【“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
能源困局给世界带来几重冲击？
【导读】
·当前能源价格居高不下，并非源于需求或供应方出现单方面失衡，而是多重因素共振所致。
·考虑全球能源供需紧张关系、基础设施建设周期以及季节因素，能源价格上涨趋势短期难以改变。
近几个月来，全球能源价格持续大幅上扬，至10月上旬，天然气、煤炭和电力价格已升至数十年来的最高水平。
在全球流动性依旧泛滥的大背景下，能源价格飙升进一步大幅推升主要经济体的通胀压力，增加了世界经济复苏的不确定性。在通胀压力加剧情形下，主要经济体央行或将超预期加快收紧货币政策步伐。这可能导致全球资本市场波动加剧，部分新兴经济体的尾部风险暴露，一些经济体陷入滞胀的风险上升。
附图1：10月8日在德国法兰克福拍摄的一处热力发电站。
多类能源价格相互作用共同上涨
与历史上的数次能源危机不同，本轮全球能源紧张态势呈现天然气等一次能源价格和电力等二次能源价格相互作用、共同上涨的特点。
天然气价格最早上涨且涨幅最大。到10月上旬，欧洲和亚洲天然气基准价格创下历史新高，大约是一年前水平的10倍。自2020年10月以来，美国天然气价格上涨了两倍多，达到2008年以来的最高水平。
高昂的天然气价格对电力市场产生连锁反应，推高电力价格。截至10月上旬，德国电价已飙升至有记录以来的最高水平，比一年前上涨了6倍多。立陶宛电力公司日前表示，立陶宛9月电价比8月上涨41%，达每兆瓦时124欧元，创该国新高。美国电价也涨至历史新高。在日本，四大电力公司预计11月居民电价与今年年初相比将平均上涨13%。
为降低发电成本、保障电力供应，美国、欧洲和亚洲等主要市场大量转向使用煤炭或石油来发电，导致煤炭和石油价格走高。目前国际煤炭价格约为一年前的5倍，而纽约原油期货价格日前也升至近7年来新高。
多因素共振加剧能源困局
当前能源价格居高不下，并非源于需求或供应方出现单方面失衡，而是多重因素共振所致。
首先，随着世界经济从疫情中复苏，能源需求大幅增长。2020年全球煤炭需求下降4%，是70多年来的最大降幅，但电力需求增长和工业活动回升导致2021年煤炭需求反弹，其中约80%来自亚洲。2021年上半年，主要天然气和煤炭市场消费量同比分别增长8%和11%。
目前，全球汽油需求比疫情暴发前水平仅低2%，而今年年初则超过10%。鉴于国际航空旅行尚未完全恢复，今后石油需求有望再次经历快速增长的过程。国际能源署预计，今年全球日均石油需求将增加550万桶，2022年需求增幅将达330万桶，届时全球需求将达到或略超过疫情前水平。
附图2：这是10月13日在法国巴黎拍摄的一处加油站的油价显示牌。:
第二，油气产能不足。2020年初新冠疫情暴发后，世界经济受到剧烈冲击，能源需求和价格急剧下降，迫使产能大量关停。受供应瓶颈和招工难等因素限制，这些产能一旦关停，要重启并恢复至原有水平短时间内很难实现。
以液化天然气为例。国际能源署在近期的一份报告中指出，2020年全球液化天然气产量损失近500亿立方米，创历史新高。当年全球关停产能占总生产能力的8.2%，与2019年的6.7%以及2012-2019年6.6%的平均值相比显著增加。
今年欧洲天然气短缺问题尤为严重，除了上述原因外，还受到地缘政治因素影响。俄罗斯是欧洲天然气主要供应者，但今年供应量有所减少，除了国内需求增加这一因素外，俄罗斯--欧洲陆上天然气管线有70%以上需通过乌克兰、白俄罗斯、波兰等国中转，每年借道出口油气需支付巨额过境费，加之俄罗斯与乌克兰、波兰等国之间的地缘政治纷争不断，加剧了陆上管道运输的紧张。
在石油生产方面，欧佩克与非欧佩克产油国去年达成每日减产近1000万桶的减产协议，相当于全球产量的10%，直到今年5月才开始逐步增加石油产量，但全部恢复所削减的产量预计要到明年第三季度。
