巡天，我们到底是在“巡”找什么？
巡天是一项特别耗时、需要耐心的工作。它是人类探寻宇宙信息的基本手段，甚至是唯一的手段。先确定“新大陆”在哪，后期再利用望远镜进行有针对性地进一步观测，这样才更有效率。
杨戟 中国科学院紫金山天文台研究员、“银河画卷”巡天计划总负责人
在青海省海西州德令哈市以东35公里，海拔3200米的戈壁滩上，一只巨大的白色“圆球”耸立在苍凉的群山之间。13.7米毫米波射电望远镜就在这里，持续地接收来自浩瀚星空的“神秘密码”。
这是中国唯一一台工作在毫米波段的大型射电天文观测设备，主要针对星际分子云和恒星形成区、星际脉泽、晚期恒星包层物质、银河系结构与运动、气体与超新星相互作用、近邻星系、太阳系天体等天文和天体物理前沿领域开展观测研究。
自2011年11月起，中国科学院紫金山天文台利用这台望远镜，开展了为期十年的“银河画卷”巡天计划，这10年间，巡天望远镜对北天银道面附近的一氧化碳及其同位素13CO和C18O三条分子谱线同时进行大天区观测。
今年4月底，“银河画卷”一期计划结束，共完成银纬正负5度范围共2400平方度的探测覆盖，建立了毫米波分子谱线数据库。
近日，为期10年的“银河画卷”二期巡天计划启动，将巡天区域扩展至银道面附近银纬正负10度的范围，未来将为多波段天文研究提供更广域的分子气体分布数据。
科学追求永无止境。在技术不断迭代下，未来更大天区覆盖范围、更高灵敏度、更高分辨率的巡天，将为我们揭示更多来自遥远太空的奥秘。
逐块扫描天空，进行拉网式观测
巡天是一种对天空可扫描区域进行逐块无差别扫描的系统观测方式，就像是对天空进行“普查”。人类借助这种类似于拉网式的观测方式，来发现未知天体。
“巡天是探寻宇宙信息的基本手段，甚至是唯一的手段。先确定‘新大陆’在哪，后期再利用望远镜进行有针对性地进一步观测，这样才更有效率。”中国科学院紫金山天文台研究员、“银河画卷”巡天计划总负责人杨戟告诉科技日报记者，巡天是一项特别耗时、需要耐心的工作。“银河画卷”一期计划，就是先把待巡查的太空空间划分为一万个大小为0.5度乘0.5度的方格，再逐个扫描这些小方格，扫完后拼接成一幅长218度、宽10度的大图像。
基于巡天数据，“银河画卷”巡天计划的研究团队在分子云的大尺度分布、样本检测和距离测量，分子云结构和性质，分子外流与恒星形成的关联，银河系大尺度结构以及分子云与超新星遗迹的相互作用等方面，取得了系列研究成果。
无论是一期还是二期项目，“一氧化碳分子谱线”都是“银河画卷”计划的观测核心，因为它能帮助科学家揭示分子气体温度、密度等性质。
“目前科学家主要对星际空间中的一氧化碳、水、氨、甲醇、乙醇等分子进行观测分析，而一氧化碳是其中辐射最强的分子气体，也是星际分子中分布最广、最普遍的一种分子。而星际分子云是银河系和宇宙基本的物质形态。”杨戟介绍，从一氧化碳到13CO再到C18O，分子丰度逐渐降低，谱线强度也逐渐变弱。通过捕捉星际分子中的一氧化碳，人类可以观测集中了分子云大部分质量的外层云；而捕捉同位素分子C18O，可以观测分子云内部更致密的区域；同位素分子13CO则介于二者之间。
“它们之间的丰度比，又可以反映出不同环境下伴随着分子云、恒星的形成与演化的物质循环反馈。这样的组合是其他谱线望尘莫及的。”杨戟说。
不同科学目标，决定了巡天方式的不同
“‘银河画卷’巡天计划是我国唯一在毫米波段的巡天项目。”杨戟解释，在毫米波段，大部分对宇宙的发现和理解都来自巡天项目。
目前，我国已经出现若干有影响力的天文巡天项目，除了“银河画卷”计划，还有基于郭守敬望远镜（LAMOST）开展的光谱巡天观测、基于“中国天眼”500米口径球面射电望远镜（FAST）开展的脉冲星巡天观测等。
“不同的科学目标，决定了观测的波段不同，巡天方式不同，获取的信息不同。”杨戟举例，如光学波段的巡天观测，主要是观测恒星和星系；而“银河画卷”的毫米波波段巡天，则是观测星际分子云。
“由于探测信号、望远镜工作原理、信号记录方式的不同，巡天的方式也会有所不同。例如‘银河画卷’要对光谱的颜色（频谱）进行细致分辨，从而判断分子云的内部构成；而FAST要细致侦听脉冲星信号，来寻找其出现的位置。”杨戟说。
在毫米波段对一氧化碳分子开展巡天观测，源自20世纪70年代。美国国立射电天文台口径约11米的毫米波望远镜（NRAO-11m），是首次发现一氧化碳分子、也是第一个开展巡天观测一氧化碳分子的望远镜。
“虽然当时的巡天规模在当今看来充其量算个‘迷你简化版’巡天，数据质量也略显粗糙，但却极具开拓性。人们对于银河系内盘分子气体分布、旋转曲线和一氧化碳同位素丰度比的最初认识都是基于这些最初的巡天计划。”中国科学院紫金山天文台副研究员、“银河画卷”巡天骨干成员孙燕介绍。
技术不断提升，未来巡天范围将扩大
相较于全球，我国的巡天观测起步不算太早。
