按：北京懷柔高能同步放射線光源（HEPS）加速器建設成功；合肥融合堆主機關鍵系統綜合研究設施（CRAFT）園區已經啟用；穩態強磁場、500公尺口徑球面射電望遠鏡（FAST）、散裂中子源等陸續建成使用……中國大科學裝置建設持續推進，為全球原始創新和關鍵技術攻關提供更強力的支撐。
「拉索」建成以前，中國不掌握天體物理研究的「數據主權」，「拉索」在獲得獨一無二的觀測數據後，為什麽要成立國際合作組並把數據公開？
文 |【瞭望】新聞周刊記者 扈永順 嶽棟
在中國科學院高能物理研究所的一間辦公室內，記者見到了中國高海拔宇宙線觀測站「拉索」（LHAASO）首席科學家、中國科學院院士曹臻，他正在為參加芝加哥天體物理會議以及義大利Gamma天文會議做準備，主辦方邀請他第一個上台作報告。
「這些會議以前都是歐美人的天下，中國人很少能上台去作報告。」對於過去中國宇宙線研究的尷尬處境，曹臻印象深刻。2019年，他的團隊曾向有宇宙線界奧林匹克運動會之稱的國際宇宙線大會（ICRC）申請作報告，遭到主辦方拒絕。在「拉索」釋出一系列重大成果後，2023年，國際宇宙線大會邀請曹臻和他的團隊作了兩個重要會議報告。
「現在國際會議主動邀請我們作報告的太多了，‘拉索’的相關研究已經成了各種會議的重頭戲。有美國同行開玩笑說，你們上去作完報告，我們都不用上台講了。」曹臻說。
「拉索」的建成，讓研究宇宙線的中國科學家們，站在了國際科研舞台C位。基於超高的探測靈敏度，「拉索」已取得多項突破性科學成果，包括：在銀河系內發現大量超高能宇宙加速器候選天體、記錄到人類觀測到的最高能量光子、精確測定了標準燭光蟹狀星雲的超高能段亮度等等。
「以前我們用的大多是別人的觀測數據，是‘二手貨’。現在我們用‘拉索’提供的一手觀測數據，新發現不斷湧現。」曹臻說，這些新的觀測結果，對世界宇宙線知識體系作出了來自中國的貢獻。
此外，「拉索」龐大的數據為天體物理研究提供了巨大空間。為了更好探秘宇宙，曹臻堅持以開放的姿態歡迎各國科研團隊與個人科學家加入「拉索」的相關科研中來，合作發現新的研究成果。
287位科學家聯合姓名標示
2023年6月9日，【科學】雜誌「插隊」刊發了一篇論文，解釋「拉索」不久前發現的由一顆大品質恒星死亡瞬間產生的Gamma射線暴（GRB221009A）為什麽是「史上最亮」。
這篇論文記錄了「拉索」探測到的來自Gamma暴GRB221009A高達10萬億電子伏特以上的Gamma光子，精細測量了其萬億電子伏特放射線隨時間完整的變化行為，補齊了這顆恒星死亡瞬間的完整亮度變化曲線，並揭示了此次Gamma暴歷史最亮的成因。
3位【科學】雜誌匿名審稿人看到後，驚嘆該成果是「突破性的」「非凡的」「傑出的」。而這篇論文由來自多個國家的287位科學家聯合姓名標示。
建在四川稻城海子山上、由純國產「拉索」探測數據發表的成果卻由多國科學家姓名標示，曹臻說，這是由「拉索」的國際合作模式決定的。
他向記者介紹，「拉索」采用的是國際合作組模式，在合作組的統一架構下，各國科學家各內建領團隊開展研究，共享「拉索」數據資料，在取得一定研究成果後，每篇論文要經過合作組一致同意才能發表，並由「拉索」計畫組集體姓名標示。
目前，來自俄羅斯、法國、泰國等5個國家的28個天體物理研究機構的300多名科學家共同組成「拉索」國際合作組成員。合作組依托「拉索」觀測到的龐大數據，開展粒子天體物理研究，進行宇宙學、天文學等眾多領域的基礎研究。
曹臻對前來尋求合作的個人也持開放態度。
到國外作報告，曹臻經常會被同行圍住，「‘拉索’有沒有做這個方向的研究？我能不能申請加入？」對此，曹臻表示：「只要他有好的想法，我們又沒有這方面的研究，就接受他作為個人研究者使用我們的數據。如果發表了重要成果，他還會被列為文章的通訊作者。」
曹臻團隊的研究員李哲最近剛在【科學通報】（Science Bulletin）上發表了一篇有關超新星遺跡觀測的文章。「這是李哲與一位義大利青年科學家合作完成的。這位青年科學家來到中國後看到‘拉索’對超新星遺跡有很好的觀測效果，提出與我們一起分析數據、開展理論研究。」曹臻說。
「曹臻老師站在推動全球宇宙線研究發展的角度支持國際合作。從去年開始，他提出在國際上招攬青年科學家，加入‘拉索’開展博士後研究，希望吸引更多青年科學家全身心投入到‘拉索’的數據分析探索當中。」李哲告訴記者。
「拉索」建成以前，中國不掌握天體物理研究的「數據主權」，通常是用他國科學家使用後的數據進行研究。「拉索」在獲得獨一無二的觀測數據後，為什麽要成立國際合作組並把數據公開？
這源自一名科學研究者的清醒。曹臻深知：唯有合作才能最大限度發揮「拉索」的效能，「集合科研力量，拓展科研範圍，為人類獲得更多科研成果。」
截至目前，基於「拉索」計畫發表的期刊論文超過200篇，會議論文超過150篇。
曹臻在高海拔宇宙線觀測站沙盤前留影（資料照片） 金立旺攝/本刊
「合作者把實驗室搬到拉索了」
在「拉索」觀測站的西南方位，可以看到64台熱中子探測器，每台間隔5公尺，呈菱形陣列。「‘拉索’的吸重力，讓外國科研機構把實驗室都搬來了。」曹臻告訴記者。
回溯到2011年，當時「拉索」尚未開始建設，與中國科學院高能所有合作的俄羅斯科學院核研究所得知訊息後，迅速聯系曹臻團隊，希望把大面積熱中子探測器加入「拉索」中。
「熱中子技術是俄羅斯掌握的一種宇宙線測量的新技術。莫斯科海拔較低，不利於熱中子探測器開展實驗研究，海拔4410公尺的海子山有著得天獨厚的觀測條件。增加熱中子探測器觀測陣列後，‘拉索’的宇宙線復合觀測能力得到了增強。」曹臻說，「我們的目標是合作建設400台熱中子探測器。」
不光將他國研究機構「請進來」，為進一步深入宇宙線研究，「拉索」團隊還將「走出去」。
作為一個復雜的粒子集合體，宇宙線包含高能粒子、光子和微中子等多種成分。用不同的信使研究宇宙線起源是各國科學家共同努力的方向。目前，「拉索」已經能準確找到高能粒子、光子等成分，如果能再找到微中子，就可以更全面地研究宇宙線起源。
為了找到微中子，曹臻和他的團隊將目光瞄向了俄羅斯貝加爾湖。「我們正在推動高能水下微中子望遠鏡計畫（HUNT）建設。」曹臻介紹，該計畫由明確的重大科學目標牽引，發展下一代微中子天文探測器技術，將以前所未有的靈敏度，探測銀河系內部高能天體微中子點源，從而有望解決宇宙線起源的百年未解難題。
他表示，計畫目前處在預先研究階段，已有國內外十余家高校科研院所近70人參與，概念設計已經成形，探測器的多項關鍵裝置和技術已經突破，並在貝加爾湖和中國南海分別進行樣機試驗。
為他國望遠鏡「找星星」
在美國賓夕法尼亞州立大學講座教授Peter Meszaros等國際同行看來，「拉索」能發現GRB221009A，不僅由於該大品質恒星在死亡瞬間爆發出的拋射物方向正對著「拉索」，更得益於「拉索」巨大的觀測面積和先進的探測技術以及觀測裝置的超高靈敏度。
作為全球粒子天體物理支柱性實驗設施之一，「拉索」創造了三項「世界之最」——超高能Gamma射線探測靈敏度世界最高，甚高能Gamma射線源巡天普查靈敏度世界最高，超高能宇宙線能量覆蓋範圍世界最寬。
在發現GRB221009AGamma射線暴後，國際上幾十個空間和地面探測器都對此Gamma暴進行觀測。該Gamma暴為長暴，其亮度比以往最亮Gamma暴還要高幾十倍，過高的光子流量使得多個國際實驗的探測器發生飽和而「爆表」。「拉索」憑借強大效能，成為全球唯一一個完整探測GRB221009AGamma射線暴的地面探測器，「拉索」合作組由此在全球首次精確測量了高能光子爆發的完整過程。
「拉索」用實力證明了自己的價值，也因此成為國際宇宙線研究界的「香餑餑」，吸引了全球眾多宇宙線研究機構前來尋求合作。
「‘拉索’國際合作組會與一些有合作意願的國際機構簽署諒解備忘錄，明確雙方合作的具體內容、規則，組成聯合工作群組，共同開展數據分析並聯合姓名標示發表文章。」曹臻介紹，目前已有7家國外大型電腦構與「拉索」國際合作組簽署諒解備忘錄，涉及Gamma天文、微中子天文等領域，「既包括馬克斯·普朗克物理學研究所這樣的老牌研究機構主持的MAGIC實驗，也有正在建設中的歐洲切倫科夫望遠鏡陣列（CTA）。」
「拉索」能為他國其他型別的望遠鏡提供「指引」，幫助他們「找星星」。
「‘拉索’能夠全天候、以很大的視場對整個北半球天空展開掃描，可以幾乎無死角地尋找新的Gamma射線源，這是他國望遠鏡做不到的。」曹臻說，在探測到新的Gamma射線源後，我們告訴他們要把望遠鏡對準哪些位置才能看到這個源，這些望遠鏡就能發揮精細測量的優勢開展進一步觀測。「相當於我們打頭陣，讓別人跟著我們做研究。」
下一步，「拉索」還要看得更遠、看得更清楚，對自己發現的「星星」展開進一步深度觀測。
在四川省政府支持下，「拉索」規劃再建設32台望遠鏡，使角度分辨率由0.2度提升至0.04度。曹臻介紹，「這就好比從能看見月亮上的一片片‘海’，到能看清楚一座座‘環形山’。這將助力‘拉索’突破現有研究局限，繼續在宇宙線領域保持國際領先地位。」
「‘拉索’將成為以中國為主、多國參與的國際宇宙線研究中心，借助高海拔Gamma天文、宇宙線的觀測優勢，成為獨具特色、綜合開放的科學研究平台。」對於「拉索」未來的發展，曹臻信心十足。■
