"

書桌邊,父親正在教一個小男孩物理。

父親問:"一杯水放在桌子上,這個水杯受了多少力?"這是一個普通的初中物理問題。"有水和水杯的重力,桌子還有個支持力。"男孩說。"你還能不能想出來其他的力?"父親問。

"沒錯啊,就這兩個力,一平衡它就不動了。"男孩答。一旁的妹妹在玩,沒仔細地聽,卻插了一句嘴:"空氣對水杯還有個作用力。"

父親大喜,道:"這孩子尚未上學,竟有幾分學物理的天分。"

其實,長大後小女孩已不記得當時她是否真的知道空氣是什麼,只是因為父親是空氣動力學教授,猜到提出的問題肯定跟空氣有關,於是就這麼作答。這位小女孩就是莊小威,日後她不僅踏進了物理學的殿堂,而且成長為美國科學院現在最年輕的院士。

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書桌邊,父親正在教一個小男孩物理。

父親問:"一杯水放在桌子上,這個水杯受了多少力?"這是一個普通的初中物理問題。"有水和水杯的重力,桌子還有個支持力。"男孩說。"你還能不能想出來其他的力?"父親問。

"沒錯啊,就這兩個力,一平衡它就不動了。"男孩答。一旁的妹妹在玩,沒仔細地聽,卻插了一句嘴:"空氣對水杯還有個作用力。"

父親大喜,道:"這孩子尚未上學,竟有幾分學物理的天分。"

其實,長大後小女孩已不記得當時她是否真的知道空氣是什麼,只是因為父親是空氣動力學教授,猜到提出的問題肯定跟空氣有關,於是就這麼作答。這位小女孩就是莊小威,日後她不僅踏進了物理學的殿堂,而且成長為美國科學院現在最年輕的院士。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

莊小威

14歲考進中國大少年班,“四大力學”均獲滿分,至今無人打破記錄。1991年19歲時從中國科學技術大學畢業,之後赴美國加州大學伯克利分校留學。1996年博士畢業後進入斯坦福大學從事博士後研究工作,師從朱棣文。

29歲進入哈佛大學任教,先後擔任助理教授、副教授。2005年被聘為美國霍華德·休斯醫學研究所研究員。2006年被聘為哈佛大學化學和物理雙學科正教授,並在哈佛大學建立了以自己名字命名的單分子生物物理實驗室。2012年當選為美國國家科學院院士;2015年當選為中國科學院外籍院士 。

從小就是學霸

1972念莊小威出生在江蘇一個知識分子家庭,她的父母都是中國科技大學工程科學院的教授,父親寫過的《流體力學》在國內流傳。小時候莊小威住在江蘇如皋的爺爺奶奶家,沒上過幼兒園,自然也就沒有幼兒園畢業證。5歲她才回到自己父母身邊,認字什麼的都是爸媽在工作之餘隨便教的。到了年紀,就上了中科大附小二年級。

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書桌邊,父親正在教一個小男孩物理。

父親問:"一杯水放在桌子上,這個水杯受了多少力?"這是一個普通的初中物理問題。"有水和水杯的重力,桌子還有個支持力。"男孩說。"你還能不能想出來其他的力?"父親問。

"沒錯啊,就這兩個力,一平衡它就不動了。"男孩答。一旁的妹妹在玩,沒仔細地聽,卻插了一句嘴:"空氣對水杯還有個作用力。"

父親大喜,道:"這孩子尚未上學,竟有幾分學物理的天分。"

其實,長大後小女孩已不記得當時她是否真的知道空氣是什麼,只是因為父親是空氣動力學教授,猜到提出的問題肯定跟空氣有關,於是就這麼作答。這位小女孩就是莊小威,日後她不僅踏進了物理學的殿堂,而且成長為美國科學院現在最年輕的院士。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

莊小威

14歲考進中國大少年班,“四大力學”均獲滿分,至今無人打破記錄。1991年19歲時從中國科學技術大學畢業,之後赴美國加州大學伯克利分校留學。1996年博士畢業後進入斯坦福大學從事博士後研究工作,師從朱棣文。

