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她是“少年班”出身的哈佛双料教授,与诺贝尔奖只差“运气”二字!

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发表于 2020-10-14 18:36:03 | 显示全部楼层 |阅读模式

                    

                    

                    
                    
                    <blockquote><p><span>让天下没有难找的医疗器械服务信息!</span></p><p><strong><span>“医疗器械助手”</span></strong><span>&nbsp;让一切触手可及!</span></p><p><p><img src="image/20201014/55eabf364228e5c0ebb3c305c8606b90_1.jpg" /></p></p><p><br  /></p><p><span>点击图片</span><span><span></span><p><img src="image/20201014/c407fe90207c2622cc8e1dff32d28341_2.jpg" /></p><p><img src="image/20201014/c407fe90207c2622cc8e1dff32d28341_2.jpg" /></p><p><img src="image/20201014/c407fe90207c2622cc8e1dff32d28341_2.jpg" /></p></span></p></blockquote><p><span><br  /></span></p><p><span>近日,<strong>马里兰大学中国女留学生</strong>杨舒平的演讲,在网上引起了广泛的热议。<br  /></span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>同时,这段视频也带火了另一段毕业演讲视频。</span></p><p><br  /></p><p><p><img src="image/20201014/cb85354255c72401aac6ae5da824397c_5.jpg" /></p></p><p><br  /></p><p><span>这位名叫何江的农村子弟,是<strong>首位在哈佛博士毕业典礼上演讲的中国人</strong>。</span></p><p><br  /></p><p><span>与<strong>“Sweet and Fresh”</strong>不同,他不带谄媚,不卑不亢地指出了中国存在的问题,并对中国未来寄予希望。</span></p><p><br  /></p><p><span>同样是毕业演讲,鲜明的对比下,高下立判。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><p><img src="image/20201014/70cb9490f708e77428493b07e1e63ffc_6.jpg" /></p></p><p><br  /></p><p><span><strong>名师出高徒,</strong>这话不假。</span></p><p><span>原来在这位<strong>哈佛学</strong><strong>霸</strong><strong>何江</strong>背后,还有着另一位更厉害的科学家大牛——<strong>庄小威。</strong></span></p><p><br  /></p><p><span>在何江眼里,她就是自己的<strong>role model(偶像和榜样)</strong>,她才是真正大师级的传奇人物。</span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/575dd2616b49c7a420d7ee4713b30372_7.jpg" /></p></p><p><span>庄小威与何江</span></p><p><br  /></p><p><span>天才少女、</span><span>中科大少年班、</span><span>与诺贝尔奖最接近的华人女性、美国科学院最年轻华裔院士、哈佛大学双聘教授、第一位获美国“天才奖"的华裔女科学家、以她名字命名的哈佛实验室...</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>这些都是她身上自带的光环。</span></p><p><br  /></p><p><p><img src="image/20201014/df00b037bd7fcc5c9e813aabdfb5ceb6_8.jpg" /></p></p><p><br  /></p><p><strong><span>庄小威</span></strong><span>,1972年出生于江苏省如皋市,父母亲是中科大的教授。</span></p><p><br  /></p><p><span>虽然未曾正规学过拼音识字,但5岁时,庄小威就已经是科大附小的二年级生。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>然而在班里,她年龄最小,却是最聪明的学生。</span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/f60855a3391e3dd6ce2d101db6cc4328_9.png" /></p></p><p><span>庄小威全家福,左一为同年庄小威</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>受父母亲的影响,庄小威从小就对科学感兴趣,同时也被物理严谨的推理之美所吸引。</span></p><p><br  /></p><p><span>初中时,她就曾获全国数理化竞赛第一名。</span></p><p><span>15岁,她又凭高考600多分的<strong>状元</strong>成绩考入<strong>中国科技大学</strong><strong>少年班</strong>。</span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/7ade3c6244134f85ab18cf925582fc56_10.jpg" /></p></p><p><br  /></p><p><span>在天才云集的少年班,庄小威也完全不露怯。</span></p><p><span>凭着对物理的热爱,她对物理的每一个细节都不放过。</span></p><p><br  /></p><p><span>本来不太在意成绩的她,最后竟考了个<strong>四大力学</strong>课程<strong>满分</strong>。</span></p><p><span><strong>这个“大满贯”的传奇记录,至今在科大还没人能打破。</strong></span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><span></span></p><p><p><img src="image/20201014/5465369ece6880d7757922043bbf5fc2_11.png" /></p></p><p><span></span><br  /></p><p><span>庄小威的天才形象,在少年班里也深入人心。