莊小威:從蘇州中學到哈佛教授,2019年獲“NAS科學發現獎”!


莊小威:從蘇州中學到哈佛教授,2019年獲“NAS科學發現獎”!

2019年,她因對基礎研究的開創性貢獻,收穫“NAS科學發現獎”

前不久,美國國家科學院官網最新公佈了18位科學貢獻獎獲得者,以表彰他們在物理、生物和醫學科學領域的廣泛科學成就。據悉,這一批獎項將在美國當地時間2019年4月28日國家科學院第156屆年會期間舉行的頒獎儀式上頒發。莊小威教授此次獲得的是NAS科學發現獎,她的獲獎理由是“因其對超高分辨率成像和基因組水平成像等開創性貢獻”。

NAS科學發現獎每兩年頒發一次,以表彰在過去五年內取得基礎研究成果或發現的科學家。該獎項選擇的獲獎者,預計將對以下“天文學、生物化學、生物物理學、化學、材料科學或物理”中的一個或多個領域產生重大影響。獲獎者被授予榮譽獎章,並獲得50,000美元獎金和50,000美元用於支持研究。


莊小威:從蘇州中學到哈佛教授,2019年獲“NAS科學發現獎”!

2018年,她憑藉極高分辨率成像技術,斬獲“科學突破獎”

2018年10月17日晚,有著豪華版諾貝爾獎之稱的“科學突破獎”(BreakthroughPrize)揭曉,3名華人科學家獲獎,莊小威獲生命科學突破獎,獎金為300萬美元。她的獲獎理由是:開發極高分辨率成像技術,發現細胞隱藏的內在結構,這種方法超越了光學顯微鏡的空間分辨率限制。

科學突破獎(the Breakthrough Prizes)被譽為全世界最慷慨的科學獎,單項獎金為300萬美金。該獎項已舉辦第七個年頭,旨在表彰生命科學,基礎物理和數學方面的成就,這些學科提出最終極的問題,並尋求最深刻的答案。科學突破獎是由俄羅斯億萬富翁尤里·米爾納夫婦於 2012 年設立,臉書聯合創始人馬克·扎克伯格及其夫人、谷歌聯合創始人塞吉·布林、阿里巴巴集團創始人馬雲及其夫人等知名實業家都是該獎項的贊助人。


莊小威:從蘇州中學到哈佛教授,2019年獲“NAS科學發現獎”!

2016年,她的博士生何江,成為哈佛畢業演講的首位大陸學生

作為哈佛優秀畢業生代表發言,相當於哈佛大學給予畢業生的最高榮譽——從全校數萬名畢業生中各選出一名本科生和研究生,代表畢業生髮言。哈佛校方確認該校生物系博士畢業生何江是第一位享此殊榮的中國大陸學生。哈佛畢業典禮的演講,每年只有極少數的中國學生敢於申請。何江想要發言,目的是讓美國的大學生聽聽來自中國的聲音。申請哈佛大學的畢業典禮演講,總共有3輪測試。第一輪,遞交個人學習、科研材料和演講初稿;第二輪,從10名入選者中挑選4人,每個人都要拿著自己的演講稿念稿;第三輪,從4人中選出1人,所有人都被要求脫稿模擬演講。

在這次畢業演講中,何江講述了自己的“農村故事”,並在演講中介紹中醫在中國農村發揮的作用,進而推及到自己在哈佛大學所專注的生物光學、物理專業研究,“以一個理科生的角度,來反思科技知識和技術在社會上不均衡的分佈,以及如何將自己研究的科技技術,更廣泛地傳遞到世界不同地方”。在何江眼裡,莊小威就是自己的偶像和榜樣,就是因為莊小威,才立志從中科大畢業後考上哈佛找小威學姐,她才是真正大師級的傳奇人物。


莊小威:從蘇州中學到哈佛教授,2019年獲“NAS科學發現獎”!

2014年,她的論文早發表一天,卻仍然錯失了“諾貝爾獎”

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。第一個被唸到名字的白茲格,獲獎的理由就是—— “超分辨率熒光顯微鏡”PALM 。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莊小威,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,大家都紛紛為莊小威打抱不平。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,我幾乎要準備給莊小威寫賀信了……。雖然諾獎結果已是板上釘釘,塵埃落定的事情。但莊小威的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,莊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);

莊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莊小威早幾個月。

莊小威雖與諾獎無緣,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。而莊小威也當得起“無冕之王”這四個字。


莊小威:從蘇州中學到哈佛教授,2019年獲“NAS科學發現獎”!

