無冕之王——莊小威

來源：科學學習力父母學院

中國科學院外籍院士

美國國家科學院院士

獲得麥克阿瑟天才獎

獲得賽克勒國際生物物理學獎

獲得美國科學院分子生物學獎

哈佛大學化學與化學生物、物理學雙聘教授

被美國的《科技評論》雜誌選為35歲以下的100名青年創新者

1972年出生於中國江蘇省如皋市，小時候在江蘇如皋跟爺爺、奶奶生活了5年，5歲多被父母接到合肥中國科技大學，沒有上過幼兒園，直接上了科大附小二年級。初中時曾獲得全國中學生數理化競賽第一名，後被推薦到北京景山學校上了半年中國科大預備班 。1985年，13歲時轉入離家較近的蘇州中學首屆中科大少年班預備班 。1987年，以高考600多分的成績考入中國科技大學少年班 ，在校期間取得了理論力學、電動力學、量子力學、統計力學四大力學的滿分 。1991年，19歲時從中國科學技術大學畢業，獲得物理學學士學位，之後赴美留學，師從沈元壤。2012年5月1日，美國科學院公布新晉美國科學院院士名單，中國科大少年班校友莊小威名列其中。 

莊小威的父親莊禮賢、母親朱仁芝退休前都是中國科學技術大學教授 。父親的研究領域是空氣動力學，曾寫過《流體力學》。

這裡有一個關於莊小威天賦異稟的故事——在她小時候，有一次父親提問莊小威的哥哥：「一杯水放在桌子上，這個水杯受了多少力？」

哥哥回答：「有水和水杯的重力，桌子還有個支持力。」

父親接著問「你還能不能想出來其他的力？」

哥哥說：「沒錯啊，就這兩個力，一平衡它就不動了。」

在一旁玩耍的莊小威插了一句話：「空氣對水杯還有個作用力。」「學霸」潛質從小時候就顯露無疑。

在莊小威的字典裡，動力、眼界和深度思考是三個關鍵詞。「我從小喜歡科學」，少年班同學毛珺婕回憶說：「小威得天獨厚，雖然讀書無數，視力卻是1.5。有時在宿舍裡，大家都伏案用功，她躺在上鋪的床上看書，還能看見我們書上的字。小威還有個一心兩用的本領，一邊聽三國評書一邊做原子物理作業，這些都讓我們好生佩服」。 結束自己的博士後生涯之後，她收到哈佛、加州理工、麻省理工、耶魯、普林斯頓等 7 所大學的邀請。而莊小威選擇了國人熟知的哈佛大學。

34 歲小威就獲得了哈佛正教授的地位，而且擁有了自己的實驗室。在哈佛大學工作以來，她一周七天，每天都從早上10時工作到半夜12時。她說：「除了吃飯和睡覺，剩下的時間都在工作」。莊小威建議後晉同行挑選對社會產生影響、能使多數人受益的課題，在研究時，務必深思，杜絕膚淺。而且還指出：「在科研領域搭建關係網絡並不是最重要的，在博士和博士後階段更應該專注於課題研究，成功的研究成果一定會引起別人的關注，功到自然成。」這的確是對願意獻身科學的青年學子的肺腑之言。

2006年，莊小威實驗室發明了基於單分子螢光檢測的超高解析度成像方法，即隨機光學重建顯微法(STORM)，並應用該方法實現三維超高解析度成像。基於光化學機制，她的實驗室合成了超亮的可光控的染料及具有最佳性能的螢光蛋白，將解析度進一步推進到幾納米，比光學衍射極限高近兩個量級。在此基礎上也發展了活細胞快速三維高分辨螢光成像。這一系列技術發展使得螢光顯微技術進入分子水平成像時代。全世界眾多實驗室採用了這些技術，而基於該技術的商用STORM顯微鏡已進入包括中國在內的世界各地的影像平臺和實驗室中，大大促進了生物醫學研究 。

2015年，莊小威領導研究團隊在《Science》雜誌上發表單分子成像技術MERFISH(multiplexed error-robust fluorescence in situ hybridization)，該技術可以在單細胞水平上實現空間分辨的高度多重化RNA分析，打破了目前的技術限制 。

莊小威帶領研究團隊發展超解析度顯微鏡技術，識別個體病毒粒子進入細胞的機理，並用單分子技術從本質上研究核酸與蛋白的相互作用。她曾拍攝到單一枚感冒病毒如何影響一枚細胞，莊小威也成為世界上第一個記錄病毒感染細胞全過程的人。

莊小威的研究是要探明生物體系中單個分子或單個粒子的運動表現。莊小威創造性地將螢光光譜和顯微分析技術應用於單個分子，這種嶄新的物理手段，使得實時揭示複雜生物過程中的分子個體及其運動步驟成為可能 ，在單分子動力學、核酸與蛋白的相互作用、基因表達機制、細胞核病毒的相互作用等領域做出了傑出的貢獻。