庄 小 威
生物物理学家
中国科学院外籍院士
美国国家科学院院士
2003年获得麦克阿瑟天才奖
2006年获哈佛大学双聘教授
2011年获得赛克勒国际生物物理学奖
2019年获得美国科学院分子生物学奖
2020年获得维尔切克创新生物医学奖
1972年1月，庄小威出生于江苏省如皋市，而如今50岁的她，却已经是享誉全球科学家。
她是个名符其实的奇女子：中科大首届少年班高材生，34岁成为哈佛大学双聘教授，40岁刷新美国国家科学院最年轻华人院士纪录，此后两年又陆续成为美国人文与科学院院士和中科院最年轻的外籍院士。她所取得的成就和荣获的奖项，也赶超了许多资历老名气盛的科学家。
2014年，她与诺奖擦肩而过时，也引发了很多人关注和争议。
今天，我们一起认识这位“少年班”出身的哈佛双聘教授，与诺贝尔奖只差“运气”二字的伟大科学家——庄小威
天才少女的求学之路
庄小威出身于书香门第，她的父亲和母亲都是中国科学技术大学教授。受父母亲的影响，她从小聪明伶俐， 虽未曾正规学过拼音识字，但5岁时庄小威就是科大附小二年级的学生了。在班里，她年龄最小，却是最聪明的学生。
中学时，她各门功课都很拔尖，曾荣获全国中学生数理化竞赛第一名。庄小威当年的老师，如今已年过七旬，但提起这个30多年前的学生，却仍旧记忆犹新。
“首届22个学生是全国招生，虽然只有十二三岁，庄小威却是百里挑一的智力超群。她上课非常专心，学习特别刻苦用功，求知欲强，有打破沙锅问到底的劲头。”
老师也清晰记得那时庄小威在课堂上专注的眼神，“老师到哪，她的眼睛就跟到哪，聚精会神一刻都不会落下”。
后来，庄小威被推荐到北京景山学校上了半年中科大预备班;13岁转入苏州中学中科大预备班;5岁那年她如愿以偿，以高考600多分的状元成绩考进中科大少年班。
聪慧勤奋创四科满分传奇
庄小威受父母耳濡目染的影响，从小就喜欢物理，谈到物理，像谈论亲密无间而又钦慕的朋友。
“物理有着很强的逻辑性，真的觉得物理非常的美，非常严谨，很合我的口味，任何东西都有它的逻辑推理，不要死记硬背，注重逻辑推理，一连串下来，理解了也就全部学会了。”
她花时间和精力，力图把每一个物理定律搞得透透彻彻清清楚楚，绝不放过一个细节，甚至发展到近乎痴迷的程度。
中科大上学期间，庄小威在数学、物理课考试里几乎每次都得满分，化学，计算机等课也成绩优秀。她并不在意分数，只是很享受探索问题的过程，但优秀的成绩伴随着她的努力接踵而来。结果一不小心，理论力学、电动力学、量子力学、统计力学四大力学专业课她都考了满分，这个传奇纪录至今仍无人打破，成为中科大物理系一个难以逾越的丰碑。
中科大毕业后，庄小威来到美国在加州大学伯克利分校继续攻读物理学博士学位。
庄小威一直以天才的形象示人，过人的天赋聪慧让许多人望尘莫及。但实际上，任何的成就都不会来得那么理所当然，而成长中的艰辛和努力付出只有本人知道。后来在哈佛大学工作期间，一周7天时间，庄小威每天都从早上10时工作到半夜12时。
这位除了吃饭之外，寸步不离实验室的工作狂人，用自己的天分和勤奋向世界展示着华人女科学家的翩翩风采。
求学路上越挫越勇
庄小威在求学的路上取得了无数优异的成绩，被各种光环和荣耀包裹，但是
其实她遇到的挫折也是挺多的，只是越挫越勇不畏惧。
1997年，庄小威博士毕业时就遇上了一次重大挫折。当时，她的导师、华裔科学家沈元壤鼓励她找教职。满以为进入斯坦福大学物理系当教师已经板上钉钉的她，吃到了人生中的第一个闭门羹。
她说，“我差点拿到斯坦福的录取通知，学术委员会一名教授给我打了电话，以为得到这份教职已是板上钉钉的事，我特高兴，开始自我膨胀，觉得自己挺了不起的，可是两天后，这名教授通知我因为没做博士后，认为有缺陷，不录用我了。谁知刚上天，又要入地。我哭了一整天，很伤心。当时我只想到做教授很风光，其实并不知道自己要做什么。后来想想伤心很大一部分是虚荣心作怪，我并不觉得人生重要的机会没有了，我同学刚跑到斯坦福来做博士后，而我一出现就是斯坦福的助理教授，比他们厉害多了，我真的觉得这是一种虚荣。不过从那之后，我做了一个非常正确的决定：读博士后。”
庄小威重整旗鼓后投入到斯坦福大学的知名华裔科学家朱棣文教授旗下去做博士后。在这里，她的研究方向发生重大转变，从物理转入到生物。
从物理到生物，这个偶然的变更带庄小威进入了一个完全不同的学术世界：“做生物研究有做物理没有的体验。做物理研究，经常是自己提出问题，自己给出解答，没多少人关心。做生物研究，不需要挖空心思去想新题目，有很多自然而然的东西，因为生物跟我们息息相关。而且大家都关心健康，因此比较容易产生社会共鸣。”
庄小威在接触到生物学领域后，发觉人类对生命的认知有诸多空白，这让她产生了一种前所未有的期待，期待自己能够进入这些崭新的领域去填补空白。她对此产生了真挚的热爱，并投入了满腔的热情。