2006-2012年,她34歲成為哈佛大學雙聘教授,40歲當選美國科學院院士

莊小威在2012年5月獲選美國科學院院士,由此刷新了最年輕美國科學院華人院士的紀錄。在這一名單中,被她甩在身後的不乏聲名如雷貫耳的名家,包括華人諾貝爾獎得主楊振寧、李政道、丁肇中等人。而在6年前,34歲的莊小威成為哈佛大學化學與化學生物、物理學雙聘教授,並隨後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。實驗室的建起,也讓她的生活變得更忙碌了。一週工作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。”

事實上,莊小威在圈內成名更早。2004年,美國著名的《科技評論》評選出在納米技術、計算機與通信及生物技術領域從事前沿技術研究的、年齡在35歲以下的100名青年創新者,莊小威就名列其中。北京大學生命科學學院院長饒毅說:“莊小威的科學成就有目共睹。如果說她是傑出的華人女科學家之一,不會有很大爭論。”


莊小威:從蘇州中學到哈佛教授,2019年獲“NAS科學發現獎”!

2001-2003年,她29歲成為哈佛助理教授,31歲獲“麥克阿瑟天才獎”

31歲的哈佛大學生物物理學家莊小威,憑藉研究單個分子特性的傑出才能獲得本年度“麥克阿瑟天才獎”,在獲獎名單中,莊小威是其中最年輕的一位,也是惟一的旅美科學家,第一位獲此榮譽的華人女科學家。莊小威利用改進的熒光光譜技術來研究單個分子,從而揭示覆雜的生物過程。她利用這種方法研究流感和艾滋病病毒如何侵入宿主細胞,這有助於研發治療病毒性疾病的方法。莊小威說:她對所有的病毒都有研究興趣,其中包括SARS病毒的研究。哈佛大學人文和自然科學院院長威廉·科比對她的獲獎發表評論說:“莊小威在科研方面多才多藝,她的成就讓我們感到驕傲。”

“麥克阿瑟天才獎”由設在美國芝加哥的麥克阿瑟基金會創建,通常獎勵在各行各業有創意的優秀人才。得獎人所得50萬美元獎金,可按自己的意願自由支配。莊小威說,這筆錢不打算用於個人生活,可能用於支持探索性的研究,這些探索性的研究往往很難找到資助,但其創意都很好,成功的可能性比較大。


莊小威:從蘇州中學到哈佛教授,2019年獲“NAS科學發現獎”!

1997年,她丟掉了斯坦福教職,卻師從朱棣文,開展跨學科博士後研究

25歲的莊小威在博士畢業後,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莊小威,說對她各方面很滿意,準備給她留一個職位。莊小威心裡異常激動啊,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。

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。得知結果的莊小威哭了很久,並開始對自己的自滿進行反思。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。沉下心來的莊小威,決定加入朱棣文(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)在斯坦福大學的實驗室。

莊小威直到博士生學業結束時,一直聚焦物理領域。在科學網上,有網友認為,莊小威之所以從物理轉而研究生物,是因為“生物科學相對於數理化而言,還是一門非常初級的科學,容易出成果”。莊小威對此的解釋是,這就是個偶然。博士後研究期間,她進入諾貝爾物理學獎獲得者朱棣文的實驗室。莊小威說想做點新東西,朱棣文問她要不做生物,“我就跟他說why not”。科大少年班採取自由選課制度,莊小威的興趣都在數學、物理上,導致她沒有任何生物學基礎。研究開始時,她連DNA和RNA有什麼區別都不知道。但她認為,“ignorance is bliss(無知者無畏)”。無畏是莊小威性格的一部分。在美求學期間,一次,沈元壤受邀在某大會上做報告。因為臨時有事,沈元壤讓莊小威代勞。這位還在唸書的女學生十分自信地走上講臺,後來效果不錯,會議還延長了十分鐘。

從物理到生物,這個偶然的變更帶莊小威進入了一個完全不同的學術世界,她說:“做生物研究有個做物理沒有的體驗。做物理研究,經常是自己提出問題,自己給出解答,沒多少人關心。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,因為生物跟我們息息相關。而且大家都關心健康,因此比較容易產生社會共鳴。”但是,在博士後研究中,她卻遭遇了巨大挑戰:“博士後以後每天都很辛苦,有兩年什麼都出不出來,對生物沒了解。”莊小威對這段經歷的總結是:“持之以恆是最重要的。”


莊小威:從蘇州中學到哈佛教授,2019年獲“NAS科學發現獎”!

