《测绘学报》
构建与学术的桥梁 拉近与权威的距离中国科学院外籍院士
美国国家科学院院士
获得麦克阿瑟天才奖
获得赛克勒国际生物物理学奖
获得美国科学院分子生物学奖
哈佛大学化学与化学生物、物理学双聘教授
被美国的《科技评论》杂志选为35岁以下的100名青年创新者
庄小威
中科大“少年班”出身哈佛双聘教授
2014年，被称为与诺贝尔奖只差“运气”二字的伟大科学家，
近日，又获得了另一大奖：
2020年度维尔切克创新奖——生物医学奖。
1972年1月，庄小威出生于中国江苏省如皋市，而如今48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。她发表的论文他引超过12600次，最高单篇他引超过2000次。2014年，她与诺奖擦肩而过，被人称为与诺贝尔奖只差“运气”二字的伟大科学家。维尔切克创新奖颁发给在美国以外出生的艺术家和科学家，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。
一、庄家有女初养成
天才少年的求学之路
从小爱科学，庄小威早期教育，是个性与顺其自然的结合，她顺着自己的志向和兴趣，动力强劲持续。⬇⬇⬇
庄小威出身于书香门第，父亲和母亲退休前都是中国科学技术大学教授。受父母亲的影响，从小耳濡目染不学以能。那时庄小威就对科学感兴趣，同时被物理严谨的推理之美所吸引。书桌边，父亲正在教一个小男孩物理，父亲问：“一杯水放在桌子上，这个水杯受了多少力?”这是一个普通初中物理问题。“有水和水杯的重力，桌子还有个支持力。”男孩说。“你还能不能想出来其他的力?”父亲问。“没错啊，就这两个力，一平衡它就不动了。”男孩回答。在一旁玩的妹妹却插话：“空气对水杯还有个作用力。”父亲大喜，夸耀：“这孩子尚未上学，竟有几分物理天分。”这位小女孩便是庄小威，那时的她也许还不懂空气怎样让水杯受力。只是因为父亲是空气动力学教授，提出的问题肯定跟空气有关，于是就这么作答。儿时的庄小威便表露出了超出同龄人的聪慧。她的表妹曾回忆一段幼年秩事：“她记忆力超强。记得小时候，我爸爸教她学中国象棋，什么是将、士、象，每个棋子该怎么走，不用多，只教一遍她就全都会了，惊得我爸爸直咂嘴。”庄小威自小聪明伶俐，勤奋好学。5岁多时，父母上班不在家，她自学炒青菜、打扫卫生等家务活。中学时，她在班上年龄最小，但各门功课都拔尖，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，却是百里挑一的智力超群。班里男生比较多，女生只有5个，庄小威就是其中之一。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。”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;15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。二、聪慧勤奋谱传奇
四大力学课全考满分，纪录至今无人打破
天分和勤奋向世界展示着华人女科学家的翩翩风采。⬇⬇⬇
庄小威从小就喜欢物理，围着自己的兴趣转，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。”她花工夫，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。中科大的那几年里，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。她还经常课余时间和同学讨论学术问题。不论对方是男生女生，她不分结果绝不罢休。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。在中科大毕业后，庄小威来到美国，先在加州大学伯克利分校拿到了物理学博士学位。2001年她被聘为哈佛大学助理教授。2003年成为美国首位获得麦克阿瑟基金会“天才奖”荣誉的华人女科学家，也是最年轻的一位。2006年初，年仅34岁的她成为哈佛大学化学与化学生物、物理系双聘教授。2012年当选美国国家科学院院士，刷新最年轻华人院士纪录。2013年又当选美国人文与科学院院士。2015年她还成为了中科院最年轻的外籍院士。庄小威的科大同窗曾回忆道：小威得天独厚，虽然读书无数，视力却是1.5。有时在宿舍时，大家都伏案用功，她却躺在上铺的床上看书，还能看见我们书上的字，令我们佩服不已。小威还有个一心两用的本领，边听三国评书边做原子物理作业的绝招也是绝无仅有。如今，她还延续着这样的习惯，一心二用。“我现在工作还是这个样子，一边在网上放着中国的电视连续剧，一边研究工作。”庄小威一直以天才的形象示人，过人的天赋聪慧的头脑让许多人望尘莫及。但实际上，任何的成就都不会来得那么理所当然，而成长中的艰辛只有庄小威自己知道。和科学史上的著名故事一样，成功从来不是天才的灵光乍现那么简单。在哈佛大学工作以来，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。三、越挫越勇不畏惧
人生总会遇到挫折，谁都一样
1997年，25岁的庄小威一路斩关夺隘，毫不费力地拿下了加州大学伯克利分校的物理学博士学位。⬇⬇⬇