29歲進入哈佛大學任教,先後擔任助理教授、副教授。2005年被聘為美國霍華德·休斯醫學研究所研究員。2006年被聘為哈佛大學化學和物理雙學科正教授,並在哈佛大學建立了以自己名字命名的單分子生物物理實驗室。2012年當選為美國國家科學院院士;2015年當選為中國科學院外籍院士 。

從小就是學霸

1972念莊小威出生在江蘇一個知識分子家庭,她的父母都是中國科技大學工程科學院的教授,父親寫過的《流體力學》在國內流傳。小時候莊小威住在江蘇如皋的爺爺奶奶家,沒上過幼兒園,自然也就沒有幼兒園畢業證。5歲她才回到自己父母身邊,認字什麼的都是爸媽在工作之餘隨便教的。到了年紀,就上了中科大附小二年級。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

她14歲就上了中科大少年班預備班,從合肥到北京再到蘇州,小威一路過關斬將高考600多分就進了少年班,那時她才15歲。中科大時任校長朱清時快70了還記得這個小姑娘。莊小威的天才形象,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。”

小威有兩個超人的本領。一個本領是怎麼看書眼睛都是1.5,一個本領是可以一邊聽評書一邊寫原子物理作業,在校期間獲四大力學滿分,至今無人打破。莊小威在數學、物理課考試裡幾乎每次都得滿分,化學,計算機等課也成績優秀。她還經常課餘時間和同學討論學術問題。不論對方是男生女生,她不分結果絕不罷休。

博士畢業後跨學科做研究

19歲大學畢業赴美留學,父親建議她去舊金山,因為不用轉機。莊小威選擇了加州大學伯克利分校。她聽取楊振寧先生的建議,選擇了實驗物理方向,跟著沈元壤先生讀博士,很快喜歡上光學。24歲時,莊小威順風順水,拿下了伯克利的物理博士學位。

25歲的莊小威在從加州大學伯克利分校畢業,獲得物理學博士學位後,斯坦福大學本準備給她留一個職位,但在最後一刻竟改口,覺得她Not Ready,只給了她在斯坦福大學讀博士後的機會,得知結果的莊小威哭了很久,並開始對自己的自滿進行反思,然後決定沉下心來加入朱棣文在斯坦福大學的實驗室。

"

書桌邊,父親正在教一個小男孩物理。

父親問:"一杯水放在桌子上,這個水杯受了多少力?"這是一個普通的初中物理問題。"有水和水杯的重力,桌子還有個支持力。"男孩說。"你還能不能想出來其他的力?"父親問。

"沒錯啊,就這兩個力,一平衡它就不動了。"男孩答。一旁的妹妹在玩,沒仔細地聽,卻插了一句嘴:"空氣對水杯還有個作用力。"

父親大喜,道:"這孩子尚未上學,竟有幾分學物理的天分。"

其實,長大後小女孩已不記得當時她是否真的知道空氣是什麼,只是因為父親是空氣動力學教授,猜到提出的問題肯定跟空氣有關,於是就這麼作答。這位小女孩就是莊小威,日後她不僅踏進了物理學的殿堂,而且成長為美國科學院現在最年輕的院士。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

莊小威

14歲考進中國大少年班,“四大力學”均獲滿分,至今無人打破記錄。1991年19歲時從中國科學技術大學畢業,之後赴美國加州大學伯克利分校留學。1996年博士畢業後進入斯坦福大學從事博士後研究工作,師從朱棣文。

29歲進入哈佛大學任教,先後擔任助理教授、副教授。2005年被聘為美國霍華德·休斯醫學研究所研究員。2006年被聘為哈佛大學化學和物理雙學科正教授,並在哈佛大學建立了以自己名字命名的單分子生物物理實驗室。2012年當選為美國國家科學院院士;2015年當選為中國科學院外籍院士 。

