文/白云翔　羅小安中國科學(xué)院高能物理研究所 北京 100049

高海拔宇宙線觀測站對地方科教及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響*

文/白云翔羅小安
中國科學(xué)院高能物理研究所 北京 100049

高海拔宇宙線觀測站（Large High Altitude Air Shower Observatory，LHAASO）項(xiàng)目是中國科學(xué)家在國際宇宙線研究領(lǐng)域提出的重大前沿項(xiàng)目，也是中國在西南地區(qū)布局的又一重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。LHAASO項(xiàng)目的實(shí)施將最終建成具有國際先進(jìn)水平的宇宙線研究中心，與世界其他3個(gè)宇宙線觀測站（位于阿根廷的極高能宇宙線觀測站、位于南極的中微子天文觀測站、待建的甚高能伽瑪天文觀測站）形成優(yōu)勢互補(bǔ)，對宇宙線起源這一世紀(jì)之謎發(fā)起沖擊，并推動(dòng)粒子物理學(xué)、天文學(xué)、宇宙學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)科學(xué)研究產(chǎn)生突破性進(jìn)展。同時(shí)，項(xiàng)目的建設(shè)運(yùn)行也將對設(shè)施所在地的科學(xué)研究、學(xué)科發(fā)展、人才培養(yǎng)有重要影響，提高地區(qū)科學(xué)普及水平，并帶動(dòng)相關(guān)經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展。文章將針對重大科技基礎(chǔ)設(shè)施對地方的科技教育及經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響進(jìn)行初步分析。

重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，高海拔宇宙線觀測站，院地合作，成果轉(zhuǎn)化

高海拔宇宙線觀測站（Large High A ltitude Air Show er Observatory，LHAASO）是《國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長期規(guī)劃（2012—2030）》［1］優(yōu)先安排的16個(gè)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一，該規(guī)劃于2013年1月16日由國務(wù)院常務(wù)會(huì)議審議通過。

LHAASO位于四川省甘孜州稻城縣海子山，海拔4 410米LHAASO作為基礎(chǔ)研究的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，是國家科學(xué)技術(shù)水平和綜合實(shí)力的重要體現(xiàn)，對國家科學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用。LHAASO是以宇宙線物理為核心的專用研究設(shè)施，與中國已建成的北京正負(fù)電子對撞機(jī)、托克馬克可控?zé)岷司圩冄b置等專用設(shè)施一樣，LHAASO的建設(shè)運(yùn)行，可極大地提高本學(xué)科領(lǐng)域研究能力，為該領(lǐng)域產(chǎn)生突破性成果創(chuàng)造基礎(chǔ)條件，同時(shí)培養(yǎng)造就一支高水平的科研和管理隊(duì)伍，為中國宇宙線科學(xué)的可持續(xù)發(fā)展積累人才優(yōu)勢，逐步形成高水平的科技教育基地。同時(shí)，LHAASO將大大提升我國尤其是設(shè)施所在地區(qū)在國際科技合作項(xiàng)目中的地位和參與國際競爭的能力，有利于組織以中國為主導(dǎo)的國際合作，促進(jìn)高層次的國際交流，有利于隨時(shí)掌握國際前沿研究的最新動(dòng)態(tài)，精準(zhǔn)地判斷研究方向。工藝技術(shù)的復(fù)雜性和綜合性是重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的最大特點(diǎn)之一，LHAASO建設(shè)過程中產(chǎn)生的新技術(shù)將首先帶動(dòng)設(shè)施所在地區(qū)的高新技術(shù)發(fā)展，形成產(chǎn)業(yè)鏈條，促進(jìn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。另外，LHAASO將發(fā)揮科學(xué)設(shè)施獨(dú)特的人文優(yōu)勢和社會(huì)功能，為科學(xué)設(shè)施所在地的科普教育、旅游經(jīng)濟(jì)、公眾科學(xué)素養(yǎng)做出貢獻(xiàn)。

根據(jù)LHAASO的科學(xué)要求，項(xiàng)目站址需在海拔4 000米以上的高海拔地區(qū)，經(jīng)勘察論證，位于四川省甘孜州稻城縣的海子山被確定為項(xiàng)目建設(shè)地，本文將就LHAASO對四川省及周邊相鄰地區(qū)的科技、教育、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)文化等方面的影響做初步分析。

