国际计量大会召开于1889年。