第三，全球极端天气频现。巴西、美国西部和土耳其等水力丰富地区今年上半年以来遭遇严重干旱，水力发电量大幅减少，导致对燃气发电依赖的增加。今年二季度发生全球性缺风，风力发电量比去年同期减少。受飓风影响，美国宾夕法尼亚州、得克萨斯州及墨西哥湾海上天然气和石油产能大量关停。北半球极寒天气也影响了俄罗斯液化天然气出口。
第四，能源转型无法跟上需求。尽管近年来为应对气候变化，多国积极发展新能源产业，推进能源转型，但从当前全球能源供应和消费构成来看，新能源占比仍然很低，远不足以弥补传统能源供应缺口。
目前全球一次能源消费结构仍以传统化石能源为主，石油、煤炭和天然气三分天下，2020年三者占比分别为34%、30%和24%。世界能源消费结构从传统化石能源向可再生能源转变，仍需要一段较长的时间。即使是近年来大力发展可再生能源的欧洲，也是直到2020年清洁能源的占比才首次超过传统化石能源，但水能、风能和太阳能等可再生能源受季节、气候等因素影响较大，储能系统较为薄弱，调频、调峰功能受限，因而欧洲化石燃料发电量比重仍高达37%。
附图3：10月9日在德国首都柏林拍摄的一座正在拆除烟囱的热电厂。:
能源危机的冲击与应对
机构和专家认为，在全球流动性依旧泛滥的大背景下，能源价格飙升进一步大幅推升主要经济体的通胀压力，不仅影响民众消费，也对企业经营造成冲击，进而增加了世界经济复苏的不确定性。
国际能源署在报告中指出，大型经济体天然气和煤炭短缺导致能源市场价格飙升，可能引发石油市场反弹速度快于预期，这将大大增加高耗能行业的成本，导致工业活动减少和世界经济从疫情中复苏的速度放缓。
在欧洲，许多企业可能面临能源成本上涨和消费者支出下降的双重影响。不断上涨的电价已经在影响电力密集型行业的运营，多家公司暂时削减了氨和化肥的生产，原因是天然气价格大幅上涨导致利润率下降。
英国能源监管机构天然气和电力市场办公室日前表示，近期全球天然气价格飙升给供应商带来巨大财务压力。今年以来，英国已经有十多家小型能源供应商倒闭，包括为23.5万户家庭提供能源的洁净星球公司和为1.5万户家庭提供天然气和电力的科罗拉多能源公司。洁净星球称，公司被不断上涨的成本和英国能源价格上限规定所挤压，这使其业务“不可持续”。
在印度，经济复苏和相关能源需求增加导致煤炭短缺，占该国80%供应量的国内煤炭开采一直无法跟上需求，国际价格上涨又使得进口变得不合算。依赖进口煤炭的电厂已经放缓甚至停产，一些依赖国产煤炭的电厂开始出现断电。尽管印度政府努力解决短缺问题，但几个邦仍遭受严重的电力短缺，影响到居民生活和工业生产。
美国能源信息局近日发布报告，警告“美国人可能会在今年冬天支付更多费用来保持温暖，尤其是在气温大幅下降的情况下”。据《华尔街日报》报道，摩根大通经济学家认为，能源价格上涨未来几个月会将通胀率推高0.4个百分点。美国劳工统计局数据显示，9月消费者价格指数环比上涨0.4%，同比上涨5.4%，触及13年来高点，同比涨幅已经连续5个月超过5%。
考虑全球能源供需紧张关系、基础设施建设周期以及季节因素，能源价格上涨趋势短期难改。持续的能源短缺已对世界经济产生较大影响，多国政府正在或计划在货币、财政、贸易、产业等方面调整政策以应对危机。
附图4：10月1日，一名顾客在德国柏林的一家加油站为汽车加油。
有专家认为，在通胀压力加剧情形下，主要经济体央行或将超预期加快收紧货币政策步伐。这可能导致全球资本市场波动加剧，部分新兴经济体的尾部风险暴露，一些国家陷入滞胀的风险上升。
国际货币基金组织在其最新《世界经济展望报告》中警告说，全球通胀上行风险加剧，通胀前景存在巨大不确定性。如果通胀持续居高不下，美联储与其他央行有必要准备应急计划，提前提高利率以控制价格上涨。
