“科学突破奖”获得者庄小威的学霸人生

10月17日，被称为“豪华版诺贝尔奖”的科学突破奖（Breakthrough Prize）在旧金山揭晓。

一共7个奖项颁给了（4个生命科学奖，2个基础物理奖，1个数学奖）婴儿死亡主要遗传因素治疗、超分辨率成像、一种新型电子材料以及其他重大突破。其中，来自哈佛大学和霍华德·休斯医学研究所的华裔科学家庄小威获得生物领域的大奖。

庄小威的贡献在于，她发明出了一种超分辨率成像技术——随机光学重构显微术（STORM），突破了光学显微镜的分辨率限制，进而能够发现细胞中的隐藏结构，这些细胞大小仅为人类头发直径的万分之一，例如：大脑神经元内部周期性膜骨架。

传统光学显微镜由于光学作用的限制只能达到几百纳米的水平，STORM成像技术则可以得到小于10纳米的画面。

荷兰乌得勒支大学光学物理学家、显微镜专家Allard Mosk评价说：“这是一项了不起的研究。庄小威的成果真正让生物显微镜的超分辨率革命开始了。”

科学突破奖被称为“科学界奥斯卡”或“豪华版的诺贝尔奖”，因为在全球范围内，它是奖金额最高的科学奖。就本届来说，奖金总额为2200万美元，庄小威的奖金就高达300万美元。

该奖由多位大佬于2012年共同创立：谷歌创始人谢尔盖·布林、Facebook创始人马克·扎克伯格及其夫人、中国腾讯公司董事会主席马化腾、俄罗斯互联网投资家尤里·米尔纳及其夫人、DNA检测公司23andMe的创始人之一安妮·沃西基。

　　2016年12月4日，2017年科学突破奖颁奖仪式在美国国家航空航天局艾姆斯研究中心举行。该奖项的联合创始人马克·扎克伯格（左）和尤里·米尔纳在台上发表演讲

当庄小威被宣布获得该奖项后，许多人开始对这位华裔女科学家好奇。

庄小威有很多头衔：生物物理学家，美国国家科学院院士、美国艺术与科学学院院士、中国科学院外籍院士，哈佛大学化学与化学生物、物理学双聘教授......

她获得的奖项数量可以用“庞大”来形容：

2003年，庄小威获美国麦克阿瑟基金会“天才奖”，是首位获此荣誉的华人女科学家，也是24个获奖者中最年轻的一位。

2005年3月，霍华德·休斯医学研究会从全美三百多位提名人中遴选出43位研究员（HMMI），在此后7年中向每位提供700万美元资助，庄小威位列其中。

她还获得多个科研领域的奖，如：TR Worlds Top 100 Young Innovators Award，Max Delbruck Prize in Biological Physics，Raymond & Beverly Sackler International Prize in Biophysics等等。

庄小威不是一般的“学霸”——

• 1987年考进中国科技大学少年班；

• 1991年从中国科学技术大学毕业后，赴美国加州大学伯克利分校留学；

• 1996年博士毕业后进入斯坦福大学从事博士后研究工作，导师是朱棣文；

• 2001年进入哈佛大学任教，先后担任助理教授、副教授；

• 2005年被聘为美国霍华德·休斯医学研究所研究员；

• 2006年被聘为哈佛大学化学和物理双学科正教授，并在哈佛大学建立了以自己名字命名的单分子生物物理实验室；

• 2012年当选为美国国家科学院院士；

• 2015年当选为中国科学院外籍院士。

  
  

据江海晚报的报道，庄小威出生于1972年1月。她的父亲庄礼贤和母亲朱仁芝都是中国科技大学的教授。父亲的研究领域是空气动力学，曾写过《流体力学》。

这里有一个关于庄小威天赋异禀的故事——在她小时候，有一次父亲提问庄小威的哥哥：

“一杯水放在桌子上，这个水杯受了多少力？”

“有水和水杯的重力，桌子还有个支持力。” 

“你还能不能想出来其他的力？” 

“没错啊，就这两个力，一平衡它就不动了。” 

在一旁玩耍的庄小威插了一句话：“空气对水杯还有个作用力。”

“学霸”潜质从小时候显露无疑。

1987年，15岁的庄小威在考进中国科技大学少年班后，创造了“四大力学满分”的神话。这个记录一直保持至今，无人打破。

在1991年入学加州大学伯克利分校时，她选择了光学专业。1997年，庄小威博士毕业，她转到斯坦福大学，做了朱棣文教授的学生，将研究领域转向了生物领域。然而彼时，她连DNA和RNA的区别都不清楚。

为了能够快速入行，庄小威疯狂工作：从早10点到晚上12点，全年无休，也从来没有过周末。在斯坦福做了三年的博士后研究后，她清楚了自己的方向，2001年，结束博士后生涯的庄小威选择加入哈佛大学。

据南通网的报道，在实验室中，庄小威将带荧光的分子标记物附在病毒上，当用激光照射时，标记物发射出特殊的彩色光。借助显微镜，她详实跟踪了单个病毒的行为，也跟踪了诸如蛋白质和核糖核酸(RNA)片断这样的单个分子行为。她拍摄到单个流感病毒的连续影像，这是世界上首次记录到病毒的各阶段过程。

庄小威在回忆当时的情景时说：“那是在我做教授的第一年，就在这个实验室，当我的学生跟我说，你来看一看，显微镜里面的那个东西，于是我们第一次看到了，单个的病毒是怎样在细胞里面运动的，”

2006年是庄小威的转折时刻——

她在实验室用绿光红光激发然后关闭一小部分荧光分子，实现准确定位，经过重复这一步骤，对另一小部分荧光分子定位，从而取得一系列互不重叠的成像，最后予以重构，得到远低于衍射极限、精度在20nm的成像。最终，庄小威发明了STORM荧光成像技术。

那一年，她34岁，却成为哈佛大学化学与化学生物、物理学双科正教授，并建立了以自己名字命名的单分子生物物理实验室，拥有20多位科研人员。

STORM荧光成像技术在转让给尼康公司后，基于该技术生产的荧光显微镜已经上市。

从斯坦福到哈佛，庄小威由“小白”蜕变成为前沿科研者，而她靠的不仅是天赋。

（本文资料来自江海晚报、南通网）