從小就是學霸

1972念莊小威出生在江蘇一個知識分子家庭,她的父母都是中國科技大學工程科學院的教授,父親寫過的《流體力學》在國內流傳。小時候莊小威住在江蘇如皋的爺爺奶奶家,沒上過幼兒園,自然也就沒有幼兒園畢業證。5歲她才回到自己父母身邊,認字什麼的都是爸媽在工作之餘隨便教的。到了年紀,就上了中科大附小二年級。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

她14歲就上了中科大少年班預備班,從合肥到北京再到蘇州,小威一路過關斬將高考600多分就進了少年班,那時她才15歲。中科大時任校長朱清時快70了還記得這個小姑娘。莊小威的天才形象,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。”

小威有兩個超人的本領。一個本領是怎麼看書眼睛都是1.5,一個本領是可以一邊聽評書一邊寫原子物理作業,在校期間獲四大力學滿分,至今無人打破。莊小威在數學、物理課考試裡幾乎每次都得滿分,化學,計算機等課也成績優秀。她還經常課餘時間和同學討論學術問題。不論對方是男生女生,她不分結果絕不罷休。

博士畢業後跨學科做研究

19歲大學畢業赴美留學,父親建議她去舊金山,因為不用轉機。莊小威選擇了加州大學伯克利分校。她聽取楊振寧先生的建議,選擇了實驗物理方向,跟著沈元壤先生讀博士,很快喜歡上光學。24歲時,莊小威順風順水,拿下了伯克利的物理博士學位。

25歲的莊小威在從加州大學伯克利分校畢業,獲得物理學博士學位後,斯坦福大學本準備給她留一個職位,但在最後一刻竟改口,覺得她Not Ready,只給了她在斯坦福大學讀博士後的機會,得知結果的莊小威哭了很久,並開始對自己的自滿進行反思,然後決定沉下心來加入朱棣文在斯坦福大學的實驗室。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

莊小威與朱棣文博士合影

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。可能大家會認為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。後來談起這事她就常自嘲,“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。

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,其中白茲格的獲獎理由就是——“超高分辨率熒光顯微鏡”。有人寫道:聽到白茲格名字的時候,我幾乎要準備給莊小威寫賀信了.....可名單上沒有莊小威,這是不可改變的事實。

但她沒有氣餒,更是在2019年7月,博士畢業僅短短几年,她從物理跨界到化學、生物領域,在哈佛大學帶領課題組開發了一種基於摺紙轉子的成像和跟蹤技術(origami-rotor-based imaging and tracking,ORBIT),這是一種利用熒光標記的DNA摺紙轉子在單分子水平上以毫秒的時間分辨率跟蹤DNA旋轉的方法,相關研究成果發表在《Nature》上。

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書桌邊,父親正在教一個小男孩物理。

父親問:"一杯水放在桌子上,這個水杯受了多少力?"這是一個普通的初中物理問題。"有水和水杯的重力,桌子還有個支持力。"男孩說。"你還能不能想出來其他的力?"父親問。

"沒錯啊,就這兩個力,一平衡它就不動了。"男孩答。一旁的妹妹在玩,沒仔細地聽,卻插了一句嘴:"空氣對水杯還有個作用力。"

父親大喜,道:"這孩子尚未上學,竟有幾分學物理的天分。"

其實,長大後小女孩已不記得當時她是否真的知道空氣是什麼,只是因為父親是空氣動力學教授,猜到提出的問題肯定跟空氣有關,於是就這麼作答。這位小女孩就是莊小威,日後她不僅踏進了物理學的殿堂,而且成長為美國科學院現在最年輕的院士。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

莊小威

14歲考進中國大少年班,“四大力學”均獲滿分,至今無人打破記錄。1991年19歲時從中國科學技術大學畢業,之後赴美國加州大學伯克利分校留學。1996年博士畢業後進入斯坦福大學從事博士後研究工作,師從朱棣文。

29歲進入哈佛大學任教,先後擔任助理教授、副教授。2005年被聘為美國霍華德·休斯醫學研究所研究員。2006年被聘為哈佛大學化學和物理雙學科正教授,並在哈佛大學建立了以自己名字命名的單分子生物物理實驗室。2012年當選為美國國家科學院院士;2015年當選為中國科學院外籍院士 。

