」少年班「出身的天才少女，34成哈佛教授，離諾獎只差運氣！

近日，馬里蘭大學中國女留學生楊舒平的演講，在網上引起了廣泛的熱議。

同時，這段視頻也帶火了另一段畢業演講視頻

這位名叫何江的農村子弟，是首位在哈佛博士畢業典禮上演講的中國人。

與「Sweet and Fresh」不同，他不帶諂媚，不卑不亢地指出了中國存在的問題，並對中國未來寄予希望。

同樣是畢業演講，鮮明的對比下，高下立判。

名師出高徒，這話不假。

原來在這位哈佛學霸何江背後，還有着另一位更厲害的科學家大牛——庄小威。

在何江眼裡，她就是自己的role model（偶像和榜樣），她才是真正大師級的傳奇人物。

庄小威與何江

天才少女、中科大少年班、與諾貝爾獎最接近的華人女性、美國科學院最年輕華裔院士、哈佛大學雙聘教授、第一位獲美國「天才獎"的華裔女科學家、以她名字命名的哈佛實驗室...

這些都是她身上自帶的光環。

庄小威，1972年出生於江蘇省如皋市，父母親是中科大的教授。

雖然未曾正規學過拼音識字，但5歲時，庄小威就已經是科大附小的二年級生。

然而在班裡，她年齡最小，卻是最聰明的學生。

庄小威全家福，左一為同年庄小威

受父母親的影響，庄小威從小就對科學感興趣，同時也被物理嚴謹的推理之美所吸引。

初中時，她就曾獲全國數理化競賽第一名。

15歲，她又憑高考600多分的狀元成績考入中國科技大學少年班。

在天才雲集的少年班，庄小威也完全不露怯。

憑着對物理的熱愛，她對物理的每一個細節都不放過。

本來不太在意成績的她，最後竟考了個四大力學課程滿分。

這個「大滿貫」的傳奇記錄，至今在科大還沒人能打破。

庄小威的天才形象，在少年班裡也深入人心。

在少年班的同學回憶，「小威得天獨厚，還有一心兩用的本領，能一邊聽《三國演義》，一邊做原子物理作業，讓我們好生佩服。」

中科大少年班畢業後，庄小威便赴美開始博士生涯，那年她僅僅19歲。

2003年，這位天才少女更是被美國麥克阿瑟「天才獎」垂青,獲得50萬美元獎金。

她是首位獲此殊榮的華人女性，同時也是獲獎者中最年輕的一位。

麥克阿瑟天才獎，獎金金額有50萬美元

2006年，年僅34的她便成了哈佛大學物理和化學系的雙聘教授。

與此同時，以她名字命名的單分子生物物理實驗室建成。

此後，她便帶領着21名博士、博士後開始研究流感、艾滋病、SARS等病毒入侵宿主細胞的過程。

庄小威的實驗室網站首頁

天才少女，天才少年班，「天才獎」，彷彿她的所有經歷都與她的天賦異稟有關。

但實際上，任何的成就都不會來得那麼理所當然。

而成長中的艱辛只有庄小威自己知道。

25歲的庄小威在博士畢業後，導師沈元壤就鼓勵表現不錯的她找教職。

當時斯坦福大學就告訴庄小威，說對她各方面很滿意，準備給她留一個職位。

庄小威心裏異常激動啊，而且開始有點自我膨脹。

畢竟她的同學還在讀博士後，自己就已經是斯坦福助理教授了。

庄小威加州伯克利分校的博士畢業照

然而在她沾沾自喜時，她也迎來了人生第一個打擊。

斯坦福大學在最後一刻竟改口，覺得她Not Ready，只給了她在斯坦福大學讀博士後的機會。

得知結果的庄小威哭了很久，並開始對自己的自滿進行反思。

小威的博士後導師朱棣文

在這之後，無論哪個大學打電話來邀請她參加教職，她都一一拒絕了。

因為她也看清自己確實Not Ready,不能為了教授的風光而丟掉最本質的動力。

沉下心來的庄小威，決定加入朱棣文在斯坦福大學的實驗室。

朱棣文是華裔物理學家，獲1997年諾貝爾物理學獎，同時也是美國能源部部長。

庄小威與朱棣文合照

頂級教授和頂級學生相遇，註定要有新鮮事發生。

兩個物理學家，一句「Why not？」，竟突然轉向了完全不熟悉的化學、生物學領域。

可能你會覺得好歹是個斯坦福博士，就算讀的物理系，生物肯定也不會差到哪去。

但庄小威的情況卻是，連DNA和RNA的區別是什麼都不知道。

原因是庄小威所在少年班環境十分自由，除了必修的英語和語文外，其他課都可以自由選修。

而她自己則全憑興趣選擇了物理和數學，一門生物都沒有學。

後來她就常自嘲，「我那時連DNA和RNA的區別都搞不清，是完全的無知者無畏。」

跨學科是偶然的事，但能堅持下來，絕不是因為偶然。

前兩年，她幾乎都是在摸索和試探，沒有做出任何成功，哭鼻子更是家常便飯。

...

