1984年，丁老師通過(guò)國(guó)家出國(guó)人員外語(yǔ)考試，由學(xué)校派遣，應(yīng)邀到德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)精密儀器教研組做訪問(wèn)學(xué)者。指導(dǎo)老師Heinzl教授具有很強(qiáng)的開(kāi)拓創(chuàng)新能力，曾在西門(mén)子公司擔(dān)任開(kāi)發(fā)部主任多年，獲得20余項(xiàng)專利，并率先在德國(guó)開(kāi)展了智能儀器研究。丁老師到德國(guó)時(shí)，恰逢教研組一項(xiàng)中德合作的中文信息處理課題正在進(jìn)行。丁老師承擔(dān)了其中的字庫(kù)建設(shè)任務(wù)。考慮到便于外國(guó)人理解，他采用新的構(gòu)圖法，很快出了成果，在教研組做了匯報(bào)，得到了教授和同事的肯定。與德國(guó)同事合作撰寫(xiě)的論文，在國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議及相關(guān)雜志上發(fā)表。此間，當(dāng)他了解到教研組正在進(jìn)行的快速印刷機(jī)粉末冶金氣浮導(dǎo)軌和測(cè)量機(jī)精密測(cè)頭課題與他在國(guó)內(nèi)從事過(guò)的半導(dǎo)體設(shè)備研究?jī)?nèi)容相關(guān)，且回國(guó)后可能有用時(shí)，就積極申請(qǐng)加入，并旁聽(tīng)了教授結(jié)合科研成果給學(xué)生開(kāi)設(shè)的課程。在此過(guò)程中，他深刻體會(huì)到新的科研思路與方法的重要性。比如，教授談到的正確利用教科書(shū)和科技參考文獻(xiàn)，提出與別人不同的科技方案和技術(shù)路線等，他一直記憶猶新，且在后日的科研和研究生培養(yǎng)中一直受用?？傊?，出國(guó)一趟，大開(kāi)眼界，知識(shí)和能力都得到了“深造”。

▲丁老師向教授和同事匯報(bào)科研成果

歸國(guó)譜新篇

1987年初，丁老師回到清華大學(xué)后開(kāi)始了尋找新研究課題的艱苦努力。他認(rèn)為，要想將國(guó)外學(xué)到的新知識(shí)、新技術(shù)在國(guó)內(nèi)盡快用上，就得有新思路，新方向。于是他毅然放棄出國(guó)前已有經(jīng)驗(yàn)積累的項(xiàng)目，確立了可能在諸多領(lǐng)域都用得上的“傳感器與測(cè)控儀器”研究方向。這既與他出國(guó)所學(xué)“智能儀器”相承，也與曾參與的半導(dǎo)體設(shè)備研制經(jīng)歷相關(guān)。而且很巧合，時(shí)隔10多年后的 1998年，教育部將全國(guó)10個(gè)本科專業(yè)合成了“測(cè)控技術(shù)與儀器”一個(gè)專業(yè)，證實(shí)了他回國(guó)時(shí)確定的研究方向?qū)?yīng)用于多領(lǐng)域的預(yù)想。

