刚刚，素有科学界“奥斯卡”之称的2019年度科学突破奖揭晓。 庄晓伟、陈志坚、丁晨阳三位中国科学家荣获生命科学奖，每人将获得高达300万美元的奖金！ 其中，庄晓伟因开发超分辨率成像技术，突破光学显微镜的空间分辨率极限，揭示隐藏在细胞内部的精细结构而获奖，弥补了错失2014年诺贝尔奖的遗憾。
每当提起庄小薇这个名字，“天才少女，中国科大少年班尖子生，34岁就成为哈佛大学双聘教授，打破了美国历史上的纪录”。 40岁时成为最年轻的华人美国科学院院士，并在随后两年成为美国艺术与科学院院士和中国科学院院士。“最年轻的外籍院士”，第一个关键词浮现在我们脑海中的一切似乎与她“天才”的身份密不可分。
今天，就让小德带大家来认识一下庄晓伟，一位哈佛“青年班”双聘教授、一位距离诺奖仅“幸运”的华裔科学家。
庄小伟
天才少年的求学之路
1972年，庄晓伟出生于江苏如皋的一个知识分子家庭。 父亲庄立宪、母亲朱仁智均为中国科学技术大学教授。
从未上过幼儿园的庄小伟，下班后就被父母教拼音识字。
庄小伟全家福
也许是受到家庭氛围的影响，也许是由于先天的基因优势物理学家年轻照片，庄小伟从小就表现出了超越同龄人的智力，也表现出了对科学的热爱。
他的父亲曾经问过他的学生一个问题：当一杯水放在桌子上时，它受到的力有多大？ “有了水和水杯的重力，桌子也就有了支撑力。” 学生回答道。 但一旁打球的庄小伟却插话道：“水杯上还有空气的力量。”
当时尚未上学的庄小伟并不明白空气是如何对水杯施加力的，但因为他的父亲是空气动力学教授，所以他提出的问题肯定与空气有关。
庄小伟小时候和奶奶、姑妈在一起
“神童”庄晓伟从上学起就走上了“学术霸主”之路。 中学时，庄晓伟是班上年龄最小的，但他各科成绩都非常出色。 如今，庄小伟的老师已经70多岁了，还记得庄小伟在课堂上专注的眼神。 “老师走到哪里，眼睛就跟到哪里，从不走神。”
庄晓伟曾获得全国中学生数理化竞赛第一名。 1987年，年仅15岁的庄小伟从中国科学技术大学少年班预科班毕业，以全科状元的身份进入中国科学技术大学少年班。高考。
在天才辈出的年轻班级里，庄小伟依然表现出色。 据低年级班会介绍，庄小伟拥有常人难以做到的“一举多得”能力：一边听《三国演义》讲故事，一边做物理作业时间。
在中国科学技术大学少年班学习期间，庄晓伟从未错过任何物理定律的细节，甚至到了近乎痴迷的地步。 她并不关心分数，她只是享受探索问题的过程，但优异的成绩是她努力的结果。
庄晓伟在理论力学、电动力学、量子力学、统计力学四门力学专业课上全部获得满分。 这一传奇纪录至今仍未被打破，成为中国科学技术大学物理系一座不可逾越的丰碑。
1991年，年仅19岁的庄小伟从中国科学技术大学少年班毕业。 毕业后，庄小伟前往美国深造。 在杨振宁教授的建议下，她来到加州大学伯克利分校攻读博士学位。 与沈远洋。
2001年，她被聘为哈佛大学助理教授。 2003年，她成为美国第一位获得麦克阿瑟基金会“天才奖”荣誉的华裔女科学家，也是最年轻的一位。 2006年初，34岁的她成为哈佛大学化学系和化学生物物理系双聘教授。 2012年，她当选为美国国家科学院院士，创下中国最年轻院士的新纪录。 2013年，她当选为美国艺术与科学学院院士。 2015年，她成为中国科学院最年轻的外籍院士。
一路走来，庄晓伟认为自己的成就不是天赋的结果，而是努力的结果。 “我自己的大脑比较聪明物理学家年轻照片，但更大的原因是我很执着。五年、六年甚至十年，遇到困难不会退缩，遇到挫折也不会改变初心。”