從小就是學霸

1972念莊小威出生在江蘇一個知識分子家庭,她的父母都是中國科技大學工程科學院的教授,父親寫過的《流體力學》在國內流傳。小時候莊小威住在江蘇如皋的爺爺奶奶家,沒上過幼兒園,自然也就沒有幼兒園畢業證。5歲她才回到自己父母身邊,認字什麼的都是爸媽在工作之餘隨便教的。到了年紀,就上了中科大附小二年級。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

她14歲就上了中科大少年班預備班,從合肥到北京再到蘇州,小威一路過關斬將高考600多分就進了少年班,那時她才15歲。中科大時任校長朱清時快70了還記得這個小姑娘。莊小威的天才形象,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。”

小威有兩個超人的本領。一個本領是怎麼看書眼睛都是1.5,一個本領是可以一邊聽評書一邊寫原子物理作業,在校期間獲四大力學滿分,至今無人打破。莊小威在數學、物理課考試裡幾乎每次都得滿分,化學,計算機等課也成績優秀。她還經常課餘時間和同學討論學術問題。不論對方是男生女生,她不分結果絕不罷休。

博士畢業後跨學科做研究

19歲大學畢業赴美留學,父親建議她去舊金山,因為不用轉機。莊小威選擇了加州大學伯克利分校。她聽取楊振寧先生的建議,選擇了實驗物理方向,跟著沈元壤先生讀博士,很快喜歡上光學。24歲時,莊小威順風順水,拿下了伯克利的物理博士學位。

25歲的莊小威在從加州大學伯克利分校畢業,獲得物理學博士學位後,斯坦福大學本準備給她留一個職位,但在最後一刻竟改口,覺得她Not Ready,只給了她在斯坦福大學讀博士後的機會,得知結果的莊小威哭了很久,並開始對自己的自滿進行反思,然後決定沉下心來加入朱棣文在斯坦福大學的實驗室。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

莊小威與朱棣文博士合影

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。可能大家會認為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。後來談起這事她就常自嘲,“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。

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,其中白茲格的獲獎理由就是——“超高分辨率熒光顯微鏡”。有人寫道:聽到白茲格名字的時候,我幾乎要準備給莊小威寫賀信了.....可名單上沒有莊小威,這是不可改變的事實。

但她沒有氣餒,更是在2019年7月,博士畢業僅短短几年,她從物理跨界到化學、生物領域,在哈佛大學帶領課題組開發了一種基於摺紙轉子的成像和跟蹤技術(origami-rotor-based imaging and tracking,ORBIT),這是一種利用熒光標記的DNA摺紙轉子在單分子水平上以毫秒的時間分辨率跟蹤DNA旋轉的方法,相關研究成果發表在《Nature》上。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

這是一種可以觀察DNA解螺旋結構的顯微鏡,隨著冷凍電鏡的發現,讓人類可以清晰地觀測到蛋白結構,因此發明冷凍電鏡的物理科學家可以獲得諾貝爾生理醫學獎,對於生物基因靶向治療以及蛋白結構分析做出巨大的幫助,莊小威團隊這項觀察DNA解落選結構的顯微鏡如果未來增強分辨率,將促進人類生物醫學更進一步,將進一步促進人類研究蛋白質和DNA之間相互作用的機理,將對未來生物醫學發展帶來巨大影響,從DNA遺傳變異和蛋白質轉化作用的過程,控制和治療病變的細胞。

34歲成為哈佛正教授

29歲進入哈佛大學任教,先後擔任助理教授、副教授。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,被聘為哈佛大學化學和物理雙學科正教授,是哈佛物理系和化學系少有的雙科教授,並在哈佛大學建立了以自己名字命名的單分子生物物理實驗室。此後,她便帶領著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。

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書桌邊,父親正在教一個小男孩物理。

父親問:"一杯水放在桌子上,這個水杯受了多少力?"這是一個普通的初中物理問題。"有水和水杯的重力,桌子還有個支持力。"男孩說。"你還能不能想出來其他的力?"父親問。

