那一年，莊小威與諾貝爾獎(jiǎng)擦肩而過(guò)

　　“成功是1%天才加上99%的汗水?！睈?ài)因斯坦的名言詮釋了莊小威成功的秘訣，她用執(zhí)著和汗水澆出了芳香的果實(shí)。

　　1972年，莊小威出生于江蘇省如皋市;

　　1987年，15歲她考入中科大少年班;

　　1991年，獲得中科大物理學(xué)學(xué)士;

　　1997年，獲得美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校物理學(xué)博士學(xué)位;

　　2001年，被聘為哈佛大學(xué)助理教授;

　　2003年，31歲她榮獲“麥克阿瑟天才獎(jiǎng)”，是獲此殊榮首位華人女科學(xué)家;

　　2006年，34歲她成為哈佛大學(xué)化學(xué)與化學(xué)生物、物理學(xué)雙學(xué)科正教授;

　　2012年，40歲她當(dāng)選美國(guó)科學(xué)院院士;

　　2013年，41歲她當(dāng)選美國(guó)人文與科學(xué)院院士;

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　　素有哈佛美女教授之稱(chēng)的莊小威，被業(yè)內(nèi)評(píng)價(jià)為“有天賦的執(zhí)著科學(xué)家”。首先是專(zhuān)注于科學(xué)研究，然后通過(guò)科研訓(xùn)練獲得研究的視野與遠(yuǎn)見(jiàn)，不畏困難，不怕選擇難度大且有深遠(yuǎn)影響的課題。

　　這個(gè)干練利索、目光敏銳的教授總結(jié)了她一路走來(lái)的心得：心態(tài)純?nèi)?，視野廣闊，勤奮刻苦，無(wú)所畏懼和有所堅(jiān)持，再加上少許運(yùn)氣，正是心目中成功的基石。

　　1、遺傳父母天賦基因，從小立志要當(dāng)一名科學(xué)家

　　書(shū)桌邊，父親正在教一個(gè)小男孩物理，父親問(wèn)：“一杯水放在桌子上，這個(gè)水杯受了多少力?”這是一個(gè)普通初中物理問(wèn)題。

　　“有水和水杯的重力，桌子還有個(gè)支持力?！蹦泻⒄f(shuō)。

　　“你還能不能想出來(lái)其他的力?”父親問(wèn)。

　　“沒(méi)錯(cuò)啊，就這兩個(gè)力，一平衡它就不動(dòng)了?！蹦泻⒒卮稹?/span>

　　在一旁玩的妹妹卻插話(huà)：“空氣對(duì)水杯還有個(gè)作用力?！?/span>

　　父親大喜，夸耀：“這孩子尚未上學(xué)，竟有幾分物理天分?！?/span>

　　她是否真知道空氣是什么，只是因?yàn)楦赣H是空氣動(dòng)力學(xué)教授，提出的問(wèn)題肯定跟空氣有關(guān)，于是就這么作答。

　　這位小女孩正是莊小威。日后她不僅踏進(jìn)了物理學(xué)生物學(xué)的殿堂，而且成長(zhǎng)為美國(guó)科學(xué)院最年輕的院士。

　　她出身于書(shū)香門(mén)第，小到興趣培養(yǎng)，大到人生選擇，都與家庭分不開(kāi)。莊小威笑稱(chēng)自己頭腦比較簡(jiǎn)單，自嘲一根筋。她說(shuō)：“我也沒(méi)想過(guò)要做企業(yè)家，也沒(méi)想過(guò)要做政治家，也沒(méi)想過(guò)要做總理，也沒(méi)想過(guò)航天飛行員，這些都是很偉大的事業(yè)，但是我從小到大就想著我要做科學(xué)家。”從少年時(shí)代確立了對(duì)物理興趣的莊小威，深覺(jué)自己幸運(yùn)，從小就確立了畢生的志向。

　　從小愛(ài)科學(xué)，莊小威早期教育，是個(gè)性與順其自然的結(jié)合，她順著自己的志向和興趣，動(dòng)力強(qiáng)勁持續(xù)。

　　莊小威的母親朱仁芝提起女兒，滿(mǎn)是自豪：“她小時(shí)候在江蘇如皋跟爺爺奶奶生活了5年，到5歲多我們才接回來(lái)。小威沒(méi)有上過(guò)幼兒園，拼音識(shí)字是我們工作之余教的。我們落實(shí)政策后分到中科大，小威就直接上了中科大附小二年級(jí)?！?/span>

　　莊小威自小聰明伶俐，勤奮好學(xué)。5歲多時(shí)，父母上班不在家，她自學(xué)炒青菜、打掃衛(wèi)生等家務(wù)活。中學(xué)時(shí)，她在班上年齡最小，但各門(mén)功課都拔尖，曾榮獲全國(guó)中學(xué)生數(shù)理化競(jìng)賽第一名。后被推薦到北京景山學(xué)校上了半年中科大預(yù)備班;13歲轉(zhuǎn)入蘇州中學(xué)中科大預(yù)備班;15歲那年她如愿以?xún)?，以高?00多分的狀元成績(jī)考進(jìn)中科大少年班。