庄小威取得了无数过人的成绩，让她被各种光环和荣耀包裹其中，别人看到的只是她成功的一面。“其实挫折是挺多的，只是失败的你没听到。”事实上，在1997年博士毕业时，霸气的庄小威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。我打电话告诉其他想给我教职的学校，说我还没有准备好，然后静下心来在斯坦福做了三年多博士后。重整旗鼓的庄小威决定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：“做生物研究有个做物理没有的体验。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。”尤其是接触到生物学领域后，庄小威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。然而事实上，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。四、一朝得奖扬国威。
31岁拿下2003年度全美“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个获奖者中最年轻的一位，而且是女性。⬇⬇⬇
虽说当初跨界投入生物领域是个不小的挑战，但是物理专业的背景也给庄小威带来了许多帮助。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。自光学显微镜诞生以来，科学家们就能通过镜头，看到细菌等微小生物的动态。但传统的光学显微镜其实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。因为这个光学衍射极限存在，只能观察到200纳米到300纳米。没错，能观察到200纳米到300纳米已经是极限了。电子显微镜的真空下条件下，生物无法生存，观察生命运动也基本没辙。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。
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，变成亟待解决的问题。现代生物医学研究中，理解人体生命的作用过程和探明疾病的产生机理，也因显微镜的极限碰到瓶颈。而庄小威研究的“超高分辨荧光显微技术”，就是为打破这个瓶颈而生的。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。31岁的她一举拿下2003年度全美“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个获奖者中最年轻的一位。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。五、与诺奖擦肩而过
在华人世界引起了不少争议
那时候很多人都猜测， 如果超分辨率荧光显微镜是诺奖成就，那庄小威必然是得奖者。⬇⬇⬇
2006年，庄小威就STORM在《自然·技术》杂志上发表相关论文。在2011年，她又进一步克服了之前耗时长的缺点，开发出了更高性能的STORM。这一路走来，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。一将功成万骨枯，用来形容诺贝尔奖确实不为过。2014年的诺贝尔化学奖颁给了美国科学家埃里克·贝齐格、威廉·莫纳和德国科学家斯特凡·黑尔。第一个被念到名字的埃里克·贝齐格，获奖的理由就是——“超分辨率荧光显微镜”PALM。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。
特别是在华人科学家聚集的网站上，大家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，对这一质疑，诺贝尔奖委员给出了这样解释：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。庄小威虽与诺奖无缘，但她的成就确实是诺奖级别的。纵观历史，没得到应有殊荣的能人异士大有人在。而庄小威也当得起无冕之王这四个字。六、良师益友好榜样
培养了无数人才精英
名师出高徒，这话一点都不假。⬇⬇⬇
虽然没有了诺奖加持，但庄小威这一路仍然圈粉无数。每次开讲座，必定是座无虚席、人满为患的情况。有一次庄小威参加讲座，饶毅是主持人，他开玩笑说：上一次讲座的时候，我为了宣传还专门发了一篇博客，现场来的人非常多，这一次我没有发博客，来的人更多了，可见我的博客......庄小威常常总结自己在做学问上一路走来的经验，分享给年轻的学者们，不仅仅是研究上的，更多的是对待研究的恒心和态度。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。”之前，一段毕业演讲视频在网络上刷屏。他叫何江，是首位在哈佛博士毕业典礼上演讲的中国人，这位哈佛学霸正是师从庄小威。在他眼里，庄小威就是自己的 role model ，是真正大师级的传奇人物。与众多华裔科学家相比，庄小威非常朴素，没有任何讨好人的姿态，且有着一种单纯和非常的专注。心无旁骛的做科学，持之以恒的努力，享受过程的心态，都是她走向成功的风向标。她是真正的学者无所畏惧意气纵横不忘初心
