丁天怀，清华大学精仪系教授、博士生导师。迄今共承担20余项国家、省部或企业项目，获国家级科技奖励2项、省部级科技奖励10项，国内外发明专利近20项，发表学术论文百余篇。

丁天怀老师近照

1970年3月，丁天怀老师于清华大学精仪系本科毕业，留校后在精仪系工厂进行了十年的生产和科研工作。八十年代中期，曾被学校派往德国慕尼黑工业大学学习智能仪器2年。回到清华后从事教学、科研与学生管理工作。曾任清华大学精密仪器与机械学系主任、教育部高等学校仪器仪表学科教学指导委员会副主任。

岁月如梭，丁天怀老师已经扎根精仪领域近57年。现在虽已退休，但他忙碌的身影仍未从9003大楼消失。今天，让我们一起分享丁天怀老师不同人生阶段的精仪故事，感受属于他的“精仪缘”。

非常时期求学路

1964年，丁天怀老师从江苏省中部黄海边的一个小村庄考入精仪系。在他入学半年后，精仪系9003大楼的主体框架便落成了。他和本系同年级同学一起参与到大楼的空调通风系统的安装工作之中，一边上课学习基础知识，一边在实战中积累实践经验。一年后，学校在该年级4个班实行半工半读的试点，学制也由原定的6年改为5年半。他在大一、大二2年里只完成了高等数学、物理、化学、力学、制图及第一外语等基础课的学习，专业课还为没开始就"文革"了。但他深知上清华的不易，肩负着报效国家的使命和父老乡亲的重托，即使十年文革非常时期，也坚持不忘学业、通过自学和结合工作需要完成了精密仪器专业培养计划中的后续课程，为未来的工作打下了坚实的基础。

甘当“新工人”

1970年从清华毕业后，丁老师留校至清华9003工厂（亦称校办工厂）当“新工人”，在生产劳动中接受工人阶级再教育。当时的9003工厂主要在国防领域进行精密仪器研制与加工，有一批手艺精湛的老师傅和毕业多年业务能力拔尖的教师 ，加工设备也较先进。这些都为丁老师提供了 “干中学”的好机会，收获了书本中无从习得的技术本领，也通过实践夯实了理论基础 ，积累了从“跟着干”，到“独立干”进而能“领着干”的经验。在这十年里，他参与了当时两大半导体设备——分步重复照相机（简称分步相机）和自动对准投影光刻机（简称光刻机）的生产和研制。

那时，精仪系的分步相机曾在全国许多半导体器件生产厂家发挥过大作用。获得过1978年全国科技大会奖。丁老师则承担过生产过程的盯加工、安装调试和用户培训班讲课任务。从工人师傅，老师那里学到了许多设计、工艺和装调的技巧。尤其是去用户现场调试设备时，由于他平时注意结合分步相机电路图，认真学过数、模电路，总结出几十条故障典型案例，在班培训班上给学员讲过，练过，到现场能较快地完成任务，让用户对实测结果满意。回想起这些经历，丁老师觉得受益匪浅——正是这种反复实践，磨练出了他精益求精的作风，也体现了精仪系“精”的特质。

丁老师曾全程参与1981年获北京市科技一等奖，被称国内第一台光刻机的研制。组长是徐端颐老师，其他成员也都是曾经参与过分步相机研制，经验丰富的老师。当时国内还没有光刻机研发的先例，具有很大挑战。这个过程中，丁老师得到了更严格、更全面的锻炼。作为副组长，不仅要协助组长协调与合作单位的关系，还具体承担了气动自动调焦方案的落实。丁老师通过查阅国、内外资料，了解到三门峡中原量仪厂有引进日本技术的气动测微仪，建议去调研。经同意 ，前往做了一周时间试验，估计有成功的可能后 ，便请厂家带着试验装置来清华共同确定了最终方案。研制工作中，他还总结了气动膜盒设计和自动调焦技术。在清华大学70周年校庆作了题为“图像自动对准技术在光刻设备中的应用”的学术报告。相关外文翻译资料也被当时的半导体设备杂志刊登。

回望丁老师这段“新工人”经历，充满了坚持实干中提升能力的艰辛。每一次成功的背后，都是知识与实践的先行铺垫。这也为他后来出国深造打下了基础。

访谈中他希望青年学子们，不管头顶上是什么帽子或光环，都要抓紧学、踏实干，多积累，到了需要的时候，才能有给力。

出国“深造路”

1984年，丁老师通过国家出国人员外语考试，由学校派遣，应邀到德国慕尼黑工业大学精密仪器教研组做访问学者。指导老师Heinzl教授具有很强的开拓创新能力，曾在西门子公司担任开发部主任多年，获得20余项专利，并率先在德国开展了智能仪器研究。丁老师到德国时，恰逢教研组一项中德合作的中文信息处理课题正在进行。丁老师承担了其中的字库建设任务。考虑到便于外国人理解，他采用新的构图法，很快出了成果，在教研组做了汇报，得到了教授和同事的肯定。与德国同事合作撰写的论文，在国际学术会议及相关杂志上发表。此间，当他了解到教研组正在进行的快速印刷机粉末冶金气浮导轨和测量机精密测头课题与他在国内从事过的半导体设备研究内容相关，且回国后可能有用时，就积极申请加入，并旁听了教授结合科研成果给学生开设的课程。在此过程中，他深刻体会到新的科研思路与方法的重要性。比如，教授谈到的正确利用教科书和科技参考文献，提出与别人不同的科技方案和技术路线等，他一直记忆犹新，且在后日的科研和研究生培养中一直受用。总之，出国一趟，大开眼界，知识和能力都得到了“深造”。

▲丁老师向教授和同事汇报科研成果

归国谱新篇

1987年初，丁老师回到清华大学后开始了寻找新研究课题的艰苦努力。他认为，要想将国外学到的新知识、新技术在国内尽快用上，就得有新思路，新方向。于是他毅然放弃出国前已有经验积累的项目，确立了可能在诸多领域都用得上的“传感器与测控仪器”研究方向。这既与他出国所学“智能仪器”相承，也与曾参与的半导体设备研制经历相关。而且很巧合，时隔10多年后的 1998年，教育部将全国10个本科专业合成了“测控技术与仪器”一个专业，证实了他回国时确定的研究方向将应用于多领域的预想。

当时，他面临的最大困难是寻找课题和争取经费。经过认真调研，他发现先进的医学诊断仪器在国内有迫切需求。于是他根据医疗部门的建议，决定研制泌尿外科急用的自动尿流参数检测仪。这得到国内某研究所一位研究员的支持，该研究员是国家专利法实施后，深夜排队第一个申报专利的人，由此解决了启动经费。具体实施中，选用哪种控制器也费了一番周折。当时国内用得最多是单板机Z80，应用技术已较成熟，但编程和仿真过程麻烦。好在当年丁老师在国外进修时接触过更适合智能仪器用的单片机。于是跑了许多北京卖计算机的商场，后在五道口一个小店里见到中科院理化所正在推介的48系列单片机，并得知51系列也快出来。也许碰到了知音，或是见他心情急迫，答应免费试用。经过由老工人，老实验员和学生组成的研制小组一年的共同努力，最终取得了成功，并经医院试用验证后通过了专家鉴定。此项技术曾由清华大学专利事务所遴选推荐，免费申请了美国专利，1994年获得过国家教委科技进步奖。

小批量生产的仪器曾在全国几十家医院使用。遗憾的是，为当时引进超声碎石机可附带此种仪器的竞争形势所迫，停产了。不过，这次科研经历对提高丁老师“独立干”，特别是“领着干”的能力起了重要作用。比如 ，在日后主持“油气井井下参数测试”和“轧花机棉卷密度测量”项目中不仅坚持创新，而且注重实干。

▲丁老师在尿流计鉴定会进行汇报

为了测量海洋油井下几千米处的温度和压力，丁老师提出了一种新的耐高温（≥150℃），耐高压（≥70Mpa）仪器结构方案。他曾带着学生在海洋平台上连续奋战3个月，将一套上世纪90年代初国内首次研制的井下测试仪完满交活。现场的英国工程师很惊异，认为美国也是刚研制成，不往外国卖 ，中国怎么会有？为消除疑惑，证实这是能用的中国货，向他出示了现场实测结果和中国工程师的验收意见。外国工程师终于信了，写下了客观评价意见。

由于该仪器的信号传输部件在结构和传输机理上与美国不同，曾获多项国家专利和部级科技奖，并在国内外多个油气井测试任务中获得成功应用。

▲丁老师和学生们在海洋油田平台上

棉卷密度自动控制仪是机电一体化化棉花加工成套设备中的核心。按工作原理，棉花落入工作箱后会形成棉卷。其松紧程度直接影响棉花加工质量和产量。美国采用测量主轴电机电流方法间接控制松紧度。国内也亟需这种仪器，厂家找清华合作研制。丁老师坚持创新理念，提出了一种阵列传感器非接触测量的方法，获得成功后，使厂家得到了显著的经济和社会效益。其研究成果获得多过多项国家专利及中国专利优秀奖和国家科技进步奖。

谈起这些挑战性的研究经历，丁老师充满自豪：“清华人就应该有一种精神和能力，要么不干，要干就干与别人不一样的。”

▲丁老师在棉花成套设备展览会门前

教学改革

进行科研的同时，丁老师也在精仪系教学管理及学生工作岗位上做出过贡献。为了让高年级学生尽早投入到科研实践当中，锻炼独立思考和独立研究的能力，他将科研成果融入到课堂教学中，新开并主讲了以实践为主的“测控系统电路设计”课。对于这门新增的课程，学生们充满兴趣、反应强烈，在新清华上发表了“终于知道什么是科研了”的感想。课程改革效果也获得了清华大学教学成果二等奖，。在海峡两岸共同召开的教学成果交流会上，专家们对丁老师提出的“实践教学也能出创新成果”的观点给予了充分肯定。几届同学参与研制的教学装置获得过校级实验设备成果一等奖，并在其他高校得到应用。这些课程改革实践也为他日后到系里分管教学工作，开展教学改革打下了良好基础。

在位谋事

根据工作需要，丁老师转换到了系主任位置，他积极为精仪系的发展服务，出谋划策，做实事。他团结系领导班子成员，党政共同努力，提出并实施了一些行之有效的办法。比如，精仪系创立的 “温暖基金”， 解决过不少教职工看病来不及交押金的困难；为奖励课程评价结果列全校前10%的教师而设立的系级优秀教学效果奖，联合清华大学出版社出版本系教师自编的教材及组织申报成功的校级教学成果奖，为老师晋升职称、学校教学评估提供了有力支撑；打报告建议学校派基础课任课教师短期出国学习，提升了师资队伍质量。也曾向当年分管外事的副校长建议积极开展国际合作办学，得到支持后积极与德国教授联系。也曾多次向人事处建议采取分类评正高职称，突破了影响精仪系教师队伍建设的瓶颈。据悉，得到成功实施，取得良好效果的一些措施至今还在延续执行。

▲为国际合作办学赴德向Heinzl教授赠送清华礼品

学生是朋友

70年毕业至90年代初，丁老师先后做过三届学生班的辅导员和级主任工作：1970年入学的第一届工农兵学员5个班，1985年入学的本科5个班，1990招收的硕士研究生班（精仪研零班）。这几个班级的特点各不相同，但丁老师一直将学生视为朋友，真诚相处，得到了学生的尊敬和爱戴。有些学生至今都与他保持密切联系。首届工农兵学员进校时，除一个老工人班学员年长些外，其余都与他年纪相仿，而且经历和经验比他还丰富，有些发憷。但相处一段时间后发现，绝大多数都是真想来学知识，尊敬师长的。于是丁老师就和他们一起去北京第一机床厂开门办学、顶班开车床，一起野营拉练，经常促膝谈心， 解决实际困难。相处融洽，相待平等。事实也证明，这些学员毕业后都在自己的岗位上贡献了才智，做出了成绩，其中不乏佼佼者。

1985年入学的同学思想活跃，善于学习，但社会经验不足。丁老师常用过来人的体验和他们平等交流、互勉互助，使他们在遇到复杂形势时能把控自己，平稳渡过。不少同学至今一直心存感激，庆幸遇到了恩师。

1990年入学的研究生来自五湖四海，除本校毕业的还有一部分外校考来的，有的同学开始时有些不适应。但丁老师通过该班自己指导或原来当过级主任的学生做工作，很快形成了一个团结友爱，刻苦学习，积极向上，曾被评为校级优秀研究生党支部的集体。

晚晴自乐

2010年光荣退休以后，丁老师一直保持着与科技部门、高校或企业的联系。对待学术的严谨态度，曾经的任职经历以及丰富的科研经验，让丁老师依旧闲不下来：高校博士答辩与教学研讨，部门及企业科技项目评审，还有工程教育认证等会议，常找他去帮忙“把关”。盛情难却下，丁老师作为学习机会尽量参加。在讨论会议结论时，他往往坚持实事求是原则，不拔高也不贬低，并能中肯地向被评方提出改进建议。科学严谨的作风和为人谦和的态度 ，常得到同行专家和有关部门的肯定和称赞。在该享天伦之乐的年纪尚能发挥余热 ，乐在其中。丁老师戏称为“晚晴自乐”。

▲丁老师在教学和科技项目评审会上

关键词:丁天怀 仪器仪表 精密仪器

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来 源：清华大学精密仪器系

编辑：仪器仪表WXF

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