1　項(xiàng)目介紹

宇宙線是來自宇宙空間的高能粒子，是聯(lián)接宇觀與微觀的重要載體，也是貫穿粒子物理學(xué)、宇宙學(xué)、天文學(xué)三大學(xué)科領(lǐng)域的基本研究對象，對宇宙線的研究直接關(guān)系到宇宙線起源問題本身，以及宇宙線的加速和傳播機(jī)制，關(guān)系到宇宙演化、高能天體演化等相關(guān)的科學(xué)命題，現(xiàn)代物理學(xué)發(fā)展過程中，宇宙線研究占有重要地位。

LHAASO項(xiàng)目采用復(fù)合、精確的測量手段，對從外太空進(jìn)入地球大氣層的宇宙線粒子做全息式的測量，即對粒子能量、種類、幾何信息的測量［2］。通過對宇宙線長周期測量，LHAASO項(xiàng)目將對21世紀(jì)11個(gè)重大前沿科學(xué)難題之一——宇宙線起源之謎［3］形成強(qiáng)有力的沖擊，這一問題直接關(guān)系到宇宙演化、高能天體演化等相關(guān)問題。

LHAASO觀測站總占地面積約2 000畝，站區(qū)包括探測器陣列（圖1）及綜合科技中心等附屬建筑，建設(shè)期為4年。LHAASO探測陣列由4個(gè)部分組成，包括由5 630臺(tái)電磁粒子探測器和1 220臺(tái)分布式繆子探測器組成的約1平方公里復(fù)合地面陣列，面積為90 000平方米用于伽馬射線源全天普查研究的水契倫科夫探測器陣列，由24臺(tái)用于宇宙線能譜高精度測量的大氣熒光暨契倫科夫探測器組成的望遠(yuǎn)鏡陣列，由425臺(tái)用于確定宇宙線的原初成份的簇射芯探測器組成的陣列。各探測器陣列中的單元探測器通過閃爍體或水等轉(zhuǎn)換介質(zhì)將宇宙線原初粒子在空氣簇射中產(chǎn)生的次級帶電粒子在介質(zhì)中沉積的能量轉(zhuǎn)化成光子，經(jīng)光電倍增管接收放大后由后級電子學(xué)讀出并記錄。通過物理重建，落在LHAASO視場內(nèi)的原初宇宙線事例的能量、時(shí)間、幾何、種類等信息被獲知，并用于科學(xué)分析。

圖1　LHAASO中心陣列示意圖

LHAASO將最終建成具有國際先進(jìn)水平的高靈敏度、寬能譜γ射線巡天觀測能力的高海拔宇宙線研究中心［4］，成為具有國際競爭力、獨(dú)具特色的綜合開放式科學(xué)研究平臺(tái)，與現(xiàn)有國際三大宇宙線研究中心形成極好的互補(bǔ)，即極高能宇宙線觀測站（AU-GER）、中微子天文觀測站（ICECUBE）、甚高能伽瑪天文觀測站（CTA）［5］，同時(shí)也為開展天文學(xué)、宇宙學(xué)、粒子物理、空間環(huán)境等多種形式的前沿科學(xué)交叉研究提供天然的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

2　科技影響

（1）依托重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，取得重大科學(xué)突破。美國國家科學(xué)委員會(huì)（National Science Board，NSB）的調(diào)查顯示［6］，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)中有8項(xiàng)直接與儀器技術(shù)有關(guān)，更多諾貝爾獎(jiǎng)的工作則與先進(jìn)的科學(xué)設(shè)施有不可分割的關(guān)系。根據(jù)中科院大科學(xué)裝置發(fā)展戰(zhàn)略研究組的統(tǒng)計(jì)研究，自1932年勞倫斯建成回旋加速器，并產(chǎn)生人工放射性同位素榮獲1939年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)以來，眾多諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的科學(xué)成果和物理學(xué)方面的重大發(fā)現(xiàn)都是依托重大設(shè)施獲得的。因此，“重大設(shè)施催生重大突破”已成為國際上的普遍認(rèn)識?？茖W(xué)發(fā)展進(jìn)入21世紀(jì)，諸如宇宙線起源以及暗物質(zhì)、暗能量、宇宙起源、引力性質(zhì)等重大科學(xué)問題成為人類認(rèn)知世界過程中的瓶頸問題，隨著科學(xué)問題的日益復(fù)雜化，所涉學(xué)科綜合多元化，要想在這些問題上有所突破，只能依托于技術(shù)復(fù)雜、投資巨大、運(yùn)行周期較長的大型科學(xué)設(shè)施。宇宙線自20世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)以來已經(jīng)100多年過去了，但高能宇宙線的起源一直是全世界科學(xué)家尚未認(rèn)識的問題之一，LHAASO項(xiàng)目將以發(fā)現(xiàn)宇宙線起源為核心科學(xué)目標(biāo)挑戰(zhàn)世紀(jì)之謎，取得重大突破。