　　2、四大力學(xué)課全考滿(mǎn)分，這個(gè)傳奇紀(jì)錄至今無(wú)人打破

　　她從小就喜歡物理，圍著自己的興趣轉(zhuǎn)，談到物理，像談?wù)撚H密無(wú)間而又欽慕的朋友，“物理有著很強(qiáng)的邏輯性，真的覺(jué)得物理非常的美，非常嚴(yán)謹(jǐn)，很合我的口味，任何東西都有它的邏輯推理，不要死記硬背，注重邏輯推理，一連串下來(lái)，理解了也就全部學(xué)會(huì)了?！彼üし?，力圖把每一個(gè)物理定律搞得透透徹徹清清楚楚，絕不放過(guò)一個(gè)細(xì)節(jié)，甚至發(fā)展到近乎癡迷近乎病態(tài)的程度。

　　在少年班，她并不在意分?jǐn)?shù)，一不小心理論力學(xué)、電動(dòng)力學(xué)、量子力學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)四大力學(xué)專(zhuān)業(yè)課都考了滿(mǎn)分，這個(gè)傳奇紀(jì)錄至今仍無(wú)人打破，成為中科大物理系一個(gè)難以逾越的豐碑。

　　當(dāng)年的傳奇故事，20多年后她自己并不認(rèn)同：現(xiàn)在，我并不贊同每一門(mén)都要考100分。其實(shí)，我那時(shí)對(duì)100分并不感興趣，只是想弄懂很多的知識(shí)，所以花很多時(shí)間把每門(mén)課都考了100分。現(xiàn)在我建議不一定要考100分，說(shuō)不定不考100分更好，因?yàn)閺?5分到100分不是增加5%的努力就可以，而是要付出很多努力。知識(shí)范圍這么廣，我們更要注重交叉學(xué)科，這是最容易出新成果的地方，把時(shí)間用來(lái)多學(xué)一些東西，對(duì)我們更有幫助。

　　得益于在中科大打下深厚的基礎(chǔ)，時(shí)至今日，她高度認(rèn)可中科大少年班個(gè)性化培養(yǎng)方式，重要的是學(xué)會(huì)提問(wèn)題?！白畲蠛锰幨呛茏杂?，想學(xué)什么課就學(xué)什么課，完全憑自己興趣，這種自由選課養(yǎng)成了我沒(méi)有太多局限性的思維方式?！鼻f小威說(shuō)，少年班頭二年不分系和專(zhuān)業(yè)，什么課都學(xué)，在基礎(chǔ)、邏輯思維能力得到強(qiáng)化訓(xùn)練后，再根據(jù)自己的愛(ài)好從全校范圍內(nèi)自由選擇專(zhuān)業(yè)，將來(lái)想往哪個(gè)方向發(fā)展就有了一定的基礎(chǔ)，而且有利于找到真正的興趣?！懊绹?guó)的大學(xué)都是這樣做的，因?yàn)楦咧挟厴I(yè)時(shí)并不一定清楚自己的興趣和潛力所在?！?/span>

　　莊小威透露一個(gè)學(xué)習(xí)秘訣。從小就喜歡觀察，少年班同學(xué)強(qiáng)手如林，她注意觀察那些在某些方面比自己強(qiáng)的同學(xué)，然后悄悄地“偷學(xué)”，這樣學(xué)習(xí)力和創(chuàng)造力就漸漸積累起來(lái)了。

　　少年班同學(xué)毛珺婕回憶：留著短發(fā)熱情又爽朗的莊小威，看她不像蘇州美女，卻有幾分史湘云的神采?！靶⊥锰飒?dú)厚，雖然讀書(shū)無(wú)數(shù)，視力卻是1.5。在宿舍里，大家都伏案用功，她躺在上鋪的床上看書(shū)，還能看見(jiàn)我們書(shū)上的字。小威還有個(gè)一心兩用的本領(lǐng)，一邊聽(tīng)三國(guó)評(píng)書(shū)，一邊做原子物理作業(yè)，這些都讓我們好生佩服?！?/span>

　　她父母莊禮賢、朱仁芝都是中科大的教授。她對(duì)科學(xué)的興趣深受父母的影響?！拔腋改甘谴髮W(xué)教授，他們做學(xué)問(wèn)挺有意思的，經(jīng)常自得其樂(lè)。我爸經(jīng)常對(duì)他做的東西有一種洋洋得意的滿(mǎn)足感，我覺(jué)得我也可以有這種滿(mǎn)足感。”莊小威如是說(shuō)。

　　3、人生并非一帆風(fēng)順，挫折讓生命更豐富更博大

　　19歲大學(xué)畢業(yè)后，莊小威選擇了加州大學(xué)伯克利分校讀研究生，開(kāi)始批判性閱讀和懷疑性閱讀，她依然選擇了物理專(zhuān)業(yè)，只是在楊振寧的建議下，她讀博士選擇了實(shí)驗(yàn)物理，“我比較喜歡看得見(jiàn)的東西，因?yàn)榭吹搅四憔拖嘈帕恕！?/span>

　　做科研是很辛苦的事，對(duì)科研要有熱情，才有動(dòng)力，保持動(dòng)力是化解困難的秘訣。每當(dāng)遇到困難，莊小威就強(qiáng)制自己忘掉過(guò)去的成功和失敗，一切從頭開(kāi)始，從不輕言放棄。

　　就像傳說(shuō)中花木蘭，莊小威目光犀利，英氣逼人。加州六年的水果滋養(yǎng)，潤(rùn)澤出好膚色，分子世界的趣味，讓她一點(diǎn)一點(diǎn)綻放如花般美麗。

　　1997年，25歲的莊小威一路斬關(guān)奪隘，毫不費(fèi)力地拿下了加州大學(xué)伯克利分校的物理學(xué)博士學(xué)位。然而，在她成長(zhǎng)為科學(xué)家的道路上，卻并不是一帆風(fēng)順的。

　　在沈元壤教授的鼓勵(lì)下開(kāi)始尋找教職，沒(méi)有想到斯坦福大學(xué)向她伸出了橄欖枝。她說(shuō)，我差點(diǎn)拿到斯坦福的錄取通知，學(xué)術(shù)委員會(huì)一名教授給我打了電話(huà)。以為得到這份教職已是板上釘釘?shù)氖?，我特高興，開(kāi)始自我膨脹，覺(jué)得自己挺了不起的，可是兩天后，這名教授通知我因?yàn)闆](méi)做博士后，認(rèn)為有缺陷，不錄用我了。誰(shuí)知?jiǎng)偵咸?，又要入地。我哭了一整天，很傷心。?dāng)時(shí)我只想到做教授很風(fēng)光，其實(shí)并不知道自己要做什么。后來(lái)想想傷心很大一部分是虛榮心作怪，我并不覺(jué)得人生重要的機(jī)會(huì)沒(méi)有了，我同學(xué)剛跑到斯坦福來(lái)做博士后，而我一出現(xiàn)就是斯坦福的助理教授，比他們厲害多了，我真的覺(jué)得這是一種虛榮。不過(guò)從那之后，我做了一個(gè)非常正確的決定：讀博士后。我打電話(huà)告訴其他想給我教職的學(xué)校，說(shuō)我還沒(méi)有準(zhǔn)備好，然后靜下心來(lái)在斯坦福做了三年多博士后。

　　做學(xué)問(wèn)，切忌虛榮和浮躁。在莊小威看來(lái)，如果博士畢業(yè)立馬工作是絕對(duì)錯(cuò)誤的。因?yàn)槲耶?dāng)時(shí)比較迷茫，我并不是很清楚我想做什么，我要的就是教授的頭銜，甚至連教授做什么都不知道。等我做了博士后三年，再找工作，感覺(jué)就完全不一樣了，我知道要做什么，而且能做好它。

　　莊小威分享自己切身體會(huì)：不要浮躁，不要急于求成，不要急功近利，要很有耐心地做博士和博士后，用這段時(shí)間積累知識(shí)，積累經(jīng)驗(yàn)，積累方法，最重要的是積累思想，這對(duì)一個(gè)學(xué)者將來(lái)如何做好學(xué)問(wèn)非常重要。

　　在跟隨美國(guó)華裔物理學(xué)家、諾貝爾物理獎(jiǎng)得主、美國(guó)能源部部長(zhǎng)朱棣文讀博士后的那段時(shí)間，導(dǎo)師給了她很好的啟發(fā)，她終于體會(huì)到徜徉在生物學(xué)領(lǐng)域那種多姿多彩的無(wú)窮樂(lè)趣。沒(méi)有比博士后更快樂(lè)了，不需要考慮其他事，唯一要做的就是學(xué)問(wèn)。我想說(shuō)，博士后不是鍍金，不是導(dǎo)師想讓你幫著干幾年活兒，你想的是自己趕快功成名就，而這是一個(gè)非常關(guān)鍵的階段，讓你積累，讓你準(zhǔn)備。

　　4、分不清DNA和RNA，物理學(xué)博士無(wú)知無(wú)畏闖入生物學(xué)

　　“兩彈一星功勛獎(jiǎng)?wù)隆鲍@得者、中國(guó)科學(xué)院前院長(zhǎng)周光召?gòu)?qiáng)調(diào)，20世紀(jì)重要的生命科學(xué)進(jìn)展，很大程度是因?yàn)槲锢韺W(xué)家參與進(jìn)來(lái)。

　　“博士后我總想做一些新的東西，想做一個(gè)新的方向，我就跟朱棣文教授商量，他說(shuō)要不我們做生物吧。我就說(shuō)，為什么不呢?”

　　莊小威說(shuō)，在斯坦福大學(xué)做博士后，合她胃口的人就是朱棣文教授。在他的鼓勵(lì)和影響下，莊小威轉(zhuǎn)向生物學(xué)領(lǐng)域，這是一個(gè)非常偶然的決定。她的工作重點(diǎn)，正是利用此前的光學(xué)研究背景，看清生物學(xué)中這些“混亂”的部分。

　　事實(shí)上，莊小威在加入朱棣文斯坦福大學(xué)實(shí)驗(yàn)室之前，對(duì)生物學(xué)沒(méi)有一點(diǎn)了解，她在大學(xué)沒(méi)修過(guò)生物課，甚至連DNA和RNA的區(qū)別都不知道。早年莊小威只喜歡物理學(xué)，篤信“眼見(jiàn)為實(shí)”，對(duì)“混亂”的生物學(xué)并不感興趣，可能是因?yàn)榧?xì)胞中大量分子混在一起，很難看清它們之間是如何相互作用的。

　　由于她是在美國(guó)才開(kāi)始進(jìn)入生物學(xué)領(lǐng)域，許多生物學(xué)名詞她只知道英文的說(shuō)法，而PPT中的中文由學(xué)生翻譯而成。在現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)環(huán)節(jié)，有人提到生物學(xué)上基本詞匯“堿基對(duì)”，她表示不解，要求翻譯成英文。

　　同事善意地開(kāi)玩笑說(shuō)DNA和RNA只有一字之差。然而初生牛犢不怕虎，從此她闖入生物學(xué)。

　　“我完全是一種無(wú)知而無(wú)畏的感覺(jué)。當(dāng)然，事情不會(huì)這么簡(jiǎn)單，有兩年我什么也做出不來(lái)，拼命的想找題目做，找的那些題目都是一些很無(wú)聊很沒(méi)意思的題目，因?yàn)槲覍?duì)生物沒(méi)了解。我哭過(guò)很多回，最后咬咬牙還是堅(jiān)持下來(lái)了，做出了一些有意思的東西?！?/span>

　　正是這樣的經(jīng)歷，造就了莊小威的交叉思維。她用自己擅長(zhǎng)的光學(xué)去欣賞浩瀚的生物世界，并逐漸成長(zhǎng)為一個(gè)獨(dú)立的研究者，發(fā)現(xiàn)并解決重要的問(wèn)題。

　　朱棣文經(jīng)常否定她提出的一些自認(rèn)為重要的命題，但也會(huì)給她一些非常有見(jiàn)地的建議。當(dāng)談起這些，她邊說(shuō)邊揚(yáng)起眉毛模仿導(dǎo)師朱棣文生動(dòng)的表情和深邃的眼神，忽然她忍俊不禁，自己先笑了出來(lái)。

　　從物理學(xué)轉(zhuǎn)向生物學(xué)，這個(gè)偶然的變更讓莊小威進(jìn)入了一個(gè)完全不同的學(xué)術(shù)世界?！白錾镅芯坑袀€(gè)做物理沒(méi)有的體驗(yàn)。做物理研究，經(jīng)常是自己提出問(wèn)題，自己給出解答，沒(méi)多少人關(guān)心。做生物研究，不需要挖空心思去想新題目，有很多自然而然的東西，因?yàn)樯锔】迪⑾⑾嚓P(guān)。而且大家都關(guān)心健康，因此比較容易產(chǎn)生社會(huì)共鳴。”莊小威說(shuō)。

　　當(dāng)下開(kāi)展的第三次革命，則是源于工程和物質(zhì)科學(xué)與生命科學(xué)的交叉與融合。莊小威的父親莊禮賢說(shuō)，一個(gè)人成才機(jī)遇很重要，中科大少年班無(wú)疑改變了莊小威的一生。而從另一個(gè)角度看，在學(xué)科交叉推動(dòng)生命科學(xué)革命的時(shí)代，莊小威從物理走上生物這條轉(zhuǎn)型之路，也可謂恰逢其時(shí)。

　　5、花香自有蜂蝶來(lái)，美七所頂級(jí)高校向她發(fā)出邀請(qǐng)

　　她用自己扎實(shí)的物理功底，帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)探索超分辨率顯微鏡技術(shù)，識(shí)別個(gè)體病毒粒子進(jìn)入細(xì)胞的機(jī)理，并用單分子技術(shù)從本質(zhì)上研究核酸與蛋白的相互作用。莊小威的主要研究是用現(xiàn)代成像研究生物學(xué)問(wèn)題，在成像技術(shù)方面做出了突出的成就。

　　莊小威說(shuō)，這個(gè)過(guò)程告訴我做事情不能放棄，要有耐心，要持之以恒，不怕困難堅(jiān)持做下去，不要追求那種短期就能出成果的東西。

　　在這一點(diǎn)上，她從哈佛大學(xué)教授、美國(guó)科學(xué)院院士謝曉亮身上學(xué)到了很多：他常常會(huì)用四年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)做一個(gè)研究，他發(fā)現(xiàn)自己做錯(cuò)的東西也不放棄，重新開(kāi)始做，所以堅(jiān)持是一個(gè)很重要的東西，是他獲得成功的很重要元素，對(duì)我而言意義重大。

　　結(jié)束博士后生涯，她收到哈佛、加州理工、麻省理工、耶魯、康奈爾、普林斯頓、加州大學(xué)洛杉磯分校7所大學(xué)的邀請(qǐng)，權(quán)衡之后莊小威選擇了國(guó)人熟知的哈佛大學(xué)。

　　在哈佛，莊小威選擇重要的有難度有風(fēng)險(xiǎn)的課題，以至于前兩年并不順利，幾乎限于辛苦的探索，沒(méi)有任何結(jié)果，申請(qǐng)基金也很困難，當(dāng)然免不了哭鼻子，此后便是近三年蟄伏的沉寂，但她從不放棄。

　　在實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)網(wǎng)頁(yè)上，她著無(wú)袖紅色T恤衫，戴著墨鏡眺望遠(yuǎn)方，盡情舒展女性的魅力。在課題研究之外，莊小威是一個(gè)活潑的女青年。

　　6、成功從來(lái)不是天才靈光乍現(xiàn)，她除了吃飯睡覺(jué)都在工作

　　莊小威一直以天才的形象示人。一邊聽(tīng)三國(guó)演義評(píng)書(shū)，一邊做原子物理作業(yè);在中科大四門(mén)力學(xué)考試都拿滿(mǎn)分;北大學(xué)子感嘆：她一路輕松地從少年班讀到加州伯克利博士畢業(yè)。

　　但是在博士后研究中，她卻遭遇了巨大的挑戰(zhàn)：博士后之后每天都很辛苦，而且很長(zhǎng)時(shí)間不出成果，對(duì)生物沒(méi)了解。

　　和科學(xué)史上著名故事一樣，成功從來(lái)不是天才的靈光乍現(xiàn)那么簡(jiǎn)單。在哈佛大學(xué)工作以來(lái)，一周七天時(shí)間，莊小威每天都從早上10時(shí)工作到半夜12時(shí)，除了吃飯和睡覺(jué)，剩下的時(shí)間都在工作。正是她不懈的努力，才成為物理學(xué)生物學(xué)界的翹楚。在父親莊禮賢眼中，又苦又累的小威從來(lái)都是樂(lè)呵呵的，說(shuō)她是在享受過(guò)程。

　　回顧成才過(guò)程，到美國(guó)學(xué)習(xí)無(wú)疑是至關(guān)重要的一步。美國(guó)一流院校十分重視創(chuàng)造性?！安荒茏龈ㄏx(chóng)”，這是美國(guó)之所以領(lǐng)先世界的一個(gè)公開(kāi)的秘密。莊小威多次提起導(dǎo)師對(duì)自己的影響，讓她印象深刻。沈元壤告訴她，不要輕易相信前人，甚至是自己前段時(shí)間的結(jié)果;朱棣文則善于用毫無(wú)說(shuō)教色彩的語(yǔ)言，提出哪個(gè)課題有意義，以此提升其學(xué)術(shù)視野。她總結(jié)道，沈元壤教授教給我質(zhì)疑的能力，培養(yǎng)了我嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度;跟隨朱棣文，我學(xué)會(huì)了提出有科學(xué)價(jià)值的問(wèn)題，選擇有意義的題目。

　　“如果希望自己的結(jié)果是對(duì)的，甚至潛意識(shí)讓自己的結(jié)果變成對(duì)的，對(duì)于做科學(xué)來(lái)說(shuō)，這是很危險(xiǎn)的方法。要敢于懷疑，特別是敢于懷疑自己，哪怕去年我發(fā)表一個(gè)論文，今年證明它錯(cuò)了，千萬(wàn)不要不敢碰它，不敢讓別人知道我錯(cuò)了，千萬(wàn)不要害怕，能證明自己是錯(cuò)的是一件很偉大的事情。我從沈先生那里學(xué)到的就是一種懷疑態(tài)度，一種嚴(yán)謹(jǐn)方法，而并不是一些細(xì)節(jié)的知識(shí)?！?/span>

　　借助顯微鏡，她詳實(shí)跟蹤了單個(gè)病毒的行為，也跟蹤了諸如蛋白質(zhì)和核糖核酸(RNA)片斷這樣的單個(gè)分子行為。她拍攝到單個(gè)流感病毒的連續(xù)影像，這是世界上首次有科學(xué)家記錄到病毒各階段過(guò)程。在一次次壓力和挑戰(zhàn)面前，莊小威總能克服困難，走出低迷。除了對(duì)科學(xué)的癡迷外，她的訣竅是先讓自己傷心兩三天，等傷心透了，然后告訴自己：一切從頭再來(lái)，就當(dāng)過(guò)去的成功都不存在，完全從零開(kāi)始。難道還有比這更糟糕的情況嗎?一旦抱著這樣的心態(tài)，就什么都不怕了。

　　7、拿下麥克·阿瑟天才獎(jiǎng)，華人女科學(xué)家首次獲此殊榮

　　莊小威開(kāi)展的研究，主要是探明生物體系中單個(gè)分子或單個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。長(zhǎng)達(dá)10年的物理學(xué)根底賦予她敏銳的直覺(jué)，啟發(fā)她創(chuàng)造性地將帶熒光的分子標(biāo)記物附在病毒上，當(dāng)用激光照射時(shí)，標(biāo)記物會(huì)發(fā)射出艷麗迷人的色彩。借助超分辨率顯微鏡技術(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)跟蹤拍攝。莊小威創(chuàng)造性地將熒光光譜和顯微分析技術(shù)應(yīng)用于單個(gè)分子，這種嶄新的物理手段，使得實(shí)時(shí)揭示復(fù)雜生物過(guò)程中的分子個(gè)體及其運(yùn)動(dòng)步驟成為可能。

　　美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)文學(xué)院(FAS)的科比成功地預(yù)見(jiàn)了莊小威的研究對(duì)病毒侵入細(xì)胞機(jī)制的深入了解和對(duì)傳染病研究以及藥物開(kāi)發(fā)的意義所在。

　　31歲的她一舉拿下2003年度全美“麥克·阿瑟天才獎(jiǎng)”，成為第一位獲此榮譽(yù)的華人女科學(xué)家，也是24個(gè)獲獎(jiǎng)?wù)咧凶钅贻p的一位，而且是女性。

　　莊小威坦陳：在科研領(lǐng)域搭建關(guān)系網(wǎng)絡(luò)并不是最重要的，在博士和博士后階段更應(yīng)該專(zhuān)注于課題研究，成功的研究成果一定會(huì)引起別人的關(guān)注，功到自然成。在莊小威的成功字典中，動(dòng)力、開(kāi)闊眼界和深度思考問(wèn)題是三個(gè)關(guān)鍵因素。

　　2012年8月，莊小威回到中國(guó)，成為北京大學(xué)第二位大學(xué)堂頂尖學(xué)者，此前的一位是諾貝爾物理獎(jiǎng)得主、普林斯頓大學(xué)教授崔琦。

　　一身淺藍(lán)色襯衣黑色長(zhǎng)褲，一頭短發(fā)素面朝天的莊小威，走進(jìn)水泄不通的會(huì)場(chǎng)，與北大學(xué)子分享了她的科學(xué)人生。莊小威從樸素的中國(guó)女孩變成自信滿(mǎn)滿(mǎn)的科學(xué)家，在寬闊的講臺(tái)上走動(dòng)，瀟灑自如，綻放芳華。她神情生動(dòng)自然，用詞準(zhǔn)確優(yōu)雅，語(yǔ)調(diào)流暢自如，渾身上下散發(fā)出一種女性的成熟美和專(zhuān)注美。

　　8、天道酬勤，年輕有為的莊小威當(dāng)選美國(guó)雙院院士

　　這位在生物學(xué)領(lǐng)域頗有建樹(shù)的學(xué)者，能夠取得這樣的突破，得益于她跨學(xué)科的背景。新研究結(jié)果證實(shí)了新型成像技術(shù)在解析活細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用潛力，并為研究人員更深入地了解細(xì)菌中遺傳物質(zhì)及基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制打開(kāi)了一扇新窗口。

　　莊小威早已威名遠(yuǎn)揚(yáng)，赫赫有名。2004年，美國(guó)著名的《科技評(píng)論》從來(lái)自美國(guó)、加拿大、英國(guó)、中國(guó)、韓國(guó)、新加坡、印度等國(guó)600余提名者中，評(píng)選出在納米技術(shù)、計(jì)算機(jī)與通信及生物技術(shù)領(lǐng)域從事前沿技術(shù)研究的、年齡在35歲以下的100名青年創(chuàng)新者，莊小威名列其中。

　　2005年，美國(guó)著名的霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究會(huì)從全美300多位提名中選出43位生命科學(xué)家，并在未來(lái)七年中向每位提供700萬(wàn)美元的資助，莊小威名居榜上。

　　2006年初，年僅34歲的莊小威成為哈佛大學(xué)化學(xué)與化學(xué)生物、物理學(xué)雙科正教授，并建立了以自己名字命名的單分子生物物理實(shí)驗(yàn)室，帶領(lǐng)21名博士、博士后研究流感、艾滋、SARS等病毒侵入宿主細(xì)胞的過(guò)程。

　　因莊小威在單分子動(dòng)力學(xué)、核酸與蛋白的相互作用、基因表達(dá)機(jī)制、細(xì)胞核病毒的相互作用等領(lǐng)域做出了杰出的貢獻(xiàn)，2012年5月1日，莊小威當(dāng)選美國(guó)科學(xué)院院士，刷新了美國(guó)科學(xué)院最年輕華人院士的紀(jì)錄。美國(guó)科學(xué)院院士是美國(guó)科學(xué)界的最高榮譽(yù)之一，當(dāng)選者都是在科技和工程方面取得杰出成就的科學(xué)家。近年來(lái)她又發(fā)明了突破光學(xué)衍射極限的STORM熒光成像技術(shù)，使得光學(xué)顯微鏡分辨能力接近納米尺度，極大地推動(dòng)了亞細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)的研究。

　　美國(guó)人文與科學(xué)院公布2013年新當(dāng)選院士名單，共有3位華人科學(xué)家入選，莊小威再次上榜。美國(guó)人文與科學(xué)院是美國(guó)歷史最悠久的院士機(jī)構(gòu)及地位崇高的榮譽(yù)團(tuán)體之一，也是進(jìn)行獨(dú)立政策研究的學(xué)術(shù)中心，共有約4000位院士，包括超過(guò)250位諾貝爾獎(jiǎng)得主及超過(guò)60位普利策獎(jiǎng)得主。歷屆院士均是多個(gè)領(lǐng)域的“思想家和實(shí)干家”，包括18世紀(jì)美國(guó)前總統(tǒng)華盛頓和富蘭克林;胡適、錢(qián)學(xué)森、李政道、丁肇中等華人科學(xué)家也是該院院士。

　　9、“風(fēng)暴”突破衍射極限，她卻與諾貝爾獎(jiǎng)擦肩而過(guò)

　　看清這些“混亂”的分子之所以很難，主要是因?yàn)楣鈱W(xué)分辨率尺度的問(wèn)題。早在19世紀(jì)末，德國(guó)物理學(xué)家恩斯特·阿貝(Ernst Abbe)提出光學(xué)顯微鏡存在衍射極限，分辨率最高只能達(dá)到200納米左右。這個(gè)程度雖然能觀察細(xì)胞，但細(xì)胞中的分子大小只有幾個(gè)納米，尺度差了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　莊小威形象地描述，如果把整個(gè)人體放大到地球的尺寸，那么一個(gè)細(xì)胞大約是上海人民廣場(chǎng)，而細(xì)胞中的分子只有廣場(chǎng)上一個(gè)人頭部那么大。

　　莊小威的成就便是突破光學(xué)衍射極限的STORM熒光成像技術(shù)，使得光學(xué)顯微鏡分辨能力提高20倍，接近納米尺度，能夠表現(xiàn)組織或細(xì)胞更加細(xì)微的結(jié)構(gòu)，極大地推動(dòng)了亞細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)的研究。

　　在衍射限制下，這些擠在一起的分子看上去就是模模糊糊的一團(tuán)，誰(shuí)也分不清誰(shuí)，那么，該如何突破這個(gè)限制，看清單個(gè)分子，觀察它們是如何互動(dòng)的呢?

　　莊小威創(chuàng)造性地用在時(shí)間上錯(cuò)開(kāi)的方法，區(qū)分空間上重疊的分子。如果只有一個(gè)熒光分子，圖像雖然很模糊，但能知道它的中心點(diǎn)。問(wèn)題就在于成千上萬(wàn)的分子重疊在一起。她使用光控開(kāi)關(guān)探針來(lái)控制其中一小部分分子發(fā)光，其余關(guān)閉;接著打開(kāi)另一部分熒光分子，其余關(guān)閉。通過(guò)控制擠在一團(tuán)的分子輪流發(fā)光，再將所有圖像組合在一起分析，就能更好地了解分子的分布位置。

　　莊小威說(shuō)，我們想給這個(gè)方法起一個(gè)有力的名字STORM，英文意思是“風(fēng)暴”，很響亮。

　　幾乎同一時(shí)期，國(guó)際上也有其他團(tuán)隊(duì)做出了類(lèi)似的成果。2006年8月9日，莊小威的STORM發(fā)表在《自然·方法》上;一天后，美國(guó)科學(xué)家埃里克·貝齊格(Eric Betzig)基于相似原理的PALM發(fā)表在《科學(xué)》上，不過(guò)貝齊格的論文投稿時(shí)間為2006年3月，比莊小威要早投4個(gè)月。

　　2014年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)揭曉，美國(guó)科學(xué)家埃里克·貝齊格、威廉·莫納和德國(guó)科學(xué)家斯特凡·黑爾，因?qū)Πl(fā)展超分辨率熒光顯微成像技術(shù)作出重要貢獻(xiàn)而共享此大獎(jiǎng)。一時(shí)間質(zhì)疑聲起，很多人感到驚訝，因?yàn)樨慅R格的工作不僅與華人莊小威的工作在物理原理完全一樣，而且他們研究論文也同時(shí)發(fā)表，令人不解為何厚此薄彼。

　　該領(lǐng)域多位科學(xué)家紛紛為莊小威打抱不平，稱(chēng)與獲獎(jiǎng)?wù)咄瑫r(shí)發(fā)表論文的華裔女科學(xué)家莊小威理應(yīng)分享諾貝爾獎(jiǎng)。

　　莊小威課題組獨(dú)立發(fā)明的STORM技術(shù)使用激光“點(diǎn)亮”或“熄滅”細(xì)胞中的熒光，然后拍照。每次只“點(diǎn)亮”或“熄滅”細(xì)胞中一個(gè)位置，像逐行掃描，一點(diǎn)點(diǎn)記錄細(xì)胞的圖像，最后通過(guò)多幅圖像疊合，得到完整、高分辨率圖像。莊小威發(fā)表的論文顯示，分辨率可以達(dá)到20納米。貝齊格發(fā)明的PALM的原理與此無(wú)本質(zhì)差別。

　　北京大學(xué)教授饒毅表示，貝齊格與莊小威的工作在物理原理上完全一樣，兩人同時(shí)發(fā)表論文，不明白結(jié)果為什么會(huì)出現(xiàn)厚此薄彼。國(guó)家蛋白質(zhì)中心工程師于洋表示，高分辨率熒光顯微鏡大多只用于固定細(xì)胞，在活細(xì)胞上的嘗試較少，莊小威正繼續(xù)發(fā)展STORM技術(shù)，可應(yīng)用于活細(xì)胞成像，并盡可能縮短成像時(shí)間，后續(xù)成果仍有望沖擊諾貝爾獎(jiǎng)。

　　北京大學(xué)副教授席鵬在這個(gè)科研領(lǐng)域頗有發(fā)言權(quán)，因?yàn)樗S當(dāng)年諾獎(jiǎng)得主、該領(lǐng)域公認(rèn)的領(lǐng)軍人物黑爾學(xué)習(xí)，他表示：莊小威沒(méi)能獲獎(jiǎng)，我大感意外。這說(shuō)明種族主義和性別歧視，其實(shí)不僅沒(méi)有消失，而是日?？梢?jiàn)。瑞典皇家理工學(xué)院化學(xué)專(zhuān)業(yè)博士徐磊稱(chēng)“諾獎(jiǎng)獲得者埃里克·貝齊格在超分辨率顯微鏡方面的貢獻(xiàn)不如莊小威”。多名研究人員認(rèn)為莊小威的貢獻(xiàn)比有的獲獎(jiǎng)?wù)吒蟆?/span>

　　他們的理由大致是，在超分辨率顯微鏡領(lǐng)域，貝齊格的PALM技術(shù)與莊小威的STORM技術(shù)雖然叫法不同，但都是利用了熒光分子的可調(diào)控性原理，論文也是在同一時(shí)間發(fā)表。特別在該技術(shù)發(fā)揚(yáng)光大方面，他們認(rèn)為貝齊格“在技術(shù)的持續(xù)推動(dòng)上后繼無(wú)力，只有莊小威真正推動(dòng)了這種方法的巨大發(fā)展”。

　　諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)委員曼斯·埃倫貝格回應(yīng)稱(chēng)，貝齊格早在1995年就發(fā)表了相關(guān)論文，而PALM論文的投稿時(shí)間比STORM論文早了將近4個(gè)月。

　　10、希望有一天，人們像看電影一樣觀看細(xì)胞變化

　　STORM實(shí)現(xiàn)了二維上的超高分辨率，那么三維上該如何實(shí)現(xiàn)呢?莊小威升級(jí)了STORM。如果說(shuō)二維得到的是x軸和y軸上的坐標(biāo)，那么三維所欠缺的就是一個(gè)z軸的坐標(biāo)。如何在平面上獲得z軸的坐標(biāo)呢?

　　莊小威使用了一個(gè)柱面透鏡，這樣分子在顯微鏡下投射出的就不是一個(gè)圓形，而是橢圓形。而這個(gè)橢圓形的形狀就和分子在z軸上的位置相關(guān)。莊小威的方法實(shí)現(xiàn)了x軸和y軸上20納米的分辨率，z軸上的分辨率為50納米。

　　莊小威希望，有一天高科技能夠讓人們像看電影一樣真實(shí)地觀看細(xì)胞的世界到底發(fā)生了什么，觀看那些分子是如何活動(dòng)，分子之間又是如何合作，如何構(gòu)成人類(lèi)生命的奇觀。

　　“所有事物，不論有機(jī)還是無(wú)機(jī)，不論有形還是形而上，不論屬于人還是超出人的范疇，所有頭腦、心靈和靈魂的具現(xiàn)，都遵循一個(gè)普適的法則：生命有其表現(xiàn)，形式源于功能”。莊小威引用了美國(guó)建筑師路易斯·沙利文的話(huà)表達(dá)自己的觀點(diǎn)。

　　莊小威在哈佛的實(shí)驗(yàn)室致力于開(kāi)發(fā)以單分子成像、超高分辨率成像等光學(xué)成像技術(shù)，并廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)的研究。超高分辨成像不僅是更清晰地觀賞原來(lái)知道的東西，還會(huì)幫助發(fā)現(xiàn)五彩繽紛的事物。

　　此前，許多學(xué)者好奇神經(jīng)元中的肌動(dòng)蛋白結(jié)構(gòu)。莊小威成功地呈現(xiàn)了肌動(dòng)蛋白的圖像：整齊、精美、清晰，圖像美觀漂亮，和理論描述的一樣，是一個(gè)驗(yàn)證性的成果。以前只在教科書(shū)上見(jiàn)到這樣的描述，雖然是基于現(xiàn)有知識(shí)的假想，但本質(zhì)上還是一種假象。

　　真正令人意外的收獲，是莊小威通過(guò)圖像發(fā)現(xiàn)肌動(dòng)蛋白和其他一些蛋白，參與構(gòu)架了周期性的細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)，而這些周期性結(jié)構(gòu)普遍存在于神經(jīng)類(lèi)細(xì)胞中。莊小威預(yù)測(cè)，這種結(jié)構(gòu)在控制神經(jīng)元軸突大小、維持其不斷裂方面扮演了重要角色，也可能參與了電信號(hào)傳遞等細(xì)胞動(dòng)態(tài)。

　　11、要有長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光，做學(xué)問(wèn)不應(yīng)只為拿諾貝爾獎(jiǎng)

　　總結(jié)自己在做學(xué)問(wèn)上一路走來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，莊小威認(rèn)為有五個(gè)重要因素成就了她。

　　第一，專(zhuān)注，心無(wú)旁騖一心做科學(xué)，一心一意做一件事情。我從小到大就想做科學(xué)家，沒(méi)有外界干擾，一門(mén)心思想做好學(xué)問(wèn)，這對(duì)我?guī)椭艽螅恍囊灰庾鲆患虑楹茈y有做不好的。

　　第二，要有遠(yuǎn)見(jiàn)和想象力，要有長(zhǎng)遠(yuǎn)的高瞻遠(yuǎn)矚的眼光，這決定你最后做出成就的大小，不要覺(jué)得只能做這樣的東西，不能做那樣的東西。在選擇課題時(shí)，不要生拉硬扯的制造題目，雖然不排除少數(shù)人有獨(dú)到的眼光發(fā)現(xiàn)別人還沒(méi)有想到的問(wèn)題，但是那些得到關(guān)心還沒(méi)有想到方法來(lái)解決的問(wèn)題，同樣值得去研究，而且做出的結(jié)果意義更大。

　　第三，不揀便宜的做，要敢于迎難而上。不要害怕做難的東西，不要怕花精力，不要撿便宜做。貪圖便宜一般是很短視的，你做出來(lái)的東西成就有局限，一定要大膽做敢于創(chuàng)新的東西，盡管這個(gè)東西可能花的時(shí)間，花的精力多一些。

　　第四，堅(jiān)持執(zhí)著地做一件事，不輕言放棄。要持之以恒，要有耐心，要耐得住寂寞。

　　第五，一點(diǎn)幸運(yùn)，當(dāng)然來(lái)自好的性格和品德。我必須說(shuō)，我是非常幸運(yùn)的。

　　當(dāng)有學(xué)生問(wèn)她如何向諾貝爾獎(jiǎng)而努力沖刺時(shí)，莊小威的回答出人意料：“我不想向諾貝爾獎(jiǎng)努力，我覺(jué)得做研究首先是你喜歡做，其次對(duì)人類(lèi)有貢獻(xiàn)。做任何事情都不應(yīng)為任何一個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)去做，那樣就沒(méi)意思了，所以這絕對(duì)不是我的人生規(guī)劃。”

　　然而，人生另一項(xiàng)“重大成果”卻是讓莊小威欣喜的。她說(shuō)，有時(shí)候做學(xué)問(wèn)是有好處的，它能給你帶來(lái)幸福生活，我認(rèn)識(shí)了我丈夫，不但如此，我們還有一個(gè)可愛(ài)的女兒。很多女生害怕做科學(xué)，我想說(shuō)幸福的家庭生活和做科學(xué)事業(yè)是不矛盾的。當(dāng)然需要有犧牲，我覺(jué)得見(jiàn)女兒的時(shí)間少到讓自己傷心，但是并不是說(shuō)我沒(méi)有享受到家庭的幸福。

　　她講述家庭和孩子時(shí)，洋溢著開(kāi)心和幸福的暖流，真的就如她說(shuō)的那樣：學(xué)者、母親、妻子、女兒這些身份對(duì)我來(lái)說(shuō)，都無(wú)比重要，我都要。只有院士這個(gè)頭銜最無(wú)關(guān)緊要。