从物理学到生物学的完美转变
庄晓伟一直被视为天才。 他非凡的才华和聪明的头脑是很多人都望尘莫及的。 但事实上，任何成就都不是那么自然而然的，成长过程中的艰辛也只有庄小伟自己知道。
1997年博士毕业时，一向我行我素的庄小伟遇到了重大挫折。 她认为自己成为斯坦福大学物理系的一名教师是板上钉钉的事了。 没想到斯坦福大学最后一刻改变了主意，只能给她提供博士后的机会。 原因是学校认为庄晓薇“还没有准备好”，需要几年时间才能完成学业。 证明你自己。
庄晓伟得知此事后，震惊不已，哭了好几天。 经过一番反思，庄小伟发现自己难过并不是因为别的，而是因为自己的虚荣心。 毕竟，当同学们还在读博士的时候，他已经是斯坦福大学的助理教授了。
庄小伟和朱棣文
经过一番沉淀，庄小伟决心抹去过去的一切成功和失败，一切从头开始。 庄晓薇拒绝了多所学校提供的教职机会，进入斯坦福大学，在著名华人科学家朱棣文教授的指导下担任博士后研究员。 那一年，朱棣文刚刚获得诺贝尔物理学奖。
受到鼓励和启发，庄晓伟决定潜心研究，开始跨界生物领域。 然而，在加入实验室之前，庄小伟的生物学水平只有高中水平，他甚至无法区分DNA和RNA。
然而，初生牛犊不怕虎。 无知无畏的庄晓薇始终以一颗纯洁而热情的科学探索之心顶住压力。 她将全部热情投入到生物学领域，年复一年坚持不懈。
从此，世界失去了一位原子物理学家，多了一位杰出的生物物理学家。 回顾这一人生转折点，庄晓薇相信，如果按照之前的研究方向，一定能很快拿出成果。 然而接触生物领域后，她对生命的理解有了前所未有的期待。 她期望自己能够进入这些新领域，填补空白。
坚持不懈成就诺奖级学术成就
三年的博士后研究经历，为庄小伟今后的科学研究奠定了坚实的基础，也打开了从物理学到生物学的大门。
大量的offer纷至沓来，庄晓伟最终选择了哈佛大学，并在那里建立了自己的实验室。 庄晓伟博士期间的工作重点是利用其光学研究背景探索生物系统中单分子或单粒子的运动性能。
自从光学显微镜诞生以来，科学家们已经能够通过镜头看到细菌等微小生物的动态。 然而，19世纪末，德国物理学家恩斯特·阿贝指出，光学显微镜有衍射极限，最高分辨率只能达到200纳米左右。
虽然可以在这个水平上观察细胞，但细胞内的分子大小只有几纳米，尺度相差两个数量级。 例如，如果把整个人体放大到地球那么大，那么一个细胞大约有上海人民广场那么大，而细胞中的分子就只有上海游客的脑袋那么大。广场。
虽然电子显微镜的分辨率只有几纳米，但生物无法在真空中生存，更不用说观察生物运动了。 那么，如何突破光学显微镜的衍射极限，观察单个分子的运动呢？
庄晓伟创造性地将生物荧光与显微分析技术结合起来，发明了“超高分辨率荧光显微技术”。 十多年的物理研究启发她将荧光分子标记附着在病毒上。 当激光照射时，标记会发出明亮迷人的色彩。
庄晓伟用光控开关探针控制一小部分分子点亮，关闭其余部分，然后重复这个过程。 通过控制堆积在一起的分子依次发光，可以获得一系列不重叠的图像。 然后，对该排拍摄的数千张图像进行组合和分析，以获得超高分辨率的分子图像。
传统成像与STORM效果对比
庄小伟将这一研究成果命名为“STORM”，意为风暴，威力非常大。 该技术克服了光学显微镜的衍射限制，使光学显微镜的分辨率能力提高了10倍以上。
在光学显微镜的帮助下，庄小伟拍摄到了单一流感病毒的连续图像。 这是世界上首次记录该病毒的各个阶段。 它把人类对生命机制的认识提升到了一个新的水平，帮助科学家更清楚地看到疾病的原因。 生物分子结构的变化可以带来更有效的治疗选择。