（2）LHAASO帶動(dòng)以宇宙線研究為核心的相關(guān)學(xué)科發(fā)展，為相關(guān)學(xué)科的交叉研究提供平臺(tái)。重大科技基礎(chǔ)設(shè)施是國家為解決重大科技前沿、國家戰(zhàn)略需求中的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和前瞻性科技問題而投資建設(shè)的大型研究設(shè)施項(xiàng)目，是國家基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分［7］。LHAASO是我國科學(xué)家在“十二五”期間提出的解決國際科學(xué)前沿問題的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，是國家科技發(fā)展在西南地區(qū)的重大布局，科學(xué)設(shè)施的建設(shè)運(yùn)行必將對地方在該領(lǐng)域的研究產(chǎn)生質(zhì)的影響，成為我國尤其是西南地區(qū)的科研機(jī)構(gòu)完成相關(guān)學(xué)術(shù)研究的重要依托，推動(dòng)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和高校在粒子物理、天體物理、天文學(xué)等研究領(lǐng)域的發(fā)展。LHAASO將憑借多手段、多參數(shù)、高精度、寬能譜的測量優(yōu)勢，成為吸引國際其他科學(xué)實(shí)驗(yàn)來中國開展聯(lián)合觀測、合作研究的綜合性基礎(chǔ)平臺(tái)，形成集群效應(yīng)，建成國際天文、粒子物理學(xué)綜合研究的基地，帶動(dòng)和提升西南地區(qū)科研院所的科研發(fā)展水平。

由中科院高能物理所和成都分院聯(lián)合成立的宇宙線研究中心整合國內(nèi)一流的粒子天體物理學(xué)家，組成以宇宙線研究為核心的學(xué)術(shù)研究隊(duì)伍，將更加有利于形成團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢，有力地推動(dòng)學(xué)科整體發(fā)展。同時(shí)，宇宙線研究中心的建設(shè)與發(fā)展也整合了西南地區(qū)在空間天氣、日地環(huán)境、生態(tài)、生物、氣候等方面的學(xué)科優(yōu)勢，將成為西南地區(qū)開展與宇宙線相關(guān)的交叉學(xué)科的研究基地，LHAASO將成為交叉學(xué)科開展研究的重要實(shí)驗(yàn)依托。

（3）LHAASO建設(shè)中產(chǎn)生的新技術(shù)將影響帶動(dòng)地方的高新技術(shù)發(fā)展。LHAASO不僅有豐富的科學(xué)內(nèi)涵，也是先進(jìn)探測技術(shù)、核電子學(xué)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)等高新技術(shù)的綜合體，尤其是項(xiàng)目建設(shè)過程中所發(fā)展出來的多項(xiàng)國際領(lǐng)先的技術(shù)，比如，與法國合作引進(jìn)的先進(jìn)微電子學(xué)技術(shù)、與歐洲核子研究中心聯(lián)合開發(fā)的高精度時(shí)鐘分配與同步技術(shù)，同時(shí)，國內(nèi)自主研發(fā)高計(jì)數(shù)率條件下的前端信號數(shù)字化和數(shù)據(jù)傳輸、計(jì)算集群協(xié)助下的事例觸發(fā)判選、大數(shù)據(jù)量條件下的實(shí)時(shí)在線處理等大量創(chuàng)新性技術(shù)，均具有國際領(lǐng)先水平。這些技術(shù)將率先應(yīng)用于項(xiàng)目所在地的高新技術(shù)行業(yè)，如高性能芯片集成、海量數(shù)據(jù)處理、核探測技術(shù)等，為孕育形成更完善、更豐富的產(chǎn)業(yè)鏈奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

（4）整合周邊科學(xué)臺(tái)站資源，形成多臺(tái)站驗(yàn)證。中國的西南地區(qū)具有獨(dú)特的地理優(yōu)勢和氣候條件，是天文觀測研究的首選地點(diǎn)［8］，我國的天文臺(tái)站也主要分布在中國西南地區(qū)。LHAASO作為又一落戶西南的國家級重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，將充分發(fā)掘區(qū)域內(nèi)獨(dú)特而豐富的天文觀測資源優(yōu)勢，把項(xiàng)目所在地打造成為國際宇宙線研究和天文觀測研究中心，以及擁有國家級高水平科研基地的基礎(chǔ)研究大省，最終形成具有國際吸引力的大型科研基地。通過吸引國內(nèi)外相關(guān)實(shí)驗(yàn)依托LHAASO實(shí)驗(yàn)平臺(tái)展開合作研究，將進(jìn)一步提升LHAASO觀測站的科學(xué)探索能力，形成多臺(tái)站聯(lián)動(dòng)觀測、多波段復(fù)合驗(yàn)證的優(yōu)勢。同時(shí)，在整合西南地區(qū)豐富的天文資源的過程中，LHAASO將與其他觀測臺(tái)站（表1［9，10］）形成互補(bǔ)提升優(yōu)勢，產(chǎn)出更多的科學(xué)成果。

總之，重大科技基礎(chǔ)設(shè)施往往是眾多高新技術(shù)誕生的源泉和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的搖籃，在LHAASO建設(shè)和科學(xué)運(yùn)行過程中，科學(xué)前沿的探索和高新技術(shù)的發(fā)展也必將孕育和衍生新現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和新技術(shù)的發(fā)明，多方位、多層次的影響當(dāng)?shù)氐目萍及l(fā)展。

3　人才培養(yǎng)與學(xué)科建設(shè)影響

在LHAASO前期研究和驗(yàn)證的過程中，國內(nèi)已有近20個(gè)高校和科研院所加入了LHAASO合作，這些研究院校在項(xiàng)目預(yù)研過程以及后期建設(shè)中分別承擔(dān)了讀出電子學(xué)研制、關(guān)鍵部件檢測定標(biāo)、時(shí)鐘分配系統(tǒng)研制、望遠(yuǎn)鏡光學(xué)成像系統(tǒng)研制等工程研發(fā)任務(wù)，這種發(fā)揮多學(xué)科優(yōu)勢、多研究院所合作的方式已經(jīng)成為我國大科學(xué)裝置的建設(shè)模式。在裝置建設(shè)的同時(shí)，也為地方培養(yǎng)了相關(guān)的人才，完善學(xué)科建設(shè)。

宇宙線研究中心是LHAASO項(xiàng)目的核心研究團(tuán)隊(duì)，此外西南交通大學(xué)、四川大學(xué)、云南大學(xué)、云南天文臺(tái)、西藏大學(xué)也是LHAASO項(xiàng)目在西南地區(qū)的合作單位，這種強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的合作方式將一直延續(xù)到項(xiàng)目運(yùn)行后。隨著項(xiàng)目進(jìn)展，LHAASO將實(shí)現(xiàn)全面開放共享，會(huì)有更多的研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)參與進(jìn)來，依托LHAASO的科學(xué)平臺(tái)，開展宇宙線物理及相關(guān)交叉學(xué)科的研究（表2）。根據(jù)項(xiàng)目發(fā)展需求，LHAASO將與地方研究院所密切合作共同建設(shè)粒子天體物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，并逐步建立依托大裝置的研究中心以及其他相關(guān)領(lǐng)域的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，將西南地區(qū)基礎(chǔ)研究的持續(xù)發(fā)展推上一個(gè)新的臺(tái)階。

表1　西南地區(qū)的天文臺(tái)站資源

作為國際合作項(xiàng)目，LHAASO將把國際合作單位的優(yōu)勢學(xué)科和先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)帶到項(xiàng)目建設(shè)以及后期運(yùn)行管理中。通過研究生互換、學(xué)者互訪的方式，加強(qiáng)項(xiàng)目合作單位之間學(xué)術(shù)聯(lián)系，為西南地區(qū)相關(guān)院所培養(yǎng)國際化人才。依托LHAASO觀測平臺(tái)，廣泛開展國際合作，拓寬國內(nèi)合作機(jī)構(gòu)尤其是西南地區(qū)的學(xué)術(shù)研究視野，活躍學(xué)術(shù)氣氛。此外，項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)行期間，科學(xué)家之間的密切往來以及頻繁的學(xué)術(shù)活動(dòng)開展，必將使得地方學(xué)術(shù)研究呈現(xiàn)出更為繁榮的局面，帶動(dòng)和影響學(xué)科發(fā)展。

表2　西南地區(qū)在項(xiàng)目前期已參與LHAASO的合作單位

地方大學(xué)和科研院所的參與不僅為項(xiàng)目的建設(shè)、運(yùn)行和成果產(chǎn)出提供重要的技術(shù)支撐，反過來，項(xiàng)目的實(shí)施將直接為地方培養(yǎng)從本科到碩士、博士的大批高端人才。尤其在設(shè)施的科學(xué)運(yùn)行期間，通過開放共享將有更多的科學(xué)家直接受益。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅在2013年，就有2 317個(gè)實(shí)驗(yàn)課題基于中科院所屬的公共實(shí)驗(yàn)設(shè)施結(jié)題，4 653名科學(xué)家直接依托裝置開展研究［11］，產(chǎn)生了相應(yīng)的科學(xué)成果。LHAASO建成之后將成為國內(nèi)高海拔地區(qū)中最優(yōu)越的科研、教育和人才培養(yǎng)基地，為四川的教學(xué)科研發(fā)展培養(yǎng)大批的高端人才，并通過建立相應(yīng)的光學(xué)實(shí)驗(yàn)室、電子學(xué)實(shí)驗(yàn)室、交叉學(xué)科實(shí)驗(yàn)室等，進(jìn)一步提升當(dāng)?shù)乜平虣C(jī)構(gòu)的影響力，推動(dòng)相關(guān)學(xué)科步入國際先進(jìn)行列。

4　經(jīng)濟(jì)影響

一般來說，一項(xiàng)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的直接投資體量遠(yuǎn)大于一般的科學(xué)研究項(xiàng)目，巨額的公共投資會(huì)給科學(xué)設(shè)施所在地經(jīng)濟(jì)帶來廣泛而深遠(yuǎn)的影響，同時(shí)在研發(fā)設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行和維護(hù)的各環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)影響也是巨大的。以我國在“十一五”期間立項(xiàng)建設(shè)的散裂中子源工程為例，據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)家分析，散裂中子源的建設(shè)和長期運(yùn)行將對我國珠三角地區(qū)的產(chǎn)業(yè)升級與改造產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，在建設(shè)運(yùn)行期間該地區(qū)受本項(xiàng)目的直接和間接影響而新增的產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過7 000億元［12］。作為10億元以上的國家級重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，LHAASO的建設(shè)及運(yùn)營無疑將給區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展帶來全方位的影響，尤其是對于以旅游、自然、人文經(jīng)濟(jì)為主導(dǎo)經(jīng)濟(jì)推動(dòng)的四川甘孜地區(qū)來講，尤為重要。

（1）LHAASO觀測站的建設(shè)將會(huì)直接拉動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)的有效需求。LHAASO觀測站預(yù)計(jì)總投資約13億元，包括初期觀測站設(shè)備投入及安裝、配套設(shè)施建設(shè)、道路鋪設(shè)、場地平整及測控基地的建設(shè)，預(yù)計(jì)在4—5年內(nèi)建成規(guī)模宏大的宇宙線觀測基地。項(xiàng)目采用“就地取材，當(dāng)?shù)赜霉ぁ钡慕ㄔO(shè)原則，注入當(dāng)?shù)氐闹苯油顿Y將占總投資的一半以上，大量屬地化的用工需求也將緩解當(dāng)?shù)氐木蜆I(yè)壓力。

項(xiàng)目建成后，LHAASO科學(xué)運(yùn)行期間，年度運(yùn)營費(fèi)用投入約8 000萬元，主要用于電力、水資源、交通、實(shí)驗(yàn)研究和設(shè)備更換等；大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)工作將從不同渠道獲得每年上千萬元的經(jīng)費(fèi)支持。與此同時(shí)，伴隨科學(xué)研究的進(jìn)行，國際交流、學(xué)術(shù)論壇、學(xué)術(shù)會(huì)議、科學(xué)普及和公眾參觀等也將帶來更為寬泛的消費(fèi)需求。國內(nèi)外相關(guān)研究表明，一個(gè)大科學(xué)裝置對地方經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)將產(chǎn)生其建設(shè)經(jīng)費(fèi)幾十倍的放大效益。