孙燕介绍，我国13.7米毫米波射电望远镜于1990年初步建成。但直到1996年，该望远镜后端的3毫米波段半导体接收机才通过了工程验收。从那时起，它才开始在毫米波段工作。
“这座望远镜在国际上同频段的望远镜中属于中等口径。但是在2010年之前，视场太小是其无法开展巡天的一大制约。在单波束接收机时代无偏大天区巡天几乎是小口径望远镜的独门绝技。”孙燕说。此外，该望远镜分辨率和灵敏度也不够高。
临渊羡鱼不如退而结网。近年来，随着中国经济和科技的高速发展，中国的巡天事业也开始崭露头角。
2010年底，我国成功自主研发了9波束边带分离型超导成像频谱仪并成功运用到13.7米毫米波望远镜，这意味着观测星空的眼睛从“一只眼”拓展到“9只眼”，视场范围较以往提高9倍；同时，边带分离技术加上巧妙的中频设置使得CO、13CO和C18O这三条在频率上相差高达6GHz的谱线，能够被1GHz带宽的频谱仪同时接收到；另外，快速扫描观测模式的应用也使望远镜的观测效率大大提高。
“这些技术升级使得观测效率比以往提高了近60倍，赋予了13.7米毫米波射电望远镜大天区快速巡天的崭新能力。新的多谱线组合也让其拥有了以不同寻常的方式来探查星际空间分子气体的大尺度分布和性质的能力。”孙燕说。
未来的巡天观测路在何方？杨戟认为，天文学观测追求看得更广、更远、更深、更细，永无止境。“未来的分子谱线巡天，范围将扩大、噪声将降低、信息量也将增加。”
来源：科技日报
巡天是一项特别耗时、需要耐心的工作。它是人类探寻宇宙信息的基本手段，甚至是唯一的手段。先确定“新大陆”在哪，后期再利用望远镜进行有针对性地进一步观测，这样才更有效率。
杨戟 中国科学院紫金山天文台研究员、“银河画卷”巡天计划总负责人
在青海省海西州德令哈市以东35公里，海拔3200米的戈壁滩上，一只巨大的白色“圆球”耸立在苍凉的群山之间。13.7米毫米波射电望远镜就在这里，持续地接收来自浩瀚星空的“神秘密码”。
这是中国唯一一台工作在毫米波段的大型射电天文观测设备，主要针对星际分子云和恒星形成区、星际脉泽、晚期恒星包层物质、银河系结构与运动、气体与超新星相互作用、近邻星系、太阳系天体等天文和天体物理前沿领域开展观测研究。
自2011年11月起，中国科学院紫金山天文台利用这台望远镜，开展了为期十年的“银河画卷”巡天计划，这10年间，巡天望远镜对北天银道面附近的一氧化碳及其同位素13CO和C18O三条分子谱线同时进行大天区观测。
今年4月底，“银河画卷”一期计划结束，共完成银纬正负5度范围共2400平方度的探测覆盖，建立了毫米波分子谱线数据库。
近日，为期10年的“银河画卷”二期巡天计划启动，将巡天区域扩展至银道面附近银纬正负10度的范围，未来将为多波段天文研究提供更广域的分子气体分布数据。
科学追求永无止境。在技术不断迭代下，未来更大天区覆盖范围、更高灵敏度、更高分辨率的巡天，将为我们揭示更多来自遥远太空的奥秘。
逐块扫描天空，进行拉网式观测
巡天是一种对天空可扫描区域进行逐块无差别扫描的系统观测方式，就像是对天空进行“普查”。人类借助这种类似于拉网式的观测方式，来发现未知天体。
“巡天是探寻宇宙信息的基本手段，甚至是唯一的手段。先确定‘新大陆’在哪，后期再利用望远镜进行有针对性地进一步观测，这样才更有效率。”中国科学院紫金山天文台研究员、“银河画卷”巡天计划总负责人杨戟告诉科技日报记者，巡天是一项特别耗时、需要耐心的工作。“银河画卷”一期计划，就是先把待巡查的太空空间划分为一万个大小为0.5度乘0.5度的方格，再逐个扫描这些小方格，扫完后拼接成一幅长218度、宽10度的大图像。
基于巡天数据，“银河画卷”巡天计划的研究团队在分子云的大尺度分布、样本检测和距离测量，分子云结构和性质，分子外流与恒星形成的关联，银河系大尺度结构以及分子云与超新星遗迹的相互作用等方面，取得了系列研究成果。
无论是一期还是二期项目，“一氧化碳分子谱线”都是“银河画卷”计划的观测核心，因为它能帮助科学家揭示分子气体温度、密度等性质。
“目前科学家主要对星际空间中的一氧化碳、水、氨、甲醇、乙醇等分子进行观测分析，而一氧化碳是其中辐射最强的分子气体，也是星际分子中分布最广、最普遍的一种分子。而星际分子云是银河系和宇宙基本的物质形态。”杨戟介绍，从一氧化碳到13CO再到C18O，分子丰度逐渐降低，谱线强度也逐渐变弱。通过捕捉星际分子中的一氧化碳，人类可以观测集中了分子云大部分质量的外层云；而捕捉同位素分子C18O，可以观测分子云内部更致密的区域；同位素分子13CO则介于二者之间。
“它们之间的丰度比，又可以反映出不同环境下伴随着分子云、恒星的形成与演化的物质循环反馈。这样的组合是其他谱线望尘莫及的。”杨戟说。
不同科学目标，决定了巡天方式的不同
“‘银河画卷’巡天计划是我国唯一在毫米波段的巡天项目。”杨戟解释，在毫米波段，大部分对宇宙的发现和理解都来自巡天项目。
目前，我国已经出现若干有影响力的天文巡天项目，除了“银河画卷”计划，还有基于郭守敬望远镜（LAMOST）开展的光谱巡天观测、基于“中国天眼”500米口径球面射电望远镜（FAST）开展的脉冲星巡天观测等。
“不同的科学目标，决定了观测的波段不同，巡天方式不同，获取的信息不同。”杨戟举例，如光学波段的巡天观测，主要是观测恒星和星系；而“银河画卷”的毫米波波段巡天，则是观测星际分子云。
“由于探测信号、望远镜工作原理、信号记录方式的不同，巡天的方式也会有所不同。例如‘银河画卷’要对光谱的颜色（频谱）进行细致分辨，从而判断分子云的内部构成；而FAST要细致侦听脉冲星信号，来寻找其出现的位置。”杨戟说。
在毫米波段对一氧化碳分子开展巡天观测，源自20世纪70年代。美国国立射电天文台口径约11米的毫米波望远镜（NRAO-11m），是首次发现一氧化碳分子、也是第一个开展巡天观测一氧化碳分子的望远镜。
“虽然当时的巡天规模在当今看来充其量算个‘迷你简化版’巡天，数据质量也略显粗糙，但却极具开拓性。人们对于银河系内盘分子气体分布、旋转曲线和一氧化碳同位素丰度比的最初认识都是基于这些最初的巡天计划。”中国科学院紫金山天文台副研究员、“银河画卷”巡天骨干成员孙燕介绍。
技术不断提升，未来巡天范围将扩大
相较于全球，我国的巡天观测起步不算太早。
孙燕介绍，我国13.7米毫米波射电望远镜于1990年初步建成。但直到1996年，该望远镜后端的3毫米波段半导体接收机才通过了工程验收。从那时起，它才开始在毫米波段工作。
“这座望远镜在国际上同频段的望远镜中属于中等口径。但是在2010年之前，视场太小是其无法开展巡天的一大制约。在单波束接收机时代无偏大天区巡天几乎是小口径望远镜的独门绝技。”孙燕说。此外，该望远镜分辨率和灵敏度也不够高。
临渊羡鱼不如退而结网。近年来，随着中国经济和科技的高速发展，中国的巡天事业也开始崭露头角。
2010年底，我国成功自主研发了9波束边带分离型超导成像频谱仪并成功运用到13.7米毫米波望远镜，这意味着观测星空的眼睛从“一只眼”拓展到“9只眼”，视场范围较以往提高9倍；同时，边带分离技术加上巧妙的中频设置使得CO、13CO和C18O这三条在频率上相差高达6GHz的谱线，能够被1GHz带宽的频谱仪同时接收到；另外，快速扫描观测模式的应用也使望远镜的观测效率大大提高。
“这些技术升级使得观测效率比以往提高了近60倍，赋予了13.7米毫米波射电望远镜大天区快速巡天的崭新能力。新的多谱线组合也让其拥有了以不同寻常的方式来探查星际空间分子气体的大尺度分布和性质的能力。”孙燕说。
未来的巡天观测路在何方？杨戟认为，天文学观测追求看得更广、更远、更深、更细，永无止境。“未来的分子谱线巡天，范围将扩大、噪声将降低、信息量也将增加。”
来源：科技日报
#绵阳新闻# 【博士辞职扎根平武深山,这份甜蜜事业他干得"蜂"生水起…】初冬的午后，虽有阳光洒在身上，但山风掠过，刮在脸上生疼。在平武县木皮藏族乡金丰村猫熊谷农场，农场创始人张玉波躬身蹲在格子蜂箱前，伸出粗糙的大手，取出蜂巢，对着阳光，眯缝着双眼端详着小蜜蜂们，滔滔不绝地向记者介绍中华蜜蜂的喜怒哀乐，上扬的嘴角在酱红色的脸上漾出自豪的微笑。
远远望去，一排排蜂箱在斜坡上整齐排列着，仿佛铺展在这连绵青山的一页曲谱；“蜂宇同舟”“佑宝的蜜蜂乐园”“但行好事 莫问前程”……几百个标注着个性化名称的蜂箱如同跳动的音符，牵系着北京、上海等都市认养家庭的“甜蜜”生活。无疑，北京林业大学博士、美国杜克大学访问学者张玉波就是奏响这曲谱的人。
在这片青山绿水之间，从25岁到42岁，从首都北京到平武深山，从生态学博士变身山村养蜂人，历时17年，张玉波只为了心中的那个梦想——让小蜜蜂守护大熊猫！
11月11日，中央电视台科教频道在《地理·中国》栏目播出了人文科普纪录片《国家公园的故事——大熊猫国家公园》，其中，专门用了近10分钟时间讲述张玉波用小蜜蜂守护大熊猫的故事。
走进天下大熊猫第一县
将论文写到青山绿水之间
今年42岁的张玉波在自己的社交媒体上自称“蜜蜂博士”，事实上，他是毕业于北京林业大学的生态学博士。生态学博士为什么当起了养蜂人？这还得从2005年他走进天下大熊猫第一县平武，在木皮藏族乡做大熊猫栖息地社会经济调查项目说起。
2005年3月，张玉波和他的同事在木皮藏族乡做该科研调查项目。平武珍稀动植物种类繁多，生态环境特别好，但因为深处大山，当地老百姓生产生活十分落后。平武境内分布生活有335只熊猫，数量超过全国拥有大熊猫的49个县，被称为“天下大熊猫第一县”。
在做科研项目调查时，张玉波吃住都在当地村民家中。阳春三月，山里的雪还没化尽，他所借住的村民家，男主人何大叔却整天赤着脚上山采药，挖野菜补贴家用。何大叔的一双儿女初中未毕业就早早到沿海地区打工。尽管如此，一家人的日子依然过得捉襟见肘。