"沒錯啊,就這兩個力,一平衡它就不動了。"男孩答。一旁的妹妹在玩,沒仔細地聽,卻插了一句嘴:"空氣對水杯還有個作用力。"

父親大喜,道:"這孩子尚未上學,竟有幾分學物理的天分。"

其實,長大後小女孩已不記得當時她是否真的知道空氣是什麼,只是因為父親是空氣動力學教授,猜到提出的問題肯定跟空氣有關,於是就這麼作答。這位小女孩就是莊小威,日後她不僅踏進了物理學的殿堂,而且成長為美國科學院現在最年輕的院士。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

莊小威

14歲考進中國大少年班,“四大力學”均獲滿分,至今無人打破記錄。1991年19歲時從中國科學技術大學畢業,之後赴美國加州大學伯克利分校留學。1996年博士畢業後進入斯坦福大學從事博士後研究工作,師從朱棣文。

29歲進入哈佛大學任教,先後擔任助理教授、副教授。2005年被聘為美國霍華德·休斯醫學研究所研究員。2006年被聘為哈佛大學化學和物理雙學科正教授,並在哈佛大學建立了以自己名字命名的單分子生物物理實驗室。2012年當選為美國國家科學院院士;2015年當選為中國科學院外籍院士 。

從小就是學霸

1972念莊小威出生在江蘇一個知識分子家庭,她的父母都是中國科技大學工程科學院的教授,父親寫過的《流體力學》在國內流傳。小時候莊小威住在江蘇如皋的爺爺奶奶家,沒上過幼兒園,自然也就沒有幼兒園畢業證。5歲她才回到自己父母身邊,認字什麼的都是爸媽在工作之餘隨便教的。到了年紀,就上了中科大附小二年級。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

她14歲就上了中科大少年班預備班,從合肥到北京再到蘇州,小威一路過關斬將高考600多分就進了少年班,那時她才15歲。中科大時任校長朱清時快70了還記得這個小姑娘。莊小威的天才形象,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。”

小威有兩個超人的本領。一個本領是怎麼看書眼睛都是1.5,一個本領是可以一邊聽評書一邊寫原子物理作業,在校期間獲四大力學滿分,至今無人打破。莊小威在數學、物理課考試裡幾乎每次都得滿分,化學,計算機等課也成績優秀。她還經常課餘時間和同學討論學術問題。不論對方是男生女生,她不分結果絕不罷休。

博士畢業後跨學科做研究

19歲大學畢業赴美留學,父親建議她去舊金山,因為不用轉機。莊小威選擇了加州大學伯克利分校。她聽取楊振寧先生的建議,選擇了實驗物理方向,跟著沈元壤先生讀博士,很快喜歡上光學。24歲時,莊小威順風順水,拿下了伯克利的物理博士學位。

25歲的莊小威在從加州大學伯克利分校畢業,獲得物理學博士學位後,斯坦福大學本準備給她留一個職位,但在最後一刻竟改口,覺得她Not Ready,只給了她在斯坦福大學讀博士後的機會,得知結果的莊小威哭了很久,並開始對自己的自滿進行反思,然後決定沉下心來加入朱棣文在斯坦福大學的實驗室。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

莊小威與朱棣文博士合影

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。可能大家會認為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。後來談起這事她就常自嘲,“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。

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,其中白茲格的獲獎理由就是——“超高分辨率熒光顯微鏡”。有人寫道:聽到白茲格名字的時候,我幾乎要準備給莊小威寫賀信了.....可名單上沒有莊小威,這是不可改變的事實。

但她沒有氣餒,更是在2019年7月,博士畢業僅短短几年,她從物理跨界到化學、生物領域,在哈佛大學帶領課題組開發了一種基於摺紙轉子的成像和跟蹤技術(origami-rotor-based imaging and tracking,ORBIT),這是一種利用熒光標記的DNA摺紙轉子在單分子水平上以毫秒的時間分辨率跟蹤DNA旋轉的方法,相關研究成果發表在《Nature》上。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

