【中国环境报丨完善监督管理体系 助推黄河流域高质量发展】
黄河流域是我国“两屏三带”国家生态安全战略格局的重要组成部分。由于黄河流域水资源严重短缺、生态系统十分脆弱，长期以来以农业生产、能源开发为主的经济社会发展方式与流域资源环境承载能力不相适应，导致生态安全形势严峻。笔者认为，可以通过完善黄河流域生态环境监管体系，加强黄河综合治理体系和能力建设，解决黄河流域高质量发展中存在的问题。
黄河流域生态环境保护与监管现状
近年来，黄河流域各省（自治区）不断加强生态环境保护，实施了一系列生态环境保护重点任务与生态工程，推动生态环境保护工作取得积极进展。
有序推进生态保护红线划定和监管。据统计，黄河流域9省（自治区）共初步划定生态保护红线面积129.27万平方公里，占9省（自治区）陆域国土面积的36.61%。同时，9省（自治区）稳步推进生态保护红线监管工作，宁夏回族自治区率先出台《宁夏生态保护红线管理条例》；四川省、山西省等积极推动开展勘界定标试点工作；青海省在全国生态环境监测领域率先建立“青海生态之窗”远程高清视频监控系统，并与国家生态保护红线监管平台实现对接。
开展覆盖水气土生态全要素的生态环境监测。全流域共设置地表水国控手工监测断面147个，实现每月监测一次。除国控站点、地方运行空气质量站等大气常规监测外，汾渭平原多个城市开展了颗粒物组分自动监测和多项大气污染物的卫星遥感监测。已基本建成国家土壤环境监测网，在黄河流域中上游省、自治区共布设近1万个监测点位。
以解决突出生态环境破坏事件为契机，强化生态环境保护监管。黄河沿线地区以解决突出生态环境问题为契机，认真贯彻落实党中央决策部署，实行最严格的生态环境保护制度，着力解决产业结构、能源体系、空间布局调整过程中存在的问题。甘肃祁连山生态环境保护由乱到治：地质环境得到恢复、生态流量得到落实、旅游项目得到整治；宁夏开展“贺兰山生态保卫战”，关停了保护区内所有煤矿、非煤矿山、洗煤储煤厂等；陕西共拆除秦岭违建别墅1185栋，全面整治秦岭北麓、西安境内违建别墅问题。
但与此同时我们也能看到，黄河流域以脆弱的生态系统支撑着全流域经济社会快速发展，其生态环境保护与监管也面临着一些突出困难和问题。
一是流域生态环境监管体系有待进
一步完善。黄河流经9省（自治区），流域生态环境监管需要依靠一系列配套政策和技术规范所构建的监管制度体系。但目前缺少整体性的生态环境质量改善顶层设计指引，流域生态补偿、生态环境监测网络建设、预警机制建设、生态修复治理、成效评估等各项制度尚未形成行之有效的技术标准。
二是流域生态环境监测网络尚不健全。当前，黄河流域各省（自治区）生态环境、自然资源、林草、水利等部门各自建立了不同形式不同程度的监测网络，但较为零散、不成系统，数据难以整合，监测范围和要素覆盖不全，缺乏业务化运行的监管机制，无法为黄河流域实施系统性生态环境监管提供全面支撑。监测手段仍以地面和人工监测为主，监测频次较低，监测数据的快速获取能力不足。
三是生态环境监管能力建设亟待加强。目前，黄河流域的基层监管执法部门普遍存在执法手段落后、执法装备不足、环境执法信息化水平较低等状况，导致国家顶层设计的各类配套政策无法充分发挥效力。同时，黄河流域生态环境监管部门与相关职能部门之间存在职权融合度不够的问题，流域管理体制条块分割、多头管理问题依然存在，流域生态环境监管与联合执法力量比较薄弱，无法迅速调动其他职权部门统一执行。
四是业务化的生态预测预警能力尚未形成。目前，黄河流域生态环境预警工作开展情况相对较好，大多数省（自治区）开展了基于实况监测数据启动预警的能力建设，部分地区已经初步形成监测自动报警响应体系。但在生态环境预测预警方面，除了上游三江源地区以外，其他区域基本仍处于起步阶段，尚未建立起科学高效的预警机制。此外，受行政管辖地域限制，存在流域上下游信息交流不通畅、有时难以协作的问题。
强化黄河流域生态环境监管的对策建议
第一，加强生态环境监管顶层设计。研究制定《黄河流域生态环境监管方案》，系统性、战略性、长远性谋划黄河流域生态环境监管目标和任务，推动将黄河生态环境监管任务纳入相关国家专项规划。构建覆盖调查监测、评估预警、考核评价、监督执法、责任追究等各环节的生态环境监管制度体系。整合全国生态状况变化遥感调查评估、卫片执法检查评估、“绿盾”自然保护区监督检查等专项行动，并与日常监管相结合，建立健全跨区域、跨部门协调机制。
第二，建立流域生态调查与评估机制。以遥感分析与野外核查相结合的方式，每年开展一次全流域生态状态调查评估，及时掌握生态系统动态变化情况。重点加强流域生态保护红线、自然保护地等重点区域人类活动遥感监测评估。定期组织开展卫片执法检查，监督检查人类活动对生态环境系统破坏情况，开展相关问题专项整改。
第三，强化流域生态环境监测网络建设。结合黄河流域生态环境监测能力现状，建设黄河流域天地一体化生态环境监测网络，优化生态环境质量、污染源监测布设网络等，提升黄河上中下游的生态环境质量监测能力，快速、准确、实时获取流域监测数据，实现流域监测的全方位、实时化、信息化。构建黄河上游水源涵养能力、中游水土保持能力、下游河口湿地保护等综合评估与预警模型，动态了解和监测预警资源环境承载能力变化情况。
第四，创新生态环境保护监管机制。黄河流域省级层面建立联合会商机制，加强监测信息汇聚共享与技术协作，利用大数据技术建立统一生态环境监管平台，建立日常监管台账，实现常态化监管和全流域资源共享。及时评估和预警生态风险，提高流域生态环境管理决策科学化水平，实施环境风险联合预警和管控，提高预警信息可信度和反应速度。完善区域联动的应急响应与调度支援机制，省级层面形成有效应对流域内突发生态环境事件的能力。
图片
来源：中国环境报https://t.cn/A6JAmtK7
黄河流域是我国“两屏三带”国家生态安全战略格局的重要组成部分。由于黄河流域水资源严重短缺、生态系统十分脆弱，长期以来以农业生产、能源开发为主的经济社会发展方式与流域资源环境承载能力不相适应，导致生态安全形势严峻。笔者认为，可以通过完善黄河流域生态环境监管体系，加强黄河综合治理体系和能力建设，解决黄河流域高质量发展中存在的问题。