张玉波历经两年多时间，几乎踏遍了木皮藏族乡的山山水水，完成了博士论文《生态保护项目对于大熊猫栖息地的影响》的写作。在实践研究中，他发现中华蜜蜂对生活的生态环境要求极高，而有中华蜜蜂大量生活繁殖的地方，也是大熊猫的栖息地。与此同时，一个大大的问号萦绕在他的脑袋中：大熊猫保护与其说是一个生态学问题，不如说也是个经济学问题。
博士毕业后张玉波进入中国环境科学研究院工作，作为访问学者远渡美国杜克大学从事相关生态研究，带着这个问号，他无论身在何处，平武的青山绿水就像一幅幅画，不时浮现在他脑海中，而守着青山绿水却过着穷日子的村民，成为他放不下的牵挂。
将所学知识运用到生产一线
让绿水青山转换成金山银山
在北京工作那几年，尽管张玉波很忙，但他每年都会抽时间回到平武，走访当地村民，了解他们的生产生活现状。
彼时，国家正大力倡导绿水青山就是金山银山，鼓励老百姓积极发展种养殖业。在全国脱贫攻坚战打响后，平武当地政府也引导老百姓大力养蜂，“平武高山蜂蜜”与“平武茶叶”一样，逐渐成为当地的土特产品牌。
在走访村民时，他发现越来越多的村民使用“棒棒巢”养蜂。这是一种极其简单原始的养蜂方式，老百姓把树干剖开，从中间掏空，春天分蜂时放在山崖间，让野蜂自己钻进去组成蜂群再搬回房前屋后养殖。这种传统养蜂方法的弊端是靠天吃饭，且在取蜜的时候会伤害蜜蜂幼虫，养殖效益低。
2018年，张玉波接到了其做博士论文所驻村的村支书打来的电话，告诉他村民们养殖的蜂群普遍存活率下降。他立即给村支书买了相关科学养蜂的书寄去，但村支书收到书后却又打来电话：“小张，我们这些大老粗咋‘啃’得动这些书？眼看着蜂群一箱箱散尽，挣不到钱咋个办嘛？”
张玉波在查阅资料时找到了出自我国明朝的一本关于家畜饲养的书籍，书中讲到格子蜂箱养殖中华蜜蜂的方法。张玉波由此受到启发：“有没有一种办法，既能保护大熊猫，又能让绿水青山转换成金山银山？对，辞职到平武山里去养蜂！”动了这个念头后，有朋友嘲笑他是现代版的“堂吉诃德”，劝他安于大城市舒适的生活现状。随后他去拜访了北京林业大学的老书记胡汉斌教授，老书记语重心长地靠诉他：“北京不缺你一个博士，可山里不一样啊！”
“我觉得一个人能将所学的知识运用到生产一线去解决一些实际问题，这就是极其幸福的事。”在老书记的鼓励下，张玉波坚定了将人生下半场论文写进大山的信心。2019年年初，他毅然辞职，舍下正在读小学的儿子和刚刚怀上二宝的妻子，不顾年迈父母的强烈反对，一头扎进了平武的山沟里，开始了他的猫熊谷农场创业之路，也开启了他用小蜜蜂守护大熊猫的另一番人生之路。
张玉波自己动手开发了太阳能物联网格子蜂箱。该格子蜂箱通过4G网络监控，使养蜂人不用到现场开箱检查就可以掌握蜂群的状况，极大减少了养蜂人的劳动强度，也减少了对蜂群的干扰，更有利于蜂群的发展。
在格子蜂箱使用之初，村民大多持怀疑态度。“拿事实和数据说话，才能让老百姓心服口服。”张玉波永远记得，2019年7月26日猫熊谷农场第一次取蜜，耀眼的亮黄色引来一片赞叹，轻轻拿出一片，蜜糖全部封盖，干净漂亮，仅仅两个格子，竟然取出纯净成熟巢蜜6公斤，是传统蜂箱的两倍。让他倍感欣慰的是这种蜂箱保护了小蜜蜂，“由于格子蜂箱遵循了蜜蜂由上至下的生产生活方式，在取蜜过程中不伤害蜂群，并给蜂群留足了越冬的口粮，有利于蜂群平安地度过高海拔地区的严冬。”
张玉波说：“最让我有成就感的不是格子蜂箱有多成功，而是当地村民认同后能广泛推广使用这种蜂箱。”通过一个养殖周期的顺利完成，格子蜂箱各项指标都体现出了优越性，目前已向周边村民推广200余群。相比传统的“棒棒巢”蜂箱，使用格子蜂箱能让一名养蜂人管理蜂群的上限从100群提高到200群，综合经济效益也提高了一倍以上。目前，张玉波已向当地老百姓免费发放了50个格子蜂箱，让更多的村民都能尝到其中的“甜蜜”。张玉波估算：使用这种蜂箱的养蜂户年收入可达到5万元至6万元。
小蜜蜂守护大熊猫
让孩子们亲近爱护自然
平武超过80%的森林覆盖率，养蜂条件得天独厚，大森林里面有很多蜜源植物，其中包含厚朴、杜仲等中药药材，所以产自平武大山的蜂蜜闻起来有一股淡淡的中药味。
正是如此，张玉波将猫熊谷的蜂蜜一推上线，来自北京、上海、深圳的客户不仅纷纷抢购，他们还通过张玉波在自己的社交账号上分享的小蜜蜂的科普知识，了解到了大熊猫栖息地的环境现状，吸引了他们带着小朋友们来到猫熊谷农场，亲身体验森林生活，与小蜜蜂亲蜜接触，到大熊猫生活的地方摸摸小溪里的石头，数一数大树桩的年轮，在夜晚聆听猫头鹰的叫声等等。
“猫熊谷分享给孩子们的不单是蜂蜜，也在帮助孩子在心里种下一颗亲近自然、爱护自然的种子。”张玉波说，这些带着孩子走进大山的家庭还以亲子认养的方式，用诗意或寓意深刻的名字命名了认养的蜂箱。“我希望我们的孩子以及子孙后代，将来不仅仅是在公园里看到大熊猫，他们也能在森林里看到大熊猫的身影。因为对于野生动物来说，大自然才是它们的家园和归宿！”
（绵阳日报社融媒体记者 李春梅/文 图片由受访者提供）
远远望去，一排排蜂箱在斜坡上整齐排列着，仿佛铺展在这连绵青山的一页曲谱；“蜂宇同舟”“佑宝的蜜蜂乐园”“但行好事 莫问前程”……几百个标注着个性化名称的蜂箱如同跳动的音符，牵系着北京、上海等都市认养家庭的“甜蜜”生活。无疑，北京林业大学博士、美国杜克大学访问学者张玉波就是奏响这曲谱的人。
在这片青山绿水之间，从25岁到42岁，从首都北京到平武深山，从生态学博士变身山村养蜂人，历时17年，张玉波只为了心中的那个梦想——让小蜜蜂守护大熊猫！
11月11日，中央电视台科教频道在《地理·中国》栏目播出了人文科普纪录片《国家公园的故事——大熊猫国家公园》，其中，专门用了近10分钟时间讲述张玉波用小蜜蜂守护大熊猫的故事。
走进天下大熊猫第一县
将论文写到青山绿水之间
今年42岁的张玉波在自己的社交媒体上自称“蜜蜂博士”，事实上，他是毕业于北京林业大学的生态学博士。生态学博士为什么当起了养蜂人？这还得从2005年他走进天下大熊猫第一县平武，在木皮藏族乡做大熊猫栖息地社会经济调查项目说起。
2005年3月，张玉波和他的同事在木皮藏族乡做该科研调查项目。平武珍稀动植物种类繁多，生态环境特别好，但因为深处大山，当地老百姓生产生活十分落后。平武境内分布生活有335只熊猫，数量超过全国拥有大熊猫的49个县，被称为“天下大熊猫第一县”。
在做科研项目调查时，张玉波吃住都在当地村民家中。阳春三月，山里的雪还没化尽，他所借住的村民家，男主人何大叔却整天赤着脚上山采药，挖野菜补贴家用。何大叔的一双儿女初中未毕业就早早到沿海地区打工。尽管如此，一家人的日子依然过得捉襟见肘。
张玉波历经两年多时间，几乎踏遍了木皮藏族乡的山山水水，完成了博士论文《生态保护项目对于大熊猫栖息地的影响》的写作。在实践研究中，他发现中华蜜蜂对生活的生态环境要求极高，而有中华蜜蜂大量生活繁殖的地方，也是大熊猫的栖息地。与此同时，一个大大的问号萦绕在他的脑袋中：大熊猫保护与其说是一个生态学问题，不如说也是个经济学问题。
博士毕业后张玉波进入中国环境科学研究院工作，作为访问学者远渡美国杜克大学从事相关生态研究，带着这个问号，他无论身在何处，平武的青山绿水就像一幅幅画，不时浮现在他脑海中，而守着青山绿水却过着穷日子的村民，成为他放不下的牵挂。
将所学知识运用到生产一线
让绿水青山转换成金山银山
在北京工作那几年，尽管张玉波很忙，但他每年都会抽时间回到平武，走访当地村民，了解他们的生产生活现状。
彼时，国家正大力倡导绿水青山就是金山银山，鼓励老百姓积极发展种养殖业。在全国脱贫攻坚战打响后，平武当地政府也引导老百姓大力养蜂，“平武高山蜂蜜”与“平武茶叶”一样，逐渐成为当地的土特产品牌。
在走访村民时，他发现越来越多的村民使用“棒棒巢”养蜂。这是一种极其简单原始的养蜂方式，老百姓把树干剖开，从中间掏空，春天分蜂时放在山崖间，让野蜂自己钻进去组成蜂群再搬回房前屋后养殖。这种传统养蜂方法的弊端是靠天吃饭，且在取蜜的时候会伤害蜜蜂幼虫，养殖效益低。
2018年，张玉波接到了其做博士论文所驻村的村支书打来的电话，告诉他村民们养殖的蜂群普遍存活率下降。他立即给村支书买了相关科学养蜂的书寄去，但村支书收到书后却又打来电话：“小张，我们这些大老粗咋‘啃’得动这些书？眼看着蜂群一箱箱散尽，挣不到钱咋个办嘛？”
张玉波在查阅资料时找到了出自我国明朝的一本关于家畜饲养的书籍，书中讲到格子蜂箱养殖中华蜜蜂的方法。张玉波由此受到启发：“有没有一种办法，既能保护大熊猫，又能让绿水青山转换成金山银山？对，辞职到平武山里去养蜂！”动了这个念头后，有朋友嘲笑他是现代版的“堂吉诃德”，劝他安于大城市舒适的生活现状。随后他去拜访了北京林业大学的老书记胡汉斌教授，老书记语重心长地靠诉他：“北京不缺你一个博士，可山里不一样啊！”
“我觉得一个人能将所学的知识运用到生产一线去解决一些实际问题，这就是极其幸福的事。”在老书记的鼓励下，张玉波坚定了将人生下半场论文写进大山的信心。2019年年初，他毅然辞职，舍下正在读小学的儿子和刚刚怀上二宝的妻子，不顾年迈父母的强烈反对，一头扎进了平武的山沟里，开始了他的猫熊谷农场创业之路，也开启了他用小蜜蜂守护大熊猫的另一番人生之路。
张玉波自己动手开发了太阳能物联网格子蜂箱。该格子蜂箱通过4G网络监控，使养蜂人不用到现场开箱检查就可以掌握蜂群的状况，极大减少了养蜂人的劳动强度，也减少了对蜂群的干扰，更有利于蜂群的发展。
在格子蜂箱使用之初，村民大多持怀疑态度。“拿事实和数据说话，才能让老百姓心服口服。”张玉波永远记得，2019年7月26日猫熊谷农场第一次取蜜，耀眼的亮黄色引来一片赞叹，轻轻拿出一片，蜜糖全部封盖，干净漂亮，仅仅两个格子，竟然取出纯净成熟巢蜜6公斤，是传统蜂箱的两倍。让他倍感欣慰的是这种蜂箱保护了小蜜蜂，“由于格子蜂箱遵循了蜜蜂由上至下的生产生活方式，在取蜜过程中不伤害蜂群，并给蜂群留足了越冬的口粮，有利于蜂群平安地度过高海拔地区的严冬。”
张玉波说：“最让我有成就感的不是格子蜂箱有多成功，而是当地村民认同后能广泛推广使用这种蜂箱。”通过一个养殖周期的顺利完成，格子蜂箱各项指标都体现出了优越性，目前已向周边村民推广200余群。相比传统的“棒棒巢”蜂箱，使用格子蜂箱能让一名养蜂人管理蜂群的上限从100群提高到200群，综合经济效益也提高了一倍以上。目前，张玉波已向当地老百姓免费发放了50个格子蜂箱，让更多的村民都能尝到其中的“甜蜜”。张玉波估算：使用这种蜂箱的养蜂户年收入可达到5万元至6万元。
小蜜蜂守护大熊猫
让孩子们亲近爱护自然
平武超过80%的森林覆盖率，养蜂条件得天独厚，大森林里面有很多蜜源植物，其中包含厚朴、杜仲等中药药材，所以产自平武大山的蜂蜜闻起来有一股淡淡的中药味。
正是如此，张玉波将猫熊谷的蜂蜜一推上线，来自北京、上海、深圳的客户不仅纷纷抢购，他们还通过张玉波在自己的社交账号上分享的小蜜蜂的科普知识，了解到了大熊猫栖息地的环境现状，吸引了他们带着小朋友们来到猫熊谷农场，亲身体验森林生活，与小蜜蜂亲蜜接触，到大熊猫生活的地方摸摸小溪里的石头，数一数大树桩的年轮，在夜晚聆听猫头鹰的叫声等等。
“猫熊谷分享给孩子们的不单是蜂蜜，也在帮助孩子在心里种下一颗亲近自然、爱护自然的种子。”张玉波说，这些带着孩子走进大山的家庭还以亲子认养的方式，用诗意或寓意深刻的名字命名了认养的蜂箱。“我希望我们的孩子以及子孙后代，将来不仅仅是在公园里看到大熊猫，他们也能在森林里看到大熊猫的身影。因为对于野生动物来说，大自然才是它们的家园和归宿！”
（绵阳日报社融媒体记者 李春梅/文 图片由受访者提供）
【“拉索”7年：如何成为全球独一无二】
在青藏高原最大的古冰体遗迹——海子山上，位于海拔4410米的高处，有一个占地面积达1.36平方公里的巨大“圆盘”。
它的任务是接住从外太空洒向地面的带电粒子。
当这些粒子穿过稀薄的大气落到“圆盘”上时，科学家可以通过与“圆盘”相连的计算机，挖掘出粒子带来的信息，并由此触及宇宙的奥秘。
这个“圆盘”名叫“拉索”，全称是“高海拔宇宙线观测站”（LHAASO），由国家发展改革委立项支持建设。中国科学家用了7年将它建成。
这个全球独一无二的观测站，把人类与宇宙连在了一起。
“我们能不能达到国际领先？”
看似空空荡荡的星际空间里，有许多肉眼无法看见的粒子在以接近光速的速度飞行，其中不少粒子会“撞上”地球。
1912年，奥地利物理学家赫斯乘坐气球飞到5000米高空时，确证了这些来自宇宙的不速之客，从此，人类有了一条探索宇宙奥秘的新线索——宇宙线。
中国的宇宙线研究几乎与新中国同龄。新中国成立初期，王淦昌、张文裕、何泽慧、肖健等科学家回国，开启了中国宇宙线观测研究。
他们曾在昆明东川一座3200米的山峰上建设了中国第一个宇宙线实验室——落雪站。
改革开放后，中国科学院高能物理研究所研究员谭有恒到日本留学。
日本先进的综合性空气簇射阵列让他产生了在中国做类似实验的想法。
回国后，他积极申请经费，希望在中国建设世界级宇宙线观测基地。
“要使中国的生产和技术具有持续发展的活力，必须有自己的基础科研作背景。”在一份材料中，谭有恒如是写道。
1989年，谭有恒等人提出在西藏建立第一代伽马天文探测器——羊八井宇宙线国际观测站。
1992年，作为谭有恒的学生，曹臻成为羊八井宇宙线国际观测站的第一个值班人员。
“在那之后，我们已经基本在国际上处于第一梯队，但仍不算领先，所以我们就在思考，如果说国家再给一次比较大的支持，我们能不能达到国际领先？”曹臻回忆。
这次思考的结果就是“拉索”的诞生。作为中国第三代宇宙线研究者，如今已是“拉索”首席科学家的曹臻记得，“拉索”方案形成过程中，他们在科学目标和工程技术实现能力之间反复平衡与取舍。
2015年12月31日，“拉索”方案经过中科院和国家层面的层层选拔后脱颖而出，获得国家发改委批准立项。
“边建设，边运行”
把“拉索”建在海子山上，是曹臻和选址团队在立项之前历时5年才决定的。
宇宙线容易受到大气层的影响，因此，宇宙线观测站需要建在空气稀薄的高海拔地域。
5年里，为了给“拉索”找个合适的地方，曹臻等人跑遍了西藏、青海、云南、四川等所有具备高海拔特征的区域，最后发现只有海子山能满足“天时地利人和”的所有条件。
选址团队成员、“拉索”建安分总体负责人吴超勇记得，“拉索”所在的场地里河道遍布，稍有不慎就会一脚踏进沼泽，大家只能在一块块石头上跳着往前走。