庄小伟还获得了麦克阿瑟“天才奖”50万美元奖金，并于2005年成为美国霍华德休斯医学研究所（HHMI）研究员。
2006年初，34岁的庄晓伟晋升为哈佛大学教授。 她在哈佛大学建立了以自己名字命名的单分子生物物理实验室，带领21名博士和博士后研究流感、艾滋病、SARS等病毒入侵宿主细胞的过程。
错失诺贝尔奖引发争议
几乎与庄小伟同时，世界上其他团队也做出了类似的科学成果。
就在庄晓伟的 STORM 在《自然方法》上发表一天后，美国科学家埃里克·贝齐格（Eric）基于类似原理的 PALM 在《科学》上发表。 两者之间的细微差别在于激发荧光材料的使用。 白子阁用的是光敏蛋白，而庄小伟则用的是荧光染料。
三位科学家荣获2014年诺贝尔化学奖
然而，2014年诺贝尔化学奖却颁给了贝齐格。 获奖理由是——“超分辨率荧光显微镜”PALM。 同样是“超分辨率荧光显微镜”的研究，但诺贝尔化学奖并未上榜。 没有庄小伟，这在华人世界引起了很大的争议。 一时间，人们都在为庄小伟而战。
北京大学教授饶毅表示，贝齐格和庄晓伟工作的物理原理完全一样。 他们同时发表论文，但他们不明白为什么结果对其中一方有利。
北京大学副教授奚鹏在这一科研领域拥有很强的话语权，因为他师从诺贝尔奖获得者、该领域公认的领军人物黑尔。 他说：庄小伟没能获奖，我感到很惊讶。 这表明种族主义和性别歧视并未消失，而是每天都可见。
虽然没有诺奖，但庄晓薇的发现确实是诺奖级别的，而她本人却丝毫没有受到影响。 相反，她进一步克服了缺点，开发出了性能更高的STORM。 仅2016年上半年，庄小伟及其团队就在《细胞》、《细胞》、《细胞》等顶级学术期刊上发表论文10篇。
离家20年，我依然关心祖国的科研事业。
在美国的业余时间，庄小伟喜欢读中国小说，小说的主题是婆媳关系、家庭恩怨。
确实，庄晓薇不到20岁就去了美国。 她几乎没有机会近距离接触家庭生活。 这些小说中所描述的反映当代中国社会弊端的内容是她根本不会经历的。 这些让她了解了当代中国人的一些生活，也拉近了她与祖国的距离。
庄晓伟与学生何江
虽然离家二十多年了，但喝水时仍念念不忘源头。 多年来，庄小伟一直致力于为中国人民提供更好、更广阔的科研平台，助力母校中国科学技术大学和北京大学相关学科的发展，为本科生和研究生提供优质的科研服务。在中国科学技术大学任教研究生、联合培养博士生。 庄晓伟曾作为“兼职”委员加入北京大学生物动态光学成像中心（）。
2015年，庄小伟当选为中国科学院外籍院士。 当选外籍院士后，庄晓伟更加关心支持中国科技进步。 他经常来华讲学，分享自己的经验，为年轻学者提供指导。
庄小伟回国讲学
头上戴着无数光环的庄小伟，自然也收获了一大批粉丝。 每次他演讲时，座位总是座无虚席。
有一次，庄小伟去听讲座，饶毅是主持人。 他开玩笑说：“上次讲座的时候，我专门发了博客来宣传，现场来的人很多，这次我没有发博客，人多了，所以我的博客……”
如今，获得科学突破奖的庄晓薇，人生再次获得了耀眼的光环，但她本人却并不在意。
当有学生问她如何争取诺贝尔奖时，庄晓薇的回答出人意料：“我不想争取诺贝尔奖。我觉得做研究首先是你喜欢做的事情，其次，它对人类有贡献。做任何事情都不是一个好主意。” 为任何奖项做这件事都会很无聊，所以这绝对不是我的人生计划。”
她对科学研究的专注、坚持不懈的努力以及享受过程的态度都是她成功的标志。