（2）LHAASO觀測站的建設(shè)將大力促進(jìn)地方會(huì)議經(jīng)濟(jì)、旅游經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，成為地方綠色GDP的重要推動(dòng)力量。依托觀測站的科學(xué)影響力和國際知名度，LHAASO將聯(lián)合省內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)，憑借周邊獨(dú)特的自然資源優(yōu)勢，將項(xiàng)目所在地打造成國際高海拔宇宙線論壇的主辦地，同時(shí)也將成為其他相關(guān)學(xué)術(shù)會(huì)議、大型論壇適宜的舉辦地，通過吸引眾多國際科技人才來此研討交流、休閑思考，為科學(xué)家提供一流的交流服務(wù)平臺(tái)，向世界展示中國。

近年，結(jié)合科普開拓旅游市場，成為旅游經(jīng)濟(jì)的熱點(diǎn)模式，尤其是結(jié)合罕見天文現(xiàn)象產(chǎn)生的旅游經(jīng)濟(jì)有著巨大經(jīng)濟(jì)回報(bào)［13］。作為一個(gè)綜合研究基地，LHAASO站區(qū)內(nèi)不僅擁有科學(xué)研究的專有實(shí)驗(yàn)設(shè)施，而且兼具開展天文科普教育的功能。作為稀缺的天文旅游資源，LHAASO觀測站大部分區(qū)域?qū)⑾蚬婇_放，科研觀測站的體驗(yàn)展示區(qū)作為科技展示平臺(tái)，形成具有天文主題的科普旅游，成為甘孜旅游支柱產(chǎn)業(yè)的又一特色。LHAASO將結(jié)合當(dāng)?shù)氐穆糜钨Y源，在建成后與地方政府規(guī)劃開發(fā)體驗(yàn)式的天文旅游項(xiàng)目，建成世界占地規(guī)模最大且真正依托天文科學(xué)研究的天文主題公園。

旅游業(yè)是甘孜州的六大支柱產(chǎn)業(yè)之一，2013年旅游收入實(shí)現(xiàn)63.25億元，占地區(qū)生產(chǎn)總值的31.43%［14］。LHAASO觀測站的建立，將豐富過去以自然景觀為主旅游產(chǎn)業(yè)的內(nèi)涵，促進(jìn)綠色GDP的有益增長。

（3）LHAASO觀測站的建設(shè)推動(dòng)地方與科研院校的合作，引入前沿科學(xué)技術(shù)，產(chǎn)研結(jié)合獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)國際大科學(xué)裝置建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，在一個(gè)科學(xué)工程建設(shè)和運(yùn)行的生命周期內(nèi)，通常會(huì)拉動(dòng)當(dāng)?shù)囟鄠€(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。LHAASO項(xiàng)目建設(shè)中發(fā)展起來的高新技術(shù)將形成對地方實(shí)體經(jīng)濟(jì)有貢獻(xiàn)的科研成果，通過向企業(yè)轉(zhuǎn)化，促進(jìn)地方產(chǎn)業(yè)升級。

同時(shí)，LHAASO項(xiàng)目的合作參與單位來自于國內(nèi)20余個(gè)不同優(yōu)勢領(lǐng)域的科研院所，有豐富的科研成果和先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢。地方與院校的合作，可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展需求因地制宜地引入中科院權(quán)屬技術(shù)和科技團(tuán)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)地方產(chǎn)業(yè)和科研成果的有機(jī)結(jié)合，解決當(dāng)?shù)乜萍?、?jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的現(xiàn)實(shí)問題，推動(dòng)地方產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

2013年，甘孜州全年?duì)幦∈〖壱陨峡萍柬?xiàng)目22項(xiàng)，到位資金855萬元，全年完成技術(shù)合同登記2項(xiàng)，科技成果的轉(zhuǎn)化主要集中于當(dāng)?shù)靥厣闹胁蒯t(yī)藥業(yè)［14］。LHAASO項(xiàng)目在甘孜州的建設(shè)，直接到位的科技項(xiàng)目資金超過10億元，長期的科學(xué)運(yùn)行與持續(xù)的科學(xué)產(chǎn)出將使地方的科技水平發(fā)生質(zhì)的變化，實(shí)現(xiàn)更多產(chǎn)研成果轉(zhuǎn)化。