这里的气候条件对施工来说也是挑战。“太冷的时候，这里无法进行混凝土施工，施工建设的时间大概是从每年5月到10月底，一共不到6个月。”吴超勇说。
即便如此，在曹臻眼中，这里仍是块“宝地”：“海子山海拔高，可以减少大气对宇宙线粒子的影响；地势平坦，有充足的水资源，可以满足大量超纯净水的需求；各级地方政府也高度重视，大力支持。”
2017年，“拉索”主体工程动工。为克服环境对工程的影响，曹臻等人提出了“边建设，边运行”的思路。
按照设计，“拉索”工程包括1平方公里电磁粒子探测器阵列和有效面积达42000平方米的缪子探测器阵列、以测量簇射粒子在水中产生的切伦科夫光为探测技术的78000平方米探测器阵列、18台广角切伦科夫望远镜阵列。“第一年，我们先建1/4，运行半年，然后再建1/4，凑成1/2，再运行半年……”曹臻说。
“真正的突破”
2020年1月，就在他们刚刚建成一半阵列的时候，“超出人们想象”的高能粒子和“幸运”一起降临在这个尚未完全成型的“圆盘”上。
科研人员通过“拉索”发现，银河系内普遍存在能够将粒子能量加速超过1拍电子伏特的超高能宇宙线加速器，这一发现超出了天体物理学家的预期。5月17日，成果发表于《自然》，被期刊专业副主编评价为“真正的突破”和“新时代的开始”。
在一个多月后，7月9日，《科学》上又出现了来自“拉索”的研究成果：科研人员利用“拉索”，精确测量了高能天文学标准烛光——蟹状星云的亮度，在更广的能量范围内为超高能伽马光源测定了新标准，并由此确定在大约仅为太阳系1/10大小的星云核心区内，存在能力超强的粒子加速器，直逼经典电动力学和理想磁流体力学理论所允许的加速极限。
“这是我们的幸运！这些观测成果已经展现出‘拉索’强大的科学发现威力。”由于兴奋，曹臻的脸微微有些泛红。
“照着这个路子走下去”
让曹臻如此兴奋的，不只是“拉索”出了两个成果，更在于这两项成果证明“‘拉索’的方向是对的”。“未来十年，我们的研究内容、研究方向都由此明确了。照着这个路子走下去，一定会产出更加重大的科技成果。”曹臻说。
今年10月17日，“拉索”通过工艺验收，进入科学运行阶段。“国际科学家已经把目光投向了‘拉索’，不少国际科研团队提出希望加入我们的科研合作组。”曹臻说。
最近，美国国家科学院、工程院和医学院发布了其最新的10年调查结果，概述了未来10年天文学界的科学目标，其中多次提及“拉索”作为该领域领先的项目，将决定本领域的未来发展方向。
由于该报告提到的3个这种级别项目中，只有“拉索”已进入工作状态，因此，“拉索”也被天体物理学家Felix Aharonian称为“正在运行的‘未来探测器’”。
“拉索”已经建成运行，但曹臻和他的团队并没有因此止步。面向未来，“拉索”团队还有提升空间分辨能力的新设想。“我们计划在‘拉索’上再建一个由32台望远镜组成的阵列，这个阵列建好之后，‘拉索’相当于又增加了一双‘火眼金睛’，将具有超高能宇宙线发射位置的识别能力，进一步逼近最终的答案。”曹臻说。
每每谈到宇宙线探测的科学目标，曹臻总有说不完的话。如今，在依托“拉索”开展宇宙线研究的同时，他还带着中国第四代和第五代宇宙线研究者走向国际，参与南部广域伽马射线天文台（SWGO）的酝酿工作。
“我们还有很多想法，未来可能通过国际合作去实现。”曹臻说。而这一国际合作被认为“有望帮助世界各地的科学家继续探索宇宙射线的起源，进一步了解银河系本身”。（中国科学报）
在青藏高原最大的古冰体遗迹——海子山上，位于海拔4410米的高处，有一个占地面积达1.36平方公里的巨大“圆盘”。
它的任务是接住从外太空洒向地面的带电粒子。
当这些粒子穿过稀薄的大气落到“圆盘”上时，科学家可以通过与“圆盘”相连的计算机，挖掘出粒子带来的信息，并由此触及宇宙的奥秘。
这个“圆盘”名叫“拉索”，全称是“高海拔宇宙线观测站”（LHAASO），由国家发展改革委立项支持建设。中国科学家用了7年将它建成。
这个全球独一无二的观测站，把人类与宇宙连在了一起。
“我们能不能达到国际领先？”
看似空空荡荡的星际空间里，有许多肉眼无法看见的粒子在以接近光速的速度飞行，其中不少粒子会“撞上”地球。
1912年，奥地利物理学家赫斯乘坐气球飞到5000米高空时，确证了这些来自宇宙的不速之客，从此，人类有了一条探索宇宙奥秘的新线索——宇宙线。
中国的宇宙线研究几乎与新中国同龄。新中国成立初期，王淦昌、张文裕、何泽慧、肖健等科学家回国，开启了中国宇宙线观测研究。
他们曾在昆明东川一座3200米的山峰上建设了中国第一个宇宙线实验室——落雪站。
改革开放后，中国科学院高能物理研究所研究员谭有恒到日本留学。
日本先进的综合性空气簇射阵列让他产生了在中国做类似实验的想法。
回国后，他积极申请经费，希望在中国建设世界级宇宙线观测基地。
“要使中国的生产和技术具有持续发展的活力，必须有自己的基础科研作背景。”在一份材料中，谭有恒如是写道。