黄河流域生态环境保护与监管现状
近年来，黄河流域各省（自治区）不断加强生态环境保护，实施了一系列生态环境保护重点任务与生态工程，推动生态环境保护工作取得积极进展。
有序推进生态保护红线划定和监管。据统计，黄河流域9省（自治区）共初步划定生态保护红线面积129.27万平方公里，占9省（自治区）陆域国土面积的36.61%。同时，9省（自治区）稳步推进生态保护红线监管工作，宁夏回族自治区率先出台《宁夏生态保护红线管理条例》；四川省、山西省等积极推动开展勘界定标试点工作；青海省在全国生态环境监测领域率先建立“青海生态之窗”远程高清视频监控系统，并与国家生态保护红线监管平台实现对接。
开展覆盖水气土生态全要素的生态环境监测。全流域共设置地表水国控手工监测断面147个，实现每月监测一次。除国控站点、地方运行空气质量站等大气常规监测外，汾渭平原多个城市开展了颗粒物组分自动监测和多项大气污染物的卫星遥感监测。已基本建成国家土壤环境监测网，在黄河流域中上游省、自治区共布设近1万个监测点位。
以解决突出生态环境破坏事件为契机，强化生态环境保护监管。黄河沿线地区以解决突出生态环境问题为契机，认真贯彻落实党中央决策部署，实行最严格的生态环境保护制度，着力解决产业结构、能源体系、空间布局调整过程中存在的问题。甘肃祁连山生态环境保护由乱到治：地质环境得到恢复、生态流量得到落实、旅游项目得到整治；宁夏开展“贺兰山生态保卫战”，关停了保护区内所有煤矿、非煤矿山、洗煤储煤厂等；陕西共拆除秦岭违建别墅1185栋，全面整治秦岭北麓、西安境内违建别墅问题。
但与此同时我们也能看到，黄河流域以脆弱的生态系统支撑着全流域经济社会快速发展，其生态环境保护与监管也面临着一些突出困难和问题。
一是流域生态环境监管体系有待进
一步完善。黄河流经9省（自治区），流域生态环境监管需要依靠一系列配套政策和技术规范所构建的监管制度体系。但目前缺少整体性的生态环境质量改善顶层设计指引，流域生态补偿、生态环境监测网络建设、预警机制建设、生态修复治理、成效评估等各项制度尚未形成行之有效的技术标准。
二是流域生态环境监测网络尚不健全。当前，黄河流域各省（自治区）生态环境、自然资源、林草、水利等部门各自建立了不同形式不同程度的监测网络，但较为零散、不成系统，数据难以整合，监测范围和要素覆盖不全，缺乏业务化运行的监管机制，无法为黄河流域实施系统性生态环境监管提供全面支撑。监测手段仍以地面和人工监测为主，监测频次较低，监测数据的快速获取能力不足。
三是生态环境监管能力建设亟待加强。目前，黄河流域的基层监管执法部门普遍存在执法手段落后、执法装备不足、环境执法信息化水平较低等状况，导致国家顶层设计的各类配套政策无法充分发挥效力。同时，黄河流域生态环境监管部门与相关职能部门之间存在职权融合度不够的问题，流域管理体制条块分割、多头管理问题依然存在，流域生态环境监管与联合执法力量比较薄弱，无法迅速调动其他职权部门统一执行。
四是业务化的生态预测预警能力尚未形成。目前，黄河流域生态环境预警工作开展情况相对较好，大多数省（自治区）开展了基于实况监测数据启动预警的能力建设，部分地区已经初步形成监测自动报警响应体系。但在生态环境预测预警方面，除了上游三江源地区以外，其他区域基本仍处于起步阶段，尚未建立起科学高效的预警机制。此外，受行政管辖地域限制，存在流域上下游信息交流不通畅、有时难以协作的问题。
强化黄河流域生态环境监管的对策建议
第一，加强生态环境监管顶层设计。研究制定《黄河流域生态环境监管方案》，系统性、战略性、长远性谋划黄河流域生态环境监管目标和任务，推动将黄河生态环境监管任务纳入相关国家专项规划。构建覆盖调查监测、评估预警、考核评价、监督执法、责任追究等各环节的生态环境监管制度体系。整合全国生态状况变化遥感调查评估、卫片执法检查评估、“绿盾”自然保护区监督检查等专项行动，并与日常监管相结合，建立健全跨区域、跨部门协调机制。
第二，建立流域生态调查与评估机制。以遥感分析与野外核查相结合的方式，每年开展一次全流域生态状态调查评估，及时掌握生态系统动态变化情况。重点加强流域生态保护红线、自然保护地等重点区域人类活动遥感监测评估。定期组织开展卫片执法检查，监督检查人类活动对生态环境系统破坏情况，开展相关问题专项整改。
第三，强化流域生态环境监测网络建设。结合黄河流域生态环境监测能力现状，建设黄河流域天地一体化生态环境监测网络，优化生态环境质量、污染源监测布设网络等，提升黄河上中下游的生态环境质量监测能力，快速、准确、实时获取流域监测数据，实现流域监测的全方位、实时化、信息化。构建黄河上游水源涵养能力、中游水土保持能力、下游河口湿地保护等综合评估与预警模型，动态了解和监测预警资源环境承载能力变化情况。
第四，创新生态环境保护监管机制。黄河流域省级层面建立联合会商机制，加强监测信息汇聚共享与技术协作，利用大数据技术建立统一生态环境监管平台，建立日常监管台账，实现常态化监管和全流域资源共享。及时评估和预警生态风险，提高流域生态环境管理决策科学化水平，实施环境风险联合预警和管控，提高预警信息可信度和反应速度。完善区域联动的应急响应与调度支援机制，省级层面形成有效应对流域内突发生态环境事件的能力。
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来源：中国环境报https://t.cn/A6JAmtK7
【“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）
【“拉索”七年：向着宇宙线研究的最前沿！】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，科学家们可以通过与“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。