【导读】
·当前能源价格居高不下，并非源于需求或供应方出现单方面失衡，而是多重因素共振所致。
·考虑全球能源供需紧张关系、基础设施建设周期以及季节因素，能源价格上涨趋势短期难以改变。
近几个月来，全球能源价格持续大幅上扬，至10月上旬，天然气、煤炭和电力价格已升至数十年来的最高水平。
在全球流动性依旧泛滥的大背景下，能源价格飙升进一步大幅推升主要经济体的通胀压力，增加了世界经济复苏的不确定性。在通胀压力加剧情形下，主要经济体央行或将超预期加快收紧货币政策步伐。这可能导致全球资本市场波动加剧，部分新兴经济体的尾部风险暴露，一些经济体陷入滞胀的风险上升。
附图1：10月8日在德国法兰克福拍摄的一处热力发电站。
多类能源价格相互作用共同上涨
与历史上的数次能源危机不同，本轮全球能源紧张态势呈现天然气等一次能源价格和电力等二次能源价格相互作用、共同上涨的特点。
天然气价格最早上涨且涨幅最大。到10月上旬，欧洲和亚洲天然气基准价格创下历史新高，大约是一年前水平的10倍。自2020年10月以来，美国天然气价格上涨了两倍多，达到2008年以来的最高水平。
高昂的天然气价格对电力市场产生连锁反应，推高电力价格。截至10月上旬，德国电价已飙升至有记录以来的最高水平，比一年前上涨了6倍多。立陶宛电力公司日前表示，立陶宛9月电价比8月上涨41%，达每兆瓦时124欧元，创该国新高。美国电价也涨至历史新高。在日本，四大电力公司预计11月居民电价与今年年初相比将平均上涨13%。
为降低发电成本、保障电力供应，美国、欧洲和亚洲等主要市场大量转向使用煤炭或石油来发电，导致煤炭和石油价格走高。目前国际煤炭价格约为一年前的5倍，而纽约原油期货价格日前也升至近7年来新高。
多因素共振加剧能源困局
当前能源价格居高不下，并非源于需求或供应方出现单方面失衡，而是多重因素共振所致。
首先，随着世界经济从疫情中复苏，能源需求大幅增长。2020年全球煤炭需求下降4%，是70多年来的最大降幅，但电力需求增长和工业活动回升导致2021年煤炭需求反弹，其中约80%来自亚洲。2021年上半年，主要天然气和煤炭市场消费量同比分别增长8%和11%。
目前，全球汽油需求比疫情暴发前水平仅低2%，而今年年初则超过10%。鉴于国际航空旅行尚未完全恢复，今后石油需求有望再次经历快速增长的过程。国际能源署预计，今年全球日均石油需求将增加550万桶，2022年需求增幅将达330万桶，届时全球需求将达到或略超过疫情前水平。
附图2：这是10月13日在法国巴黎拍摄的一处加油站的油价显示牌。:
第二，油气产能不足。2020年初新冠疫情暴发后，世界经济受到剧烈冲击，能源需求和价格急剧下降，迫使产能大量关停。受供应瓶颈和招工难等因素限制，这些产能一旦关停，要重启并恢复至原有水平短时间内很难实现。
以液化天然气为例。国际能源署在近期的一份报告中指出，2020年全球液化天然气产量损失近500亿立方米，创历史新高。当年全球关停产能占总生产能力的8.2%，与2019年的6.7%以及2012-2019年6.6%的平均值相比显著增加。
今年欧洲天然气短缺问题尤为严重，除了上述原因外，还受到地缘政治因素影响。俄罗斯是欧洲天然气主要供应者，但今年供应量有所减少，除了国内需求增加这一因素外，俄罗斯--欧洲陆上天然气管线有70%以上需通过乌克兰、白俄罗斯、波兰等国中转，每年借道出口油气需支付巨额过境费，加之俄罗斯与乌克兰、波兰等国之间的地缘政治纷争不断，加剧了陆上管道运输的紧张。
在石油生产方面，欧佩克与非欧佩克产油国去年达成每日减产近1000万桶的减产协议，相当于全球产量的10%，直到今年5月才开始逐步增加石油产量，但全部恢复所削减的产量预计要到明年第三季度。