1989年，谭有恒等人提出在西藏建立第一代伽马天文探测器——羊八井宇宙线国际观测站。
1992年，作为谭有恒的学生，曹臻成为羊八井宇宙线国际观测站的第一个值班人员。
“在那之后，我们已经基本在国际上处于第一梯队，但仍不算领先，所以我们就在思考，如果说国家再给一次比较大的支持，我们能不能达到国际领先？”曹臻回忆。
这次思考的结果就是“拉索”的诞生。作为中国第三代宇宙线研究者，如今已是“拉索”首席科学家的曹臻记得，“拉索”方案形成过程中，他们在科学目标和工程技术实现能力之间反复平衡与取舍。
2015年12月31日，“拉索”方案经过中科院和国家层面的层层选拔后脱颖而出，获得国家发改委批准立项。
“边建设，边运行”
把“拉索”建在海子山上，是曹臻和选址团队在立项之前历时5年才决定的。
宇宙线容易受到大气层的影响，因此，宇宙线观测站需要建在空气稀薄的高海拔地域。
5年里，为了给“拉索”找个合适的地方，曹臻等人跑遍了西藏、青海、云南、四川等所有具备高海拔特征的区域，最后发现只有海子山能满足“天时地利人和”的所有条件。
选址团队成员、“拉索”建安分总体负责人吴超勇记得，“拉索”所在的场地里河道遍布，稍有不慎就会一脚踏进沼泽，大家只能在一块块石头上跳着往前走。
这里的气候条件对施工来说也是挑战。“太冷的时候，这里无法进行混凝土施工，施工建设的时间大概是从每年5月到10月底，一共不到6个月。”吴超勇说。
即便如此，在曹臻眼中，这里仍是块“宝地”：“海子山海拔高，可以减少大气对宇宙线粒子的影响；地势平坦，有充足的水资源，可以满足大量超纯净水的需求；各级地方政府也高度重视，大力支持。”
2017年，“拉索”主体工程动工。为克服环境对工程的影响，曹臻等人提出了“边建设，边运行”的思路。
按照设计，“拉索”工程包括1平方公里电磁粒子探测器阵列和有效面积达42000平方米的缪子探测器阵列、以测量簇射粒子在水中产生的切伦科夫光为探测技术的78000平方米探测器阵列、18台广角切伦科夫望远镜阵列。“第一年，我们先建1/4，运行半年，然后再建1/4，凑成1/2，再运行半年……”曹臻说。
“真正的突破”
2020年1月，就在他们刚刚建成一半阵列的时候，“超出人们想象”的高能粒子和“幸运”一起降临在这个尚未完全成型的“圆盘”上。
科研人员通过“拉索”发现，银河系内普遍存在能够将粒子能量加速超过1拍电子伏特的超高能宇宙线加速器，这一发现超出了天体物理学家的预期。5月17日，成果发表于《自然》，被期刊专业副主编评价为“真正的突破”和“新时代的开始”。
在一个多月后，7月9日，《科学》上又出现了来自“拉索”的研究成果：科研人员利用“拉索”，精确测量了高能天文学标准烛光——蟹状星云的亮度，在更广的能量范围内为超高能伽马光源测定了新标准，并由此确定在大约仅为太阳系1/10大小的星云核心区内，存在能力超强的粒子加速器，直逼经典电动力学和理想磁流体力学理论所允许的加速极限。
“这是我们的幸运！这些观测成果已经展现出‘拉索’强大的科学发现威力。”由于兴奋，曹臻的脸微微有些泛红。
“照着这个路子走下去”
让曹臻如此兴奋的，不只是“拉索”出了两个成果，更在于这两项成果证明“‘拉索’的方向是对的”。“未来十年，我们的研究内容、研究方向都由此明确了。照着这个路子走下去，一定会产出更加重大的科技成果。”曹臻说。
今年10月17日，“拉索”通过工艺验收，进入科学运行阶段。“国际科学家已经把目光投向了‘拉索’，不少国际科研团队提出希望加入我们的科研合作组。”曹臻说。
最近，美国国家科学院、工程院和医学院发布了其最新的10年调查结果，概述了未来10年天文学界的科学目标，其中多次提及“拉索”作为该领域领先的项目，将决定本领域的未来发展方向。
由于该报告提到的3个这种级别项目中，只有“拉索”已进入工作状态，因此，“拉索”也被天体物理学家Felix Aharonian称为“正在运行的‘未来探测器’”。
“拉索”已经建成运行，但曹臻和他的团队并没有因此止步。面向未来，“拉索”团队还有提升空间分辨能力的新设想。“我们计划在‘拉索’上再建一个由32台望远镜组成的阵列，这个阵列建好之后，‘拉索’相当于又增加了一双‘火眼金睛’，将具有超高能宇宙线发射位置的识别能力，进一步逼近最终的答案。”曹臻说。
每每谈到宇宙线探测的科学目标，曹臻总有说不完的话。如今，在依托“拉索”开展宇宙线研究的同时，他还带着中国第四代和第五代宇宙线研究者走向国际，参与南部广域伽马射线天文台（SWGO）的酝酿工作。
“我们还有很多想法，未来可能通过国际合作去实现。”曹臻说。而这一国际合作被认为“有望帮助世界各地的科学家继续探索宇宙射线的起源，进一步了解银河系本身”。（中国科学报）
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