1984年，丁老師通過國家出國人員外語考試，由學(xué)校派遣，應(yīng)邀到德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)精密儀器教研組做訪問學(xué)者。指導(dǎo)老師Heinzl教授具有很強(qiáng)的開拓創(chuàng)新能力，曾在西門子公司擔(dān)任開發(fā)部主任多年，獲得20余項(xiàng)專利，并率先在德國開展了智能儀器研究。丁老師到德國時，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)了其中的字庫建設(shè)任務(wù)。考慮到便于外國人理解，他采用新的構(gòu)圖法，很快出了成果，在教研組做了匯報，得到了教授和同事的肯定。與德國同事合作撰寫的論文，在國際學(xué)術(shù)會議及相關(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)軌和測量機(jī)精密測頭課題與他在國內(nèi)從事過的半導(dǎo)體設(shè)備研究內(nèi)容相關(guān)，且回國后可能有用時，就積極申請加入，并旁聽了教授結(jié)合科研成果給學(xué)生開設(shè)的課程。在此過程中，他深刻體會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。總之，出國一趟，大開眼界，知識和能力都得到了“深造”。

▲丁老師向教授和同事匯報科研成果

歸國譜新篇

1987年初，丁老師回到清華大學(xué)后開始了尋找新研究課題的艱苦努力。他認(rèn)為，要想將國外學(xué)到的新知識、新技術(shù)在國內(nèi)盡快用上，就得有新思路，新方向。于是他毅然放棄出國前已有經(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“傳感器與測控儀器”研究方向。這既與他出國所學(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，時隔10多年后的 1998年，教育部將全國10個本科專業(yè)合成了“測控技術(shù)與儀器”一個專業(yè)，證實(shí)了他回國時確定的研究方向?qū)?yīng)用于多領(lǐng)域的預(yù)想。

當(dāng)時，他面臨的最大困難是尋找課題和爭取經(jīng)費(fèi)。經(jīng)過認(rèn)真調(diào)研，他發(fā)現(xiàn)先進(jìn)的醫(yī)學(xué)診斷儀器在國內(nèi)有迫切需求。于是他根據(jù)醫(yī)療部門的建議，決定研制泌尿外科急用的自動尿流參數(shù)檢測儀。這得到國內(nèi)某研究所一位研究員的支持，該研究員是國家專利法實(shí)施后，深夜排隊(duì)第一個申報專利的人，由此解決了啟動經(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)時國內(nèi)用得最多是單板機(jī)Z80，應(yīng)用技術(shù)已較成熟，但編程和仿真過程麻煩。好在當(dāng)年丁老師在國外進(jìn)修時接觸過更適合智能儀器用的單片機(jī)。于是跑了許多北京賣計算機(jī)的商場，后在五道口一個小店里見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。也許碰到了知音，或是見他心情急迫，答應(yīng)免費(fèi)試用。經(jīng)過由老工人，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)申請了美國專利，1994年獲得過國家教委科技進(jìn)步獎。

小批量生產(chǎn)的儀器曾在全國幾十家醫(yī)院使用。遺憾的是，為當(dāng)時引進(jìn)超聲碎石機(jī)可附帶此種儀器的競爭形勢所迫，停產(chǎn)了。不過，這次科研經(jīng)歷對提高丁老師“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)測試”和“軋花機(jī)棉卷密度測量”項(xiàng)目中不僅堅(jiān)持創(chuàng)新，而且注重實(shí)干。

▲丁老師在尿流計鑒定會進(jìn)行匯報

為了測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)生在海洋平臺上連續(xù)奮戰(zhàn)3個月，將一套上世紀(jì)90年代初國內(nèi)首次研制的井下測試儀完滿交活。現(xiàn)場的英國工程師很驚異，認(rèn)為美國也是剛研制成，不往外國賣 ，中國怎么會有？為消除疑惑，證實(shí)這是能用的中國貨，向他出示了現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果和中國工程師的驗(yàn)收意見。外國工程師終于信了，寫下了客觀評價意見。

由于該儀器的信號傳輸部件在結(jié)構(gòu)和傳輸機(jī)理上與美國不同，曾獲多項(xiàng)國家專利和部級科技獎，并在國內(nèi)外多個油氣井測試任務(wù)中獲得成功應(yīng)用。

▲丁老師和學(xué)生們在海洋油田平臺上

棉卷密度自動控制儀是機(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。美國采用測量主軸電機(jī)電流方法間接控制松緊度。國內(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)和社會效益。其研究成果獲得多過多項(xiàng)國家專利及中國專利優(yōu)秀獎和國家科技進(jìn)步獎。