這是一種可以觀察DNA解螺旋結構的顯微鏡,隨著冷凍電鏡的發現,讓人類可以清晰地觀測到蛋白結構,因此發明冷凍電鏡的物理科學家可以獲得諾貝爾生理醫學獎,對於生物基因靶向治療以及蛋白結構分析做出巨大的幫助,莊小威團隊這項觀察DNA解落選結構的顯微鏡如果未來增強分辨率,將促進人類生物醫學更進一步,將進一步促進人類研究蛋白質和DNA之間相互作用的機理,將對未來生物醫學發展帶來巨大影響,從DNA遺傳變異和蛋白質轉化作用的過程,控制和治療病變的細胞。

34歲成為哈佛正教授

29歲進入哈佛大學任教,先後擔任助理教授、副教授。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,被聘為哈佛大學化學和物理雙學科正教授,是哈佛物理系和化學系少有的雙科教授,並在哈佛大學建立了以自己名字命名的單分子生物物理實驗室。此後,她便帶領著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。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

莊小威的科研成果比起顏寧毫不遜色,莊小威在《Nature》、《Science》、《Cell》、《Nature Methods》、《Nature Biology》、《Neuron》、《PNAS》等學術期刊上發表多篇文章,截止到2015年,她發表的論文他引超過12600次,最高單篇他引超過2000次。

推動中國科研發展

2015年莊小威當選為中國科學院外籍院士,受聘為中國科學技術大學大師講席教授,擔任生命科學學院國際科學諮詢委員會成員。她努力推動了合肥微尺度物質科學國家實驗室集成影像中心的建設,開展合作研究。

她連續數年來,為科大本科生和研究生授課,並聯合培養博士生。她也是北京大學訪問教授及生物動態光學成像中心科學顧問委員會成員和客座教授,幫助在該中心建立超高分辨率成像的實驗室,並共同指導研究生和博士後。

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書桌邊,父親正在教一個小男孩物理。

父親問:"一杯水放在桌子上,這個水杯受了多少力?"這是一個普通的初中物理問題。"有水和水杯的重力,桌子還有個支持力。"男孩說。"你還能不能想出來其他的力?"父親問。

"沒錯啊,就這兩個力,一平衡它就不動了。"男孩答。一旁的妹妹在玩,沒仔細地聽,卻插了一句嘴:"空氣對水杯還有個作用力。"

父親大喜,道:"這孩子尚未上學,竟有幾分學物理的天分。"

其實,長大後小女孩已不記得當時她是否真的知道空氣是什麼,只是因為父親是空氣動力學教授,猜到提出的問題肯定跟空氣有關,於是就這麼作答。這位小女孩就是莊小威,日後她不僅踏進了物理學的殿堂,而且成長為美國科學院現在最年輕的院士。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

莊小威

14歲考進中國大少年班,“四大力學”均獲滿分,至今無人打破記錄。1991年19歲時從中國科學技術大學畢業,之後赴美國加州大學伯克利分校留學。1996年博士畢業後進入斯坦福大學從事博士後研究工作,師從朱棣文。

29歲進入哈佛大學任教,先後擔任助理教授、副教授。2005年被聘為美國霍華德·休斯醫學研究所研究員。2006年被聘為哈佛大學化學和物理雙學科正教授,並在哈佛大學建立了以自己名字命名的單分子生物物理實驗室。2012年當選為美國國家科學院院士;2015年當選為中國科學院外籍院士 。

從小就是學霸

1972念莊小威出生在江蘇一個知識分子家庭,她的父母都是中國科技大學工程科學院的教授,父親寫過的《流體力學》在國內流傳。小時候莊小威住在江蘇如皋的爺爺奶奶家,沒上過幼兒園,自然也就沒有幼兒園畢業證。5歲她才回到自己父母身邊,認字什麼的都是爸媽在工作之餘隨便教的。到了年紀,就上了中科大附小二年級。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

她14歲就上了中科大少年班預備班,從合肥到北京再到蘇州,小威一路過關斬將高考600多分就進了少年班,那時她才15歲。中科大時任校長朱清時快70了還記得這個小姑娘。莊小威的天才形象,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。”