5　社會(huì)人文影響

作為一個(gè)綜合研究基地，LHAASO站區(qū)內(nèi)不僅擁有面向科學(xué)研究的專有實(shí)驗(yàn)設(shè)施，而且兼具開展天文科普教育的潛在功能。LHAASO觀測站大部分區(qū)域?qū)⑾蚬婇_放，可以在國際范圍宣傳和普及科學(xué)知識，這不僅能提升項(xiàng)目所在地區(qū)人民的科學(xué)文化素養(yǎng)，同時(shí)也會(huì)逐漸輻射周邊區(qū)域和省份，整體推動(dòng)全社會(huì)科學(xué)化進(jìn)程。LHAASO有望成為青藏高原上最優(yōu)秀的科技示范窗口和各級科技管理者參觀訪問、相互交流的平臺(tái)，為國家的科普教育做貢獻(xiàn)，開拓科普和旅游雙贏發(fā)展的新路。通過LHAASO項(xiàng)目的建設(shè)運(yùn)營，將給當(dāng)?shù)厣贁?shù)民族居民帶來經(jīng)濟(jì)生活的變化，如就業(yè)吸納、科教普及和外來消費(fèi)需求增加等，有利于維護(hù)民族團(tuán)結(jié)和社會(huì)穩(wěn)定，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的長遠(yuǎn)共同發(fā)展。

更值得一提的是，甘孜州是一個(gè)擁有25個(gè)民族聚居的自治州，其中主體民族藏族約占全州人口的80%。在2 000多年的歷史長河中，藏民族基于天文觀測基礎(chǔ)發(fā)展起來的天文歷算學(xué)是中華民族優(yōu)秀文化的組成部分，是藏族優(yōu)秀文化傳統(tǒng)中最具代表性的學(xué)科，藏族人民對于天文學(xué)有著高度崇敬的宗教情感，LHAASO在天文觀測方面的科學(xué)成果將影響當(dāng)?shù)夭孛褡鍖τ钪嬗^、物質(zhì)觀以及天文歷法等的科學(xué)認(rèn)知，豐富藏族傳統(tǒng)文化科學(xué)內(nèi)涵，為弘揚(yáng)民族優(yōu)秀文化精神、提升本民族的文化自信有深遠(yuǎn)意義。同時(shí)，在LHAASO建設(shè)和科學(xué)運(yùn)行期間，大批的科學(xué)家將涌入當(dāng)?shù)爻鞘?，高知人群的聚集將極大地影響區(qū)域科學(xué)文化發(fā)展水平，提升人文科學(xué)素養(yǎng)，推動(dòng)社會(huì)長遠(yuǎn)發(fā)展。

6　結(jié)論

20世紀(jì)，中國的宇宙線研究扎根青藏高原，并經(jīng)歷了兩次大的飛躍，以1956年的云南落雪山站為起點(diǎn)，到1989年羊八井國際宇宙線觀測站的設(shè)立［15］，中國科學(xué)家在雪域高原不懈求索奮戰(zhàn)，為中國宇宙線科學(xué)事業(yè)的發(fā)展夯實(shí)了基礎(chǔ)。隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展所帶來的對科學(xué)技術(shù)的動(dòng)力需求，LHAASO項(xiàng)目代表著科技發(fā)展前沿和國家基礎(chǔ)研究戰(zhàn)略需求被列入國家規(guī)劃，成為我國宇宙線研究的又一次大轉(zhuǎn)折，同時(shí)也是國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施在西南地區(qū)的又一重大布局。作為一個(gè)我國基礎(chǔ)科研設(shè)施水平和裝備制造能力的集中體現(xiàn)，LHAASO是支撐天體粒子物理前沿研究和相關(guān)學(xué)科交叉前沿研究的公共科學(xué)平臺(tái)，其建設(shè)和運(yùn)行水平標(biāo)志著我國宇宙線實(shí)驗(yàn)研究原始創(chuàng)新能力進(jìn)一步提高。LHAASO的建設(shè)運(yùn)行將成為圍繞宇宙線科學(xué)等諸多領(lǐng)域取得突破的必要條件，同時(shí)也將促進(jìn)項(xiàng)目所在地的經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，并將這種長期的、深遠(yuǎn)的影響輻射到整個(gè)西南地區(qū)的相關(guān)領(lǐng)域。

1 國務(wù)院.國務(wù)院關(guān)于印發(fā)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長期規(guī)劃（2012—2030年）的通知.［2015-8-25］.http://www.gov.cn/ zw8k/2013-03/04/content_234189.htm.

2 曹臻，白云翔，劉加麗.物理學(xué)中的世紀(jì)難題:高能宇宙線的起源之謎.自然雜志，2009，31:342-347.

3 Committee on the Physics of the Universe，National Research Council.Connecting quarks with the cosmos:eleven science questions for the new century.3rd，Jun，2003.