第三，全球极端天气频现。巴西、美国西部和土耳其等水力丰富地区今年上半年以来遭遇严重干旱，水力发电量大幅减少，导致对燃气发电依赖的增加。今年二季度发生全球性缺风，风力发电量比去年同期减少。受飓风影响，美国宾夕法尼亚州、得克萨斯州及墨西哥湾海上天然气和石油产能大量关停。北半球极寒天气也影响了俄罗斯液化天然气出口。
第四，能源转型无法跟上需求。尽管近年来为应对气候变化，多国积极发展新能源产业，推进能源转型，但从当前全球能源供应和消费构成来看，新能源占比仍然很低，远不足以弥补传统能源供应缺口。
目前全球一次能源消费结构仍以传统化石能源为主，石油、煤炭和天然气三分天下，2020年三者占比分别为34%、30%和24%。世界能源消费结构从传统化石能源向可再生能源转变，仍需要一段较长的时间。即使是近年来大力发展可再生能源的欧洲，也是直到2020年清洁能源的占比才首次超过传统化石能源，但水能、风能和太阳能等可再生能源受季节、气候等因素影响较大，储能系统较为薄弱，调频、调峰功能受限，因而欧洲化石燃料发电量比重仍高达37%。
附图3：10月9日在德国首都柏林拍摄的一座正在拆除烟囱的热电厂。:
能源危机的冲击与应对
机构和专家认为，在全球流动性依旧泛滥的大背景下，能源价格飙升进一步大幅推升主要经济体的通胀压力，不仅影响民众消费，也对企业经营造成冲击，进而增加了世界经济复苏的不确定性。
国际能源署在报告中指出，大型经济体天然气和煤炭短缺导致能源市场价格飙升，可能引发石油市场反弹速度快于预期，这将大大增加高耗能行业的成本，导致工业活动减少和世界经济从疫情中复苏的速度放缓。
在欧洲，许多企业可能面临能源成本上涨和消费者支出下降的双重影响。不断上涨的电价已经在影响电力密集型行业的运营，多家公司暂时削减了氨和化肥的生产，原因是天然气价格大幅上涨导致利润率下降。
英国能源监管机构天然气和电力市场办公室日前表示，近期全球天然气价格飙升给供应商带来巨大财务压力。今年以来，英国已经有十多家小型能源供应商倒闭，包括为23.5万户家庭提供能源的洁净星球公司和为1.5万户家庭提供天然气和电力的科罗拉多能源公司。洁净星球称，公司被不断上涨的成本和英国能源价格上限规定所挤压，这使其业务“不可持续”。
在印度，经济复苏和相关能源需求增加导致煤炭短缺，占该国80%供应量的国内煤炭开采一直无法跟上需求，国际价格上涨又使得进口变得不合算。依赖进口煤炭的电厂已经放缓甚至停产，一些依赖国产煤炭的电厂开始出现断电。尽管印度政府努力解决短缺问题，但几个邦仍遭受严重的电力短缺，影响到居民生活和工业生产。
美国能源信息局近日发布报告，警告“美国人可能会在今年冬天支付更多费用来保持温暖，尤其是在气温大幅下降的情况下”。据《华尔街日报》报道，摩根大通经济学家认为，能源价格上涨未来几个月会将通胀率推高0.4个百分点。美国劳工统计局数据显示，9月消费者价格指数环比上涨0.4%，同比上涨5.4%，触及13年来高点，同比涨幅已经连续5个月超过5%。
考虑全球能源供需紧张关系、基础设施建设周期以及季节因素，能源价格上涨趋势短期难改。持续的能源短缺已对世界经济产生较大影响，多国政府正在或计划在货币、财政、贸易、产业等方面调整政策以应对危机。
附图4：10月1日，一名顾客在德国柏林的一家加油站为汽车加油。
有专家认为，在通胀压力加剧情形下，主要经济体央行或将超预期加快收紧货币政策步伐。这可能导致全球资本市场波动加剧，部分新兴经济体的尾部风险暴露，一些国家陷入滞胀的风险上升。
国际货币基金组织在其最新《世界经济展望报告》中警告说，全球通胀上行风险加剧，通胀前景存在巨大不确定性。如果通胀持续居高不下，美联储与其他央行有必要准备应急计划，提前提高利率以控制价格上涨。
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