但是事实上，庄小威在加入朱棣文斯坦福大学实验室之前，对生物学没有一点了解，她在大学没修过生物课，甚至连DNA和RNA的区别都不知道。早年庄小威只喜欢物理学，笃信“眼见为实”，对“混乱”的生物学并不感兴趣，可能是因为细胞中大量分子混在一起，很难看清它们之间是如何相互作用的。
然而初生牛犊不怕虎，从此闯入生物学，让她有一种无知而无畏的感觉。
2003年，31岁的庄小威拿下了全美“麦克·阿瑟天才奖”，成为第一位获此荣誉的华人女科学家，也是24个获奖中最年轻的一位。
2012年8月，庄小威回到中国，成为北京大学第二位大学堂顶尖学者，此前的一位是诺贝尔物理奖得主、普林斯顿大学教授崔琦。
突破衍射极限 却与诺奖擦肩而过
庄小威当初跨界投入生物领域是个很大的挑战，但是物理专业的研究基础也给了她很多的帮助。她创造性地将生物荧光和显微分析技术结合，发明了“超高分辨荧光显微技术”。这种技术，克服光学显微镜的衍射极限，使得实时揭示生物分子运动成为可能。
传统的光学显微镜存在着一个衍射极限，使光学显微成像系统只能在样品上形成有限的光斑(艾里斑)。因为这个光学衍射极限的存在，能观察到200——300纳米已经是极限了。并且在真空条件下生物无法生存，电子显微镜观察生命运动也基本没辙，所以要想观察到细胞内细胞器、病毒如何影响细胞等生命活动过程，也变成亟待解决的问题。
(图：极度罕见，可以在真空下生存的生物“水熊虫”，在电子显微镜下的照片)
庄小威研究的“超高分辨荧光显微技术”，正好打破了这个瓶颈。长达10年的物理学根底赋予她敏锐的直觉，启发她创造性地将带荧光的分子标记物附在病毒上，当用激光照射时，标记物会发射出艳丽迷人的色彩。借助超分辨率显微镜技术，就可以实现跟踪拍摄。庄小威创造性地将荧光光谱和显微分析技术应用于单个分子，这种崭新的物理手段，使得实时揭示复杂生物过程中的分子个体及其运动步骤成为可能。
庄小威说道：“我们想给这个方法起一个有力的名字，STORM在英文中的意思是'风暴’，很响亮。”
几乎在同一时期，国际上也有其他的团队做出了类似的成果。2006年8月9日庄小威的STORM发表在《自然-方法》上。一天之后，美国科学家埃里克·贝齐格(Eric Betzig)基于相似原理的PALM发表在《科学》上。此后，庄小威也成了超分辨率荧光显微镜的大户，隔三差五就在顶级杂志上发表重要研究成果。那时很多人都认为庄小威会是2014年的诺奖得主，但是，世事却总是在关键时刻和庄小威开玩笑。
2014年的诺贝尔化学奖颁给了三位在超高分辨率荧光显微成像技术上做出贡献的科学家，除了贝齐格之外，还有美国科学家威廉姆·莫尔纳尔和德国科学家斯特凡·赫尔。
同为“超分辨率荧光显微镜”的研究，诺贝尔化学奖名单上却没有庄小威，这在华人世界引起了不少争议。
北京大学教授饶毅表示，贝齐格与庄小威的工作在物理原理上完全一样，两人同时发表论文，不明白结果为什么会出现厚此薄彼。
北京大学副教授席鹏在这个科研领域颇有发言权，因为他跟随当年诺奖得主、该领域公认的领军人物黑尔学习，他表示：庄小威没能获奖，我大感意外。这说明种族主义和性别歧视，其实不仅没有消失，而是日常可见。
瑞典皇家理工学院化学专业博士徐磊称“诺奖获得者埃里克·贝齐格在超分辨率显微镜方面的贡献不如庄小威”。多名研究人员认为庄小威的贡献比有的获奖者更大。
在很多华人科学家聚集的网站上，大家也都纷纷为庄小威抱打不平。关于性别歧视、种族歧视之类的猜测不断......
最终，诺贝尔奖委员面对这一质疑，给出了这样的解释：
第一：白兹格早在1995年发表了论文，对这一技术提出了理论设想。
第二：白兹格论文的收稿时间要比庄小威早几个月。
虽与诺贝尔奖无缘，但庄小威的成就确实是诺奖级别的。曾经有学生问她如何向诺贝尔奖而努力冲刺时，庄小威的回答出人意料：“我不想向诺贝尔奖努力，我觉得做研究首先是你喜欢做，其次对人类有贡献。做任何事情都不应为任何一个奖项去做，那样就没意思了，所以这绝对不是我的人生规划。”
一直以来，庄小威仍坚持致力于将STORM的能力提高，并在2020年，荣获年度维尔切克创新生物医学奖。
维尔切克创新奖(Vilcek Prize for Creative Promise)颁发给在美国以外出生的38岁以下杰出艺术家和科学家，奖励其在职业生涯的早期阶段展现出的非凡创意和作出的原创性贡献。该奖项每年颁发两人，一个为生物医学研究者，另一个为艺术或人文类。
在科研的道路上，庄小威一直心无旁骛的做科学，持之以恒的努力，享受过程的心态，也是她走向成功的风向标。
她是真正的学者，身上所具备的无所畏惧、意气纵横、不忘初心的精神值得每一位科研人员学习!
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