憑藉著努力，2006年，庄小威就在哈佛大學建立了以她名字命名的實驗。

實驗室的建起，也讓她的生活變得更忙碌了。

一周工作7天，每天都從早上10點開始，工作到半夜12點。

她說「除了吃飯睡覺，剩下的時間都在工作。」

一排右二庄小威，生物動態光學成像中心首屆國際學術評審委員會（SAB）會議

雖說當初跨界投入生物領域是個不小的挑戰，但是物理專業的背景也給庄小威帶來了許多幫助。

她創造性地將生物熒光和顯微分析技術結合，發明了「超高分辨熒光顯微技術」。

這種技術，克服光學顯微鏡的衍射極限，使得實時揭示生物分子運動成為可能。

庄小威與她的學生在實驗室

工欲善其事，必先利其器。

自光學顯微鏡誕生以來，科學家們就能通過鏡頭，看到細菌等微小生物的動態。

衍射極限中的艾里斑

但傳統的光學顯微鏡其實存在着一個衍射極限，使光學顯微成像系統只能在樣品上形成有限的光斑（艾里斑）。

因為這個光學衍射極限存在，能觀察到200納米到300納米已經是極限了。

德國物理學家Ernst Abbe發現了光學顯微鏡的衍射極限，並將其刻在墓碑上

而採用不同成像方式的電子顯微鏡，雖能達到納米級的分辨率，但必須在真空條件下觀察。

電子顯微鏡的真空下條件下，生物無法生存，觀察生命運動也基本沒轍。

極度罕見，可以在真空下生存的生物「水熊蟲」，在電子顯微鏡下的照片。

所以要想觀察到細胞內細胞器、病毒如何影響細胞等生命活動過程，變成亟待解決的問題。

現代生物醫學研究中，理解人體生命的作用過程和探明疾病的產生機理，也因顯微鏡的極限碰到瓶頸。

而庄小威研究的「超高分辨熒光顯微技術」，就是為打破這個瓶頸而生的。

她的研究亦叫STORM（Stochastic Optical Reconstruction Microscopy），中文翻譯為「隨機光學重構顯微技術」。

STORM的關鍵是在於突破了如何用光控開關探針，來實現單分子發光與重組成像的技術。

2004年，她的研究組就發現了某種花青染料具有光控開關的性質。

光控開關性質：染料可通過不同顏色的激光，使自身激活成熒光狀態和失活無光狀態，通俗點說就是和「開燈」和「關燈」一樣道理。

庄小威利用這種光控開關性質，讓原本很擠的生物分子們分別單獨發光。

照完一張相後，讓本來的發光點「關燈」，讓原本不發光的點「開燈」，再繼續照相。

STORM成像原理圖

如此反覆，拍下成千上萬張顯微像後再重新疊加，最後得到超高分辨率的圖像。

這種方法巧妙地「克服了光的衍射極限」，得到了高於普通光學顯微鏡10倍的超高分辨率。

STORM與傳統顯微鏡的分辨率對比

2006年，庄小威就STORM在《自然·技術》雜誌上發表相關論文。

在2011年，她又進一步克服了之前耗時長的缺點，開發出了更高性能的STORM。

這一路走來，庄小威也成了超分辨率熒光顯微鏡的大戶，隔三差五就在頂級雜誌上發表重要研究成果。

神經元軸突中肌動蛋白，常規圖像（上）和3D STORM圖像的比較（2013年）

那時候很多人都猜測， 如果超分辨率熒光顯微鏡是諾獎成就，那庄小威必然是得獎者。

但是，世事卻總是在關鍵時刻和庄小威開玩笑。

...

一將功成萬骨枯，用來形容諾貝爾獎確實不為過。

2014年的諾貝爾化學獎頒給了白茲格、赫爾和莫納三位物理學家。

第一個被念到名字的白茲格，獲獎的理由就是——「超分辨率熒光顯微鏡」PALM。

2014年獲諾貝爾化學獎的三位科學家

同為「超分辨率熒光顯微鏡」的研究，諾貝爾化學獎名單上卻沒有庄小威，這在華人世界引起了不少爭議。

特別是在華人科學家聚集的網站上，大家都紛紛為庄小威抱打不平。

關於性別歧視，種族歧視之類的猜測不斷。

一位清華大學的教授在微博上就寫道：聽到白茲格名字的時候，我幾乎要準備給庄小威寫賀信了.....

白茲格

雖然諾獎結果已是板上釘釘，塵埃落定的事情。

但庄小威的STORM，與白茲格的PALM可以說是並駕齊驅的一項技術。

而且在後續發展跟推廣方面，庄小威的作用可以說是比白茲格更重要。

相關論文的發表時間上，也只是一天之隔。

白茲格的相關論文發表於2006年8月10日出版的《科學》雜誌（3月13收稿，8月2日通過評審）

庄小威的相關論文發表於2006年8月9日出版的《自然·技術》雜誌（7月7日收稿，7月31日通過審評）

對這一質疑，諾貝爾獎委員是這樣解釋的。

第一：白茲格早在1995年發表了論文，對這一技術提出了理論設想。

第二：白茲格論文的收稿時間要比庄小威早幾個月。

庄小威雖與諾獎無緣，但她的成就確實是諾獎級別的。

縱觀歷史，沒得到應有殊榮的能人異士大有人在。

而庄小威也當得起無冕之王這四個字。

庄小威在北大演講

就算沒有諾獎加持，庄小威這一路仍然圈粉無數。

每次開講座，必定是座無虛席、人滿為患的情況。

這不，文章最開始的提到的哈佛博士何江，就是因為庄小威，才立志考上哈佛找小威學姐（何江也是中國科技大學畢業的）。

庄小威三十而立就已經立於學術之巔，未來成就更是不可估量。

就2016上半年，庄小威和他的團隊就已經在Nature、Science、Cell等頂級學術雜誌發表了多達10篇的研究論文。

現在她仍致力於將STORM的能力提高，並設想着未來能夠看起細胞內分子的每一個交互動態，真正解開未知的生命之謎。

對於這幅看起來有點遙遠的圖景，庄小威信心十足：

你看，衍射極限已經被技術克服，沒什麼是不可能的。