图：“拉索”鸟瞰图（来源：中科院高能物理研究所）
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年时间方才将它建成。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。建国初期，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，我们已经基本上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”方案在经历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”建安分总体主任吴超勇记得，“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，可以满足交通、通信和探测器需要大量超纯净水的条件；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，我们先建四分之一，运行半年，然后再建四分之一，凑成二分之一，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》杂志，被杂志社专业副主编评价为“真正的突破”和“新时代的开始”。
在一个多月后，7月9日，《科学》杂志上又出现了来自“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十分之一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，一定是会有更加重大的科技成果。”曹臻说。
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十年调查结果，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。由于该报告提到的三个这种级别项目中，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’相当于又增加了一副‘火眼金睛’，将具有识别出真正发出超高能宇宙线位置的能力，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，他还在带着中国第四代和第五代宇宙线研究者走向国际，参与南部广域伽玛射线天文台（SWGO）的酝酿工作。
“我们还有很多很多想法，未来可能会通过这项国际合作去实现。”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，并进一步了解银河系本身”。https://t.cn/A6xUp0eF
当这些粒子穿过稀薄的大气落到“圆盘”上时，科学家们可以通过与“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。
图：“拉索”鸟瞰图（来源：中科院高能物理研究所）
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年时间方才将它建成。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。建国初期，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，我们已经基本上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”方案在经历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”建安分总体主任吴超勇记得，“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，可以满足交通、通信和探测器需要大量超纯净水的条件；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，我们先建四分之一，运行半年，然后再建四分之一，凑成二分之一，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》杂志，被杂志社专业副主编评价为“真正的突破”和“新时代的开始”。
在一个多月后，7月9日，《科学》杂志上又出现了来自“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十分之一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，一定是会有更加重大的科技成果。”曹臻说。
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十年调查结果，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。由于该报告提到的三个这种级别项目中，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’相当于又增加了一副‘火眼金睛’，将具有识别出真正发出超高能宇宙线位置的能力，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，他还在带着中国第四代和第五代宇宙线研究者走向国际，参与南部广域伽玛射线天文台（SWGO）的酝酿工作。
“我们还有很多很多想法，未来可能会通过这项国际合作去实现。”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，并进一步了解银河系本身”。https://t.cn/A6xUp0eF
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