4 何會(huì)海.宇宙線研究進(jìn)展評述與展望.物理，2013，42（01）：33-39.

5 曹臻，何會(huì)海.大科學(xué)裝置與高能宇宙線起源的探索.中國科學(xué):物理學(xué)、力學(xué)、天文學(xué)，2014，44（10）：1095-1107.

6 National Science Board.Science and Engineering infrastructure for the 21st century:The role of the national science foundation. NSB 02-190，F(xiàn)eb，6，2003.

7 杜澄，尚智叢.國家大科學(xué)工程研究.北京:北京理工大學(xué)出版社，2011.

8 張永婧，姚永強(qiáng).中國天文氣象條件的地域分布.中國科學(xué):物理學(xué)、力學(xué)、天文學(xué)，2010，40（10）：1302-1314.

9 中國科學(xué)院.中國科學(xué)院重大科技基礎(chǔ)設(shè)施.［2015-8-20］.http:// lssf.cas.cn/

10 中國科學(xué)院.中國科學(xué)院野外臺(tái)站.［2015-8-20］.http://www.cas. cn/zt/kjzt/ywtz/

11 中國科學(xué)院年報(bào)編輯委員會(huì).中國科學(xué)院重大科技基礎(chǔ)設(shè)施2013年度報(bào)告.2013，13-17.

12 武一.珠三角專題研究報(bào)告:中國大朗散裂中子源經(jīng)濟(jì)影響評估.北京：中國時(shí)代經(jīng)濟(jì)出版社，2011，110-113.

13 侯琳.浙江發(fā)展天文旅游初探.農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技，2012，23:70-72.

14 甘孜州統(tǒng)計(jì)局.甘孜州2013年國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào).甘孜統(tǒng)計(jì)年鑒，2014.

15 譚有恒.從烏蒙山到念青唐古拉.物理，2013，42（01）：13-22.

白云翔 中科院高能物理所副研究員，理學(xué)博士，粒子物理與原子核物理專業(yè)。2008年7月就職于中核建設(shè)集團(tuán)，從事國家科技重大專項(xiàng)高溫氣冷堆建設(shè)管理工作，2009年8月就職中科院高能所，從事宇宙線物理及契侖柯夫成像望遠(yuǎn)鏡相關(guān)研究，2013年，從事國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“高海拔宇宙線觀測站”的建設(shè)管理工作至今。E-m ail:baiyx@ihep. ac.cn

Bai Yunxiang，associate professor in Institute of High Energy Physics，Chinese Academy of Sciences（CAS），achieved Ph.D.in particle physics and nuclear physics.He has worked on administration of high temperature gas cooled reactor which is a National Science and Technology Major Project in 2008.He has focused on research of cosmic ray physics and Cherenkov image telescope since 2009 to 2013.He has devoted to administration and construction of LHAASO，i.e.Large High Altitude Air Shower Observatory，a major national science and technology infrastructure project of CAS since 2013.E-mail:baiyx@ihep.ac.cn

Influence on Local Science，Education，Economy and Society by Large High Altitude Air Shower Observatory

Bai YunxiangLuo Xiaoan
（Institute of High Energy Physics，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China）

The Large High Altitude Air Shower Observatory（LHAASO）project is a major frontier project proposed by Chinese scientists in the field of cosmic ray research，it also is another major scientific and technological infrastructure deployed in the southwest region of China.The implementation of LHAASO project will finally establish a cosmic ray research center of advanced class，and w ill form complement advantages among this observatory and the other three cosmic ray observatories，namely the Pierre Auger Observatory，located in Argentina，the IceCube Neutrino Observatory，located in the South Pole，and the Cherenkov Telescope Array Observatory，to be built.These observatories will allow scientists to find the origin of cosmic ray，which is one of the centurial mysteries，and w ill promote the revolutionary development of related scientific researches in the field of particle physics，astronomy，and cosmology.Meanwhile，the construction and operation of this project will have important effects on the scientific research，academic development，and talent training where the facility is located，and will improve the regional science awareness，and promote related economic and cultural development.This article will carry out a preliminary analysis on the influence on the local science，education，economy，and society by this major scientific and technological infrastructure.

major scientific and technological infrastructure，high altitude cosmic ray observatory，cooperation between Chinese Academy of Sciences and local government，achievement transformation

10.16418/j.issn.1000-3045.2015.05.011

*修改稿收到日期：2015年9月2日