我国的宇宙线研究几乎与新中国同龄，1949 年10 月1 日开国大典后的第二个月，中国科学院即在北京成立．半年以后，1950 年5 月19 日在北京成立了中国科学院近代物理研究所，吴有训兼任所长．1951 年开始，即在该所内建立了宇宙线组，由王淦昌、肖健负责．1953 年10 月，近代物理研究所改名为物理研究所，钱三强曾任所长，研究所设有高能研究室，包括宇宙线组和加速器物理实验组，王淦昌、张文裕先后任室主任．1958 年研究所又更名为原子能研究所，由第二机械工业部(以下简称二机部)和中国科学院双重领导，以二机部为主．1972 年，因周总理的批示“这件事不能再延迟了”，指的是要发展高能物理，建造高能粒子加速器，1973 年2 月1 日，原子能研究所一部易名，成立中国科学院高能物理研究所，张文裕为第一任所长，宇宙线室随之成立，以后发展为粒子天体物理中心．这一段时间的机构调整，说明当时国家在考虑如何布局和发展我国的原子能事业和高能物理事业．从那以后的40 年中，我国的宇宙线研究队伍扩大到国内多家高等院校和研究所，其中高能物理研究所始终扮演着排头兵的角色．
建国初期，我国的宇宙线研究队伍虽小，但力量很强，赵忠尧、王淦昌和张文裕先生都是在新中国成立前就已经在核物理、粒子物理或宇宙线领域做出过有重大国际影响的成果，并与国际知名物理学家有过合作或交流的学者．他们三位都领导过我国早期的宇宙线研究．
赵忠尧先生( 见图1)，1902 年出生，1927 年夏赴美国加州理工学院留学，师从1923 年诺贝尔物理奖得主、校长密立根(R. A. Millikan)教授．他是国际上第一个观测到正电子的产生和正负电子湮灭现象的人，他在这段时间的工作曾得到卢瑟福(E. Rutherford) 的高度评价．1945 年，赵先生再次赴美，用多板云室研究宇宙线高能簇射，得到出色的结果．
图1 赵忠尧
王淦昌先生( 见图2)，1907 年出生，1933 年在德国柏林大学获博士学位，导师迈特纳(L. Meitner)， 1941 年，王淦昌在国内生病期间，系统分析研究了当时已经用过的各种探测中微子的方法，1942 年1 月，他的论文《关于探测中微子的一个建议》在美国《物理评论快讯》(Physical Review Letters)上发表．美国的物理学家杰姆斯·阿伦(J. S. Allen)采纳了他的建议后于同年6 月在《物理评论》(Physical Review)上发表了题目为《一个中微子存在的实验证据》的文章，“王淦昌—阿伦实验”是世界上第一个比较确切地验证中微子存在的著名实验．
图2 王淦昌
张文裕先生(见图3)，1910 年出生，1935—1938 年在英国剑桥大学卡文迪什实验室获得博士学位，导师是该实验室主任、诺贝尔物理奖得主卢瑟福(E. Rutherford)．张先生于1944—1949年再次赴美，在美国普林斯顿大学巴尔摩(Pa1mer)实验室访问工作，发现在一定条件下带负电的μ 子会被原子核俘获并释放一个轨道电子，从而形成μ 介原子．1949 年1 月，他在美国《现代物理评论》(Rev. Mod. Phys.)上发表论文，受到实验室主任惠勒(J. A. Wheeler)同期文章的引用，在J. Hiifner 等人的专著《μ子物理》一书中被称作“张辐射”、“张原子”．
图3 张文裕