1991-1996年,她19歲到伯克利攻讀博士,師從沈元壤,學術視野逐步提升

她出身中科大少年班,15歲進入大學,19歲赴美留學,師從沈元壤。1996年,從加州大學伯克利分校畢業,獲得物理學博士學位。但莊小威說:“我在讀大學時沒有創造力,到了伯克利才慢慢改變,開始批判性地閱讀和懷疑性地閱讀。”

美國一流院校十分重視創造性。“不能做跟屁蟲”,這是美國之所以領先的一個公開的秘密。莊小威多次提起導師對自己的影響,最讓她印象深刻的也與此有關。沈元壤告訴她,不要輕易相信前人、甚至是自己前段時間的結果;朱棣文則善於用毫無說教色彩的語言,提點出哪個課題有意義,以此提升其學術視野。

莊小威說,相比自己求學時,現在國內的情況有所改變:“最近幾年回國,感覺中國學生們比以前活躍,敢問問題,創造性強了。但是,現在的學生也比以前浮躁了,不少人沒有耐性,急於求成。”而作為生物研究領域的領先者,美國有很多值得中國借鑑的地方,“在美國的大學裡,助教是獨立的。這些年輕人只要有興趣有想法,都可以獨立做研究。年輕人申請科研基金也有優越性,束縛比較少,制度鼓勵年輕人不要急功近利。美國的研究體制和人才培養機制值得學習。”


莊小威:從蘇州中學到哈佛教授,2019年獲“NAS科學發現獎”!

1987-1991年,她考進中科大少年班,在校期間獲四大力學滿分,至今無人打破

以下《科大同窗莊小威》轉載自《科大-歷史文化網》,作者8706校友毛珺婕2003年寫的一篇短文,內容有刪減。

與小威初次相見是在1987年暑假中科大少年班複試時。當時先認識也是來自蘇州中學少年班預備班的袁中一,袁冰肌雪膚,文雅大方,舉手投足間頗有薛寶釵之風範。當時聽說莊小威是蘇州中學預備班的女狀元,高考600多分,早想會會這位蘇州中學的才女。只見她1米6多,身材適中,留著短髮,熱情爽朗,卻沒有我預期的蘇州美少女的影子, 倒有幾分枕霞舊友史湘雲的模樣。

開學後,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。

小威是科大子弟,有時住家有時住校。那時我們晚自習一般去宿舍旁的四座教學樓,時稱“四牌樓”。有一晚我倆去了四牌樓的很多間教室,間間人滿。到最後一間教室門外時,小威說:“這間如果再沒有位置,我就回家了,還可以看電視。”結果最後這間有幾個空位,我倆就都坐下學習到熄燈鎖門。那時一週六天課,早晚和週末大家都珍惜時間自習。看看現在有些同學不但不主動自習,連上課都不認真,真是替他們擔心“老大徒傷悲”。

小威得天獨厚,雖然讀書無數,視力卻是1.5。有時在宿舍時,大家都伏案用功,她卻躺在上鋪的床上看書,還能看見我們書上的字,令我們佩服不已。小威還有個一心兩用的本領,邊聽三國評書邊做原子物理作業的絕招也是絕無僅有。

後來大三時,“三•八”節女生聚會於科大門前的餐館“湘皖飯店”,小威從家裡背了託福單詞就徑直到了“湘皖”。可能還沒有從託福中解脫出來,小威吃得很少。袁中一勸她,“你再吃一兩筷子。”小威立即答到:“一兩筷子,你這個量詞用錯了。”我們大家都笑個不停。小威準備託福的用心真可和《紅樓夢》中的香菱學詩媲美了。


莊小威:從蘇州中學到哈佛教授,2019年獲“NAS科學發現獎”!

1985-1987年,她就讀蘇州中學“中科大少預班”,她說:我在蘇州中學“開了竅”

2013年8月,莊小威回到母校,與同學老師共同回憶在蘇州中學美好的求學經歷。莊小威深情回憶說,“我所上過的學校中,蘇州中學對我的影響最深遠,她曾在最好的中學遇到最好的老師。”她坦言,自己走上科研道路的自信正是蘇州中學給予的,“來蘇州中學之前,我是個‘沒開竅’的孩子——不知道自己怎麼樣,也不明白今後能做什麼。來到蘇州中學以後,我有了一種‘咦,自己好像還行’的感覺,也認識到只要勤奮努力,自己也可以成才。”


莊小威:從蘇州中學到哈佛教授,2019年獲“NAS科學發現獎”!

首屆少科班的物理老師,72歲的朱琳老師說,當年,年僅13歲的她就表現出了很強的專業精神,“當時班級的學習討論氛圍很濃,而她的特點是愛問,喜歡打破沙鍋問到底。”朱琳老師回憶,首屆少科班的學生是面向全國招生的,孩子的入學年齡在11-13歲,比正常的高一學生小了好幾歲,“他們年紀比普通學生小不少,同時學習質量比普通學生高好幾倍,可以說孩子們都很優秀。”莊小威透露,至今家裡還保存著當年在校的成績單,“當時的成績單是手寫的,還附有老師評語。我記得朱老師的評語中,有一句是說我‘概念不清’。”


莊小威:從蘇州中學到哈佛教授,2019年獲“NAS科學發現獎”!