當(dāng)時(shí)，他面臨的最大困難是尋找課題和爭(zhēng)取經(jīng)費(fèi)。經(jīng)過(guò)認(rèn)真調(diào)研，他發(fā)現(xiàn)先進(jìn)的醫(yī)學(xué)診斷儀器在國(guó)內(nèi)有迫切需求。于是他根據(jù)醫(yī)療部門(mén)的建議，決定研制泌尿外科急用的自動(dòng)尿流參數(shù)檢測(cè)儀。這得到國(guó)內(nèi)某研究所一位研究員的支持，該研究員是國(guó)家專利法實(shí)施后，深夜排隊(duì)第一個(gè)申報(bào)專利的人，由此解決了啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)。具體實(shí)施中，選用哪種控制器也費(fèi)了一番周折。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)用得最多是單板機(jī)Z80，應(yīng)用技術(shù)已較成熟，但編程和仿真過(guò)程麻煩。好在當(dāng)年丁老師在國(guó)外進(jìn)修時(shí)接觸過(guò)更適合智能儀器用的單片機(jī)。于是跑了許多北京賣計(jì)算機(jī)的商場(chǎng)，后在五道口一個(gè)小店里見(jiàn)到中科院理化所正在推介的48系列單片機(jī)，并得知51系列也快出來(lái)。也許碰到了知音，或是見(jiàn)他心情急迫，答應(yīng)免費(fèi)試用。經(jīng)過(guò)由老工人，老實(shí)驗(yàn)員和學(xué)生組成的研制小組一年的共同努力，最終取得了成功，并經(jīng)醫(yī)院試用驗(yàn)證后通過(guò)了專家鑒定。此項(xiàng)技術(shù)曾由清華大學(xué)專利事務(wù)所遴選推薦，免費(fèi)申請(qǐng)了美國(guó)專利，1994年獲得過(guò)國(guó)家教委科技進(jìn)步獎(jiǎng)。

小批量生產(chǎn)的儀器曾在全國(guó)幾十家醫(yī)院使用。遺憾的是，為當(dāng)時(shí)引進(jìn)超聲碎石機(jī)可附帶此種儀器的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)所迫，停產(chǎn)了。不過(guò)，這次科研經(jīng)歷對(duì)提高丁老師“獨(dú)立干”，特別是“領(lǐng)著干”的能力起了重要作用。比如 ，在日后主持“油氣井井下參數(shù)測(cè)試”和“軋花機(jī)棉卷密度測(cè)量”項(xiàng)目中不僅堅(jiān)持創(chuàng)新，而且注重實(shí)干。

▲丁老師在尿流計(jì)鑒定會(huì)進(jìn)行匯報(bào)

為了測(cè)量海洋油井下幾千米處的溫度和壓力，丁老師提出了一種新的耐高溫（≥150℃），耐高壓（≥70Mpa）儀器結(jié)構(gòu)方案。他曾帶著學(xué)生在海洋平臺(tái)上連續(xù)奮戰(zhàn)3個(gè)月，將一套上世紀(jì)90年代初國(guó)內(nèi)首次研制的井下測(cè)試儀完滿交活?，F(xiàn)場(chǎng)的英國(guó)工程師很驚異，認(rèn)為美國(guó)也是剛研制成，不往外國(guó)賣 ，中國(guó)怎么會(huì)有？為消除疑惑，證實(shí)這是能用的中國(guó)貨，向他出示了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果和中國(guó)工程師的驗(yàn)收意見(jiàn)。外國(guó)工程師終于信了，寫(xiě)下了客觀評(píng)價(jià)意見(jiàn)。

由于該儀器的信號(hào)傳輸部件在結(jié)構(gòu)和傳輸機(jī)理上與美國(guó)不同，曾獲多項(xiàng)國(guó)家專利和部級(jí)科技獎(jiǎng)，并在國(guó)內(nèi)外多個(gè)油氣井測(cè)試任務(wù)中獲得成功應(yīng)用。

▲丁老師和學(xué)生們?cè)诤Ｑ笥吞锲脚_(tái)上

棉卷密度自動(dòng)控制儀是機(jī)電一體化化棉花加工成套設(shè)備中的核心。按工作原理，棉花落入工作箱后會(huì)形成棉卷。其松緊程度直接影響棉花加工質(zhì)量和產(chǎn)量。美國(guó)采用測(cè)量主軸電機(jī)電流方法間接控制松緊度。國(guó)內(nèi)也亟需這種儀器，廠家找清華合作研制。丁老師堅(jiān)持創(chuàng)新理念，提出了一種陣列傳感器非接觸測(cè)量的方法，獲得成功后，使廠家得到了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。其研究成果獲得多過(guò)多項(xiàng)國(guó)家專利及中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)和國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。