这三位先生有一个共同特点，就是学风严谨，重视实验，而且亲自动手做实验装置．他们都有一颗强烈的敬业爱国之心，赵先生于1945 年第二次出国是由当时的中央研究院派出，除了做研究工作外，为以后国内的研究做了许多技术准备，新中国成立后，赵先生毅然于1950 年底辗转回国；张先生因在国内无法开展工作于1943 年二次赴美，建国初期由于受到美国麦卡锡主义的迫害，经过了五年时间的努力，于1956 年从美国绕道欧洲才得以回到祖国；王先生则是1934年留学回国，1945年后到美国做宇宙线研究，还和赵先生共同制造一台50cm多板云室带回国内．三位先生是中国科学院最早期的院士，是新中国核科学和高能物理事业的奠基人和开拓者．
还应当提到的一位是肖健先生(见图4)，1920年出生， 1944 年毕业于西南联合大学物理系，1947 年留学美国加州理工学院，成为安德森的研究生．新中国成立，肖健因急于回国放弃了继续攻读博士学位的机会，于1950 年获硕士学位后即刻回国．在我国早期的宇宙线研究中，肖健成为几位前辈的主要助手，他“只管耕耘，不管收获”，在较长的时间是宇宙线研究的学术领导，“文革”期间曾遭受迫害，后转向粒子物理，1980年成为中国科学院院士．
图4 肖健
由于这几位前辈的学问和人格魅力，我国的宇宙线和粒子物理研究结合非常紧密，不分彼此，几十年来宇宙线为加速器和粒子物理培养和输送了不少人才，著名“两弹一星”专家吕敏就经历过宇宙线的早期研究工作的锻炼．由于另有重任，几位前辈在宇宙线方面工作的时间长短不一，相对都比较短暂，我们大家都为有他们作为我国宇宙线事业的第一代学科带头人而自豪．
我国的宇宙线研究大体可以分为三个阶段，从建国初期到1973 年左右，大体可看成宇宙线研究的第一阶段，在前辈们的带领下，侧重于以云雾室为主要探测工具的高能宇宙线相互作用的研究和奇异粒子的寻找．1954 年在云南落雪山海拔3180m处建立了中国第一个高山宇宙线实验室．安装了赵忠尧、王淦昌从美国带回的50cm 多板云室，建造了30cm 磁云室．用这两个小云室探测到700 多个奇异粒子(主要是Λ0超子和K0s(θ0)介子)事例，并对它们进行了全面分析，还研究了宇宙线粒子电磁簇射现象和高能电子直接产生电子对的截面等，发表了一批好文章，例如文献．1958 年，在大跃进形势下，在张文裕、肖健、力一领导下，在原落雪山实验室附近9km处海拔3220m海子头山顶上建设了新的高山宇宙线站，实验设备由三个大型云室组成，上层为靶室，中层为磁云室，下层为多板室，对单电荷粒子的最大可测动量为100 GeV/c，电离测量误差为10％，设备的总重近300 吨，在当时是世界同类装置规模最大、水平最先进的仪器之一．在当时的经济条件下，能建设这样一套大云室系统，已经是很大的投入了．最初，大云室的物理目标放在超过当时加速器能量(几十GeV)的高能物理研究上．因为经历三年困难时期，大云室的建造花了7年时间，到1965 年建成，后又因“文化大革命”，岁月蹉跎，研究工作受到影响，到60 年代末，国际上加速器的能量已提高到与大云室相同的量级，原定的高能物理的研究方向已不具优势．于是，研究组根据当时粒子物理前沿的热点课题，突出了寻找夸克(我国粒子物理理论家曾称为层子)的研究．夸克(quark)可能具有1/3 或2/3 分数电子电荷，大磁云室能够可靠地鉴定分数电荷粒子，但是实验中没有找到分数电荷粒子(以后的研究表明，夸克是存在的，但是被囚禁在强子内，所以找不到)，却在1972 年获得了一个可能的重质量粒子事例．后来研究组又较系统地测量了3220m高度的μ子强度和能谱，测量了π-介子、质子、反质子等的流强以及它们之间的比值，其中反质子流强是当时国际上的首次实验结果．此外，还有高山宇宙线高能粒子形态学的测量，对研究宇宙线在大气层中的传播和超高能核作用模型的检验也具有重要意义．