陳兆立是該班同學在校時的副校長,也是少年班預備班創辦工作的主要負責人。他說,北京景山中學先有中科大少年班預備班,1984年時,中科大希望在南方也尋找到一所合作中學,經過努力,蘇州中學與之達成協議,1985年首屆學生入學。“我曾經帶他們一起去合肥參加中科大的夏令營,我也清楚地記得一次中科大的物理教授特地來蘇州中學做講座,莊小威主動向教授提問‘在學習中如何做到分清概念’。”陳兆立對這些細節仍然記憶猶新。他笑著說,後來教授是這樣回答莊小威的:“如果閉上眼睛腦子裡能出現這個概念的動態圖像,概念就算清楚了。”


莊小威:從蘇州中學到哈佛教授,2019年獲“NAS科學發現獎”!

莊小威說,“很喜歡蘇州中學老師的教學方式,沒有太多的填鴨式的教學,我們也從不搞疲勞戰題海戰,因為學校要求晚上9點離開自習室,9點半必須睡覺,誰都不能違反的。”她還回憶說,“陳淦浩老師給我們留下了特別深的印象。我後來非常喜歡數學就是受陳老師的影響。上課先15分鐘批評,繪聲繪色。在30分鐘裡很順暢的,還不覺得緊張,不覺得加快速的,很悠閒地講下去。聽他講課是一種非常優美的享受。在所有老師身上都是這樣子的。語文老師是對我們文學素養的提攜,沒有應試,有很多課外讀物,上課感覺特別愉快,提高了自己的興趣,高考也考得不錯。現在國內的學校都是為了應試而做的教學,都是應試教出來的人,不出大師。從小學到初中到高中,應該做一種從興趣從好奇心的培養。蘇州中學少預班是這樣一個模式,特別希望,把當年的模式宣揚一下,把整個國家的中小學教育體制改一改,對將來創造性人才的培養更有用。對蘇州中學感情特別深,對生活的照顧,對成長的培養,對做人的培養,最難忘的經歷。能到蘇州中學是父母做的最偉大的決定。”

“近年來留在美國做科研的中國留學生人數有增多趨勢,早些年留美獲得獎學金雖容易,但有相當一批人不是為科研而來的。如今獎學金申請難度變大,不過我相信這些學生都是真正擁有科研興趣的,他們會做得更好!”她說。


莊小威:從蘇州中學到哈佛教授,2019年獲“NAS科學發現獎”!

她受父母影響,她從小就對科學感興趣,長大後也一直享受科學研究

1972年,莊小威出生於中國江蘇省如皋市,父母親是中科大的教授。她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大,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。

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,莊小威也完全不露怯。憑著對物理的熱愛,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。中科大少年班畢業後,莊小威便赴美開始博士生涯,那年她僅僅 19歲 。


莊小威:從蘇州中學到哈佛教授,2019年獲“NAS科學發現獎”!

如今,莊小威的學術影響力越來越大。中國科學技術大學校友總會評價說:莊小威自小聰明伶俐,勤奮好學。莊小威的研究方法、實驗原理、裝置、結果、分析,邏輯清晰,簡潔緊湊,充滿科學精神。2010年馬克斯·德爾布呂克生物物理獎評:莊小威是高分辨率光學成像、單分子熒光共振轉移等光子學方法及其應用方面的專家,具有開拓性貢獻,極大地推動了生物醫學領域的突破性進展。2011年賽克勒國際生物物理學獎評:莊小威發明了突破光學衍射極限的STORM熒光成像技術,使得光學顯微鏡分辨能力接近納米尺度,極大地推動了亞細胞微觀結構的研究。在莊小威的字典裡,有3個關鍵詞:“動力、眼界、深度思考”。她認為,做科研很辛苦,對學問有熱情,才有動力,保持動力才能化解困難;選題時要有眼界,要找那些能影響社會、使多數人受益的課題;在研究時,務必深思,杜絕膚淺。


莊小威:從蘇州中學到哈佛教授,2019年獲“NAS科學發現獎”!

莊小威的父親莊禮賢說,一個人成才機遇很重要。中科大少年班無疑改變了莊小威的一生。而從另一個角度看,在學科交叉推動生命科學革命的時代,莊小威從物理走上生物這條轉型之路,也可謂恰逢其時。和科學史上的著名故事一樣,我們相信成功從來不是天才的靈光乍現那麼簡單。但在莊禮賢眼中,莊小威從來都是樂呵呵的。“她在享受”。 莊小威也說:“用‘堅持’這個詞好像讓人覺得搞科研是個很苦的差事。其實搞基礎研究也是一件很有趣的事情。


分享到:


相關文章: