丁肇中以更充沛的精力投入到寻找新粒子的紧张实验之中，他在三个实验室之间往返奔波。
他终于攀上了科学的最高峰，把那颗耀眼的明珠摘了下来。
1．发现新粒子的漫漫长路
1971年春季的一天，两辆小轿车从医院的大门里缓缓驶出，前面的一辆红色轿车内坐着露易斯·凯薏，她正把着方向盘，面带微笑，目视前方，在后座上坐着的是她的丈夫丁肇中博士。丁肇中的两边坐的是他们的一对宝贝女儿，珍妮和艾美，一个8岁，一个7岁。她们一个攀着爸爸的脖子，一个偎在爸爸的怀里，小嘴咂咂地亲着爸爸的脸。丁肇中沉浸在欢乐里。
后边一辆黑色的车上坐着丁肇中实验室的同事们，陈敏、余秀兰、梁智杰等人。
他们今天是专门接丁肇中出院的。
汽车缓缓驶出医院的大门，驶向宽阔的街道，车速加快了。按照丁肇中的吩咐，汽车没有驶向回家的路上，而是开进了实验室的大门。
汽车停下了。丁肇中在妻子、女儿和同事们的陪同下，走进久违的实验室，道路两旁站着实验室的工作人员，他们在热烈欢迎丁肇中的归来。丁肇中一一和他们握手、拥抱，回答着亲切的问候。他用手抚摸着那些实验仪器，不禁感慨万分；望着同事们一个个期望的脸庞，他顿时感到身上担子的沉重，多好的同事啊，为了一起寻找那神秘的粒子的容颜，同他一起度过了多少个不眠的日日夜夜。而今后，还要一起走过漫长的道路。他感谢这些同他一样不畏艰险的同事们，他要带领他们去“发现宇宙间从未发现的东西”。他暗暗攥紧了拳头，顿时，一股豪情涌进心间。
出院以后，丁肇中迅速投入了揭示基本粒子内部结构的新的实验之中。他在医院里设计新的一系列计划，他要把这些计划一步步地去付诸实现。
1971年春天，他开始调整实验思路，决定扩大实验队伍，拓宽实验范围，增大实验计划。
他在美国布鲁克海文国家实验室的30兆电子伏特质子加速器上做大型实验，通过探测质量很高的重光子＋－
ee的衰变来寻找更多的重光子。
接着，他又在质子束上进行e＋e－实验，观察是否会有异常的波动出现。
为了进行高精度的宽质量范围里探测窄宽度粒子的高灵敏实验，丁肇中的实验小组做了四项观测：第一，正负电子来自电磁过程，因此正负电子的产额在大的质量m上要比强子对（π＋π一、K＋K－、PP－、K＋P－等）的产额小10－6倍。
第二，为了获得足够的正负电子率，探测器必须能够经受标准值为1011至1012个质子的高质子通量。
第三，它必须能够以大108的倍数排除强子对。
第四，如果我们局限于新粒子的90°正负电子衰变，那么，我们便迅速得出结论：对于能量为28．5兆电子伏特的入射质子，衰变出来的正电子或负电子在实验室中以14．6°角度射出，而与该衰变粒子质量无关。
两年时间过去了，丁肇中和他的实验组建造了所有的侦测仪器，运用了当时能运用的所有的实验手段，到1973年夏天，依然没有取得什么进展。爱因斯坦曾说过：“我尊敬那些知难而上的科学家，我不能容忍这样一些科学家，他拿起一块木板来，寻找最薄的地方，然后在容易钻空的地方钻许多孔。”
丁肇中就是一个知难而上的科学家，他在高能物理领域的丰富矿区采矿，钻探越深，就越吃力，困难也越大，来自各方面的批评就越多。
但是，丁肇中并没有被失败所吓倒，他和实验组顶住了来自各方面的批评，仍然奋战不息，不屈不挠地做着搜寻新粒子的工作。
为了在宽质量范围内系统地寻找新粒子，丁肇中决定扩大寻找范围，他和实验组的研究人员陈敏、余秀兰、梁智杰等人，设计了三个大规模的实验，一个在西德汉堡的同步加速器研究中心，专门寻找5亿到20亿电子伏特之间的能量范围内的粒子；一个在美国纽约的布鲁克海文国家实验室，寻找15亿至55亿电子伏特之间的能量范围内的粒子；第三个在瑞士日内瓦西欧核子研究中心，寻找范围在50亿至500亿电子伏特之间，希望在这个宽大的质量范围里能窥视到新粒子的真面目。
在这三个研究小组投入到新的实验之前，丁肇中和三个研究小组的全体实验工作者开会，让大家对他的新实验计划发表意见，以便修订，确保此次计划的顺利实施。
大家对实验计划展开了热烈的争论：宇宙中究竟有多少重光子？它们具有什么样的性质？是不是人们想象中的三种？这个实验计划是否可行、完备？它在实行中将会遇到多少困难？经过几天的热烈讨论，大家最后在计划的基础上统一了认识，确定了奋斗方向，精神抖擞地准备迎接又一场实验战斗的到来。
2．又遇到了麻烦
1974年4月的一天，丁肇中实验小组的成员们早早就来到了实验室，各就各位，坚守在自己的工作岗位上。他们在这项实验正式开始以前，像进行一次重大战役前的休整一样，接到丁肇中发出的通知，放三天假，让小组成员处理杂务，休息，和家人团聚。他们都洗了澡，男人们还刮了胡子，换了新衣服，今天他们和家人告别，开赴战场，进入阵地。虽然这里和打仗不完全一样，不会有伤痛和牺牲，但是他们也做好了连续多日不回家的思想准备。
丁肇中比大家更早地进入了实验室，从早上七点开始，对一千多台仪器设备逐台检查，对三台电子计算机逐台进行检查，对几千根电缆进行细致检查，他要确保这次实验准确无误，万无一失。这样，他和他的同事们一直忙到第二天早上，才结束这次全面的仪器设备的大检查。
大家都明白，摆在面前的搜寻工作是多么的复杂和艰难。丁肇中曾形象地打了一个比喻，他说：“在波士顿的雨季，有可能一秒钟内下降100亿滴雨，再假如在这100亿滴雨中，只有一滴带有黄颜色，那么，分辨率要达到在100亿个雨滴中找到那一滴的程度。”
1973年4月初，布鲁克海文国家实验室的李熙研先生，对丁肇中的实验非常感兴趣，他找到丁肇中博士，要求加盟他的实验小组。
李熙研先生，40多岁，瘦高的个子，白皙的皮肤，一头黄色的卷发，一双犀利的眼睛，透着精干和才智。他总是露出谦和的微笑，给人以温和、能干的印象。
他早年获得物理学博士学位，擅长仪器设备的设计制造及维修工作。丁肇中早就知道他的大名，还曾和他有过愉快的合作。现在他提出参加实验小组，丁肇中是非常欢迎的。
李熙研先生一加入实验小组，就和小组其他成员一样，不分白天黑夜地在实验室忙碌起来。他发挥自己的特长，帮丁肇中设计制造了一个极佳的强力质子光束，把实验的手段向前推动了一大步。
强力质子光束装置安装好以后，实验小组马上投入到紧张的实验之中。
但是，出人意料的事情发生了。开机以后，计数室里发现辐射程度成直线上升，竟达到每小时0．2伦琴，这是说参加实验的人员在一天时间内将接受允许的最大年辐射量。这样高的辐射量，对人的健康显然是极度有害的。
实验被迫停了下来。
丁肇中和实验小组的成员们，开始查找造成强辐射的原因，寻找解决这个问题的办法。
整整三个星期过去了，他们仍然一筹莫展。丁肇中吃不香，睡不甜，满脑子充斥的都是辐射、辐射……实验迟迟不能进行，使他心急火燎。每耽搁一天，就有上万美元的经济损失，然而，最重大的损失是时间。他们都有对科学探测的紧迫感，实验时间的损失，这是比金钱更令他们心疼的事情。
“山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村。”
实验小组的尤贝克博士也深为此事所困扰。他从1966年以来，一直同丁肇中在一块儿共事，他们的合作愉快，配合默契，建立了深厚的友谊。现在，他看到丁肇中为解决辐射的问题而苦恼，自己也很着急。
一天，尤贝克在实验室旁的一个盖革计数器附近散步，边溜达边思考着如何解决辐射的事。突然，他眼前一亮，蓦地发现，辐射大都来自屏蔽坡一个特定的地方。他兴奋异常，马上喊来了丁肇中，实验小组的许多成员也立即跑来了。
他们经过仔细的调查研究后发现，虽然用了大量的水泥做成了混凝土屏蔽坡，隔开了强烈的辐射，然而，仍有严重的死角没有解决。那就是粒子束制动器的顶部，那里根本没有被屏蔽。魔鬼就是从那里放出的，它们源源不断地向外放射出大量的射线。
问题找到了，治理的方法也就跟着找到了。他们采取了措施，治住了魔鬼，把辐射强度降到了一个安全值。
实验又重新进行了。
3．终于把明珠摘了下来
1974年，丁肇中把他的实验班底全部集中到纽约长岛布鲁克海文国家实验室，集中人力物力，希望这一次撞击出新的粒子来。
在该年的4月至8月，实验小组的工作人员进行了例行的调谐工作，发现探测器的各项数字正常，工作性能稳定，符合理想的设计要求。小型电子对能谱仪工作也正常，他们就用纯电子束来校准探测器。
由于使用探测器非常复杂，丁肇中就派六个物理学家去操纵它，为了确保全部探测器的数据都达到百分之百的有效，在采集数据前大约花了100个小时，来做这项准备。
8月的一天，在美国布鲁克海文国家实验室里，具有决定意义的实验开始了。他们屏着呼吸，睁着双眼，紧张地盯着计数器的屏幕。用2．5兆～4兆电子伏特的质子轰击铍靶时，立即看到了干净的和真正的电子对。当把能量控制在3．0兆～4．0兆电子伏特时，出现了令人惊愕的情形，电子对数成倍地上升，e＋e－对大部分集中在3．1兆电子伏特处，而形成一个非常显著的窄峰。“计数器开始显示出结果了。”丁肇中激动地说。实验小组的全体成员这时都绷紧了面孔，一动不动地紧盯着荧光屏，他们一个个心跳加快，紧张得头上冒出了汗水，简直不相信自己的眼睛。
他们终于在这100亿滴雨中，发现了那一滴带有“黄颜色”的雨滴。不，那不是雨滴，那是一颗闪闪发光的明珠！
丁肇中对这一奇迹般的现象进行分析研究，认定了在这个尖峰处有一粒新粒子的存在。这正是他梦寐以求的结果，十年心血，终于窥视到了她的芳颜。
“啊！那是新的粒子！”“我们终于发现新粒子啦！”