粒子天体物理重点实验室的前身——高能所宇宙线室，已有五十余年的历史，著名物理学家张文裕、王淦昌、肖健等院士曾任该室主任，著名物理学家钱三强、何泽慧院士始终关心并置身于该室的科学研究。1996年在高能所的支持下成立所级开放实验室，1997年4月，经中国科学院批准，集中该室精干的物理队伍，成立了宇宙线和高能天体物理开放实验室，2003年7月，更名为粒子天体物理重点实验室。实验室以羊八井宇宙线观测和物理研究、空间高能天体物理实验和物理研究、中微子物理实验和物理研究等为主要研究方向，带动整个粒子天体物理学科的发展。

遵循“开放、流动、联合、竞争”的精神，建设一个学术思想活跃、开放，鼓励创新，设备精良、先进，工作环境宽松，方便科研和交流，国内水平最高、国际上有重要影响的实验室，开展宇宙线和高能天体物理等粒子天体物理前沿领域的科学研究，争取作出具有国际先进水平的重要成果。

研究特色在于它的综合优势，即在探测器研制、实验、观测、数据处理、方法研究、物理解释等诸方面有综合优势：

（1）建有国际著名的羊八井宇宙线观测基地；

（2）建立了国外几乎全部的高能天文卫星和部分其它天文卫星观测数据库和数据分析环境；

（3）具有很强的各种X射线探测器和读出电子学的研发和空间化的能力；

（4）正在开展的课题均属国际前沿领域；

（5）地下、地面、空间，观测手段齐全；

（6）某些物理工作、数据处理方法上有创新、有特色，成果获国内外同行的承认，被广泛引用；

（7）有良好的国际国内合作背景；参加了多项大型国际项目；

（8）培养了一批高素质的青年科技工作者，活跃在国内外宇宙线、高能天体物理领域，有的已成为知名科学家。 实验室的这些成绩和特点，使我们在宇宙线和高能天体物理等粒子天体物理研究方面在国内始终居领先地位，在国际上亦有相当的知名度。

（1）在宇宙线天体物理研究方面，以国际著名的羊八井宇宙线观测基地为依托，重点开展超高能和极高能宇宙线的观测和物理研究。利用其观测 阀能低的特点，研究初级能谱和宇宙线成分的关系；研究不同能段的宇宙线起源和加速机制；开展 200GeV以上甚高能段g射线天文观测，寻找加速超高能宇宙线的天体物理源。

（2）在高能天体物理研究方面，重点开展黑洞，X射线双星，脉冲中子星和活动星系核等活动天体的高能辐射过程以及宇宙 g射线暴等高能辐射现象的研究。选择硬X射线波段作为我国空间天文观测的切入点，致力发展我国专用高能天文卫星观测，使我国高能天体物理研究进入世界前沿。

（3）在暗物质探测方面，重点参加国际空间站AMS实验，发展我国卫星和空间站暗物质探测实验，同时积极探索使用羊八井高能伽玛射线的观测寻找暗物质。

（4）在中微子物理方面，通过大亚湾中微子实验测量中微子物理基本参数，探索发展下一代中微子天文望远镜，寻找宇宙高能中微子。

（1）充分利用我国西藏海拔4300米处的羊八井的地理优势，建设综合性的羊八井国际宇宙线观测基地，通过AS-gamma和ARGO实验开展地面高能 g射线天文观测，寻找 g射线源、g射线暴和暗物质；继续超高能“膝”区（1015～1016eV）物理研究；研究与太阳活动的关联；观测太阳中子事件。

（2） 继续争取硬X射线调制望远镜HXMT卫星作为国家大科学装置和空间科学项目立项，进行HXMT望远镜研制；承担中法合作伽玛暴卫星SVOM的GRM探测器的研制；承担空间实验室伽玛暴偏振仪POLAR的研制；通过承担各种空间任务，如探月项目，发展新型探测器和新探测技术。

（3） 高能天体物理研究，利用我们数据处理方法上的优势，研究黑洞，双星吸积，类星体等活动天体的高能辐射过程，深入理解超大质量黑洞的宇宙学演化。利用国外天文卫星的高分辨率观测数据，开展超新星遗迹、星系团的研究。

（4）完成大亚湾中微子实验建造，测量中微子物理的基本参数。

（5）参加AMS国际合作，在空间开展宇宙线、暗物质和反物质的观测研究。

（1）实现空间硬X射线巡天，发现大批快速增长中的超大质量黑洞，取得对黑洞等致密天体的空间观测高质量数据。

（2）实现空间伽玛暴偏振、多波段能谱和时变测量，理解伽玛暴的产生机制和利用伽玛暴研究宇宙的演化。

（3）参加中国暗物质探测卫星的研制，开展中国空间站暗物质探测实验的预研究。

（4）探索和研制新的中微子探测方法和新型中微子探测器。

（5）积极推动下一代甚高能伽玛射线全天监视器羊八井LHASSO实验的立项。

（6）通过承担各种空间任务，如X射线脉冲星导航项目，发展新型探测器和新探测技术。