小威有兩個超人的本領。一個本領是怎麼看書眼睛都是1.5,一個本領是可以一邊聽評書一邊寫原子物理作業,在校期間獲四大力學滿分,至今無人打破。莊小威在數學、物理課考試裡幾乎每次都得滿分,化學,計算機等課也成績優秀。她還經常課餘時間和同學討論學術問題。不論對方是男生女生,她不分結果絕不罷休。

博士畢業後跨學科做研究

19歲大學畢業赴美留學,父親建議她去舊金山,因為不用轉機。莊小威選擇了加州大學伯克利分校。她聽取楊振寧先生的建議,選擇了實驗物理方向,跟著沈元壤先生讀博士,很快喜歡上光學。24歲時,莊小威順風順水,拿下了伯克利的物理博士學位。

25歲的莊小威在從加州大學伯克利分校畢業,獲得物理學博士學位後,斯坦福大學本準備給她留一個職位,但在最後一刻竟改口,覺得她Not Ready,只給了她在斯坦福大學讀博士後的機會,得知結果的莊小威哭了很久,並開始對自己的自滿進行反思,然後決定沉下心來加入朱棣文在斯坦福大學的實驗室。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

莊小威與朱棣文博士合影

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。可能大家會認為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。後來談起這事她就常自嘲,“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。

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,其中白茲格的獲獎理由就是——“超高分辨率熒光顯微鏡”。有人寫道:聽到白茲格名字的時候,我幾乎要準備給莊小威寫賀信了.....可名單上沒有莊小威,這是不可改變的事實。

但她沒有氣餒,更是在2019年7月,博士畢業僅短短几年,她從物理跨界到化學、生物領域,在哈佛大學帶領課題組開發了一種基於摺紙轉子的成像和跟蹤技術(origami-rotor-based imaging and tracking,ORBIT),這是一種利用熒光標記的DNA摺紙轉子在單分子水平上以毫秒的時間分辨率跟蹤DNA旋轉的方法,相關研究成果發表在《Nature》上。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

這是一種可以觀察DNA解螺旋結構的顯微鏡,隨著冷凍電鏡的發現,讓人類可以清晰地觀測到蛋白結構,因此發明冷凍電鏡的物理科學家可以獲得諾貝爾生理醫學獎,對於生物基因靶向治療以及蛋白結構分析做出巨大的幫助,莊小威團隊這項觀察DNA解落選結構的顯微鏡如果未來增強分辨率,將促進人類生物醫學更進一步,將進一步促進人類研究蛋白質和DNA之間相互作用的機理,將對未來生物醫學發展帶來巨大影響,從DNA遺傳變異和蛋白質轉化作用的過程,控制和治療病變的細胞。

34歲成為哈佛正教授

29歲進入哈佛大學任教,先後擔任助理教授、副教授。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,被聘為哈佛大學化學和物理雙學科正教授,是哈佛物理系和化學系少有的雙科教授,並在哈佛大學建立了以自己名字命名的單分子生物物理實驗室。此後,她便帶領著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。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士

莊小威的科研成果比起顏寧毫不遜色,莊小威在《Nature》、《Science》、《Cell》、《Nature Methods》、《Nature Biology》、《Neuron》、《PNAS》等學術期刊上發表多篇文章,截止到2015年,她發表的論文他引超過12600次,最高單篇他引超過2000次。

推動中國科研發展

2015年莊小威當選為中國科學院外籍院士,受聘為中國科學技術大學大師講席教授,擔任生命科學學院國際科學諮詢委員會成員。她努力推動了合肥微尺度物質科學國家實驗室集成影像中心的建設,開展合作研究。

她連續數年來,為科大本科生和研究生授課,並聯合培養博士生。她也是北京大學訪問教授及生物動態光學成像中心科學顧問委員會成員和客座教授,幫助在該中心建立超高分辨率成像的實驗室,並共同指導研究生和博士後。

她14歲上中科大,成為美國科學院最年輕院士


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