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>在少年班的同学回忆,“小威得天独厚,还有一心两用的本领,能一边听《三国演义》,一边做原子物理作业,让我们好生佩服。”</span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/a0a2e54307c6d5969c162bebc35a0cfc_12.jpg" /></p></p><p><br  /></p><p><span>中科大少年班毕业后,庄小威便赴美开始<strong>博士</strong>生涯,那年她仅仅<strong>19岁</strong>。</span></p><p><br  /></p><p><span>2003年,这位天才少女更是被美国<strong>麦克阿瑟</strong><strong>“天才奖”</strong>垂青,获得50万美元奖金。</span></p><p><span><strong>她是首位获此殊荣的华人女性,同时也是获奖者中最年轻的一位。</strong></span></p><p><br  /></p><p><p><img src="image/20201014/087b32d79bfdc5df2e4fd1987a3e9aae_13.jpg" /></p></p><p><span>麦克阿瑟天才奖,奖金金额有50万美元</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>2006年,年仅34的她便成了哈佛大学物理和化学系的双聘教授。</span></p><p><br  /></p><p><span>与此同时,以她名字命名的单分子生物物理实验室建成。</span></p><p><br  /></p><p><span>此后,她便带领着21名博士、博士后开始研究流感、艾滋病、SARS等病毒入侵宿主细胞的过程。</span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/81bdd2eb0ed6545f28efe77af67b285c_14.png" /></p></p><p><span>庄小威的实验室网站首页</span></p><p><br  /></p><p><span>天才少女,天才少年班,“天才奖”,仿佛她的所有经历都与她的天赋异禀有关。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>但实际上,任何的成就都不会来得那么理所当然。</span></p><p><span>而成长中的艰辛只有庄小威自己知道。</span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/3c0c37f65619169d29ee281f1248e5c1_15.jpg" /></p></p><p><br  /></p><p><span>25岁的庄小威在博士毕业后,<strong>导师</strong><strong>沈元壤</strong>就鼓励表现不错的她找教职。</span></p><p><br  /></p><p><span>当时斯坦福大学就告诉庄小威,说对她各方面很满意,准备给她留一个职位。</span></p><p><br  /></p><p><span>庄小威心里异常激动啊,而且开始有点自我膨胀。</span></p><p><strong><span>毕竟她的同学还在读博士后,自己就已经是斯坦福助理教授了。</span></strong></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/bd506ff505a6915e587e376651b71242_16.png" /></p></p><p><span>庄小威加州伯克利分校的博士毕业照</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>然而在她沾沾自喜时,她也迎来了人生第一个打击。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>斯坦福大学在最后一刻竟</span><span>改口,觉得她</span><strong>Not Ready</strong><span>,只给了她在斯坦福大学读博士后的机会。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>得知结果的庄小威哭了很久,并开始对自己的自满进行反思。</span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/f3c2b4131e6a14f21989e9e40ac01afe_17.jpg" /></p></p><p><span>小威的博士后导师朱棣文</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>在这之后,无论哪个大学打电话来邀请她参加教职,她都一一拒绝了。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>因为她也看清自己确实Not Ready,不能为了教授的风光而丢掉最本质的动力。</span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><span>沉下心来的庄小威,决定加入<strong>朱棣文</strong>在斯坦福大学的实验室。</span></p><blockquote><p><span><strong>朱棣文</strong>是华裔物理学家,获1997年<strong>诺贝尔物理学奖</strong>,同时也是美国能源部部长。</span></p></blockquote><p><br  /></p><p><p><img src="image/20201014/05e22e6d677adbd97fcbea352adc6db9_18.png" /></p></p><p><span>庄小威与朱棣文合照</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>顶级教授和顶级学生相遇,注定要有新鲜事发生。</span></p><p><span>两个物理学家,一句<strong>“Why not?”</strong>,竟突然转向了完全不熟悉的化学、生物学领域。</span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><span>可能你会觉得好歹是个斯坦福博士,就算读的物理系,生物肯定也不会差到哪去。</span></p><p><span>但庄小威的情况却是,<strong>连DNA和RNA的区别是什么都不知道。</strong></span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/1fadbab814261d7cca10b68c372373dd_19.jpg" /></p></p><p><br  /></p><p><span>原因是庄小威所在少年班环境十分自由,除了必修的英语和语文外,其他课都可以自由选修。</span></p><p><br  /></p><p><span>而她自己则<strong>全凭兴趣选择了物理和数学,一门生物都没有学。</strong></span></p><p><span>后来她就常自嘲,“我那时连DNA和RNA的区别都搞不清,是完全的<strong>无知者无畏</strong>。”</span></p><p><br  /></p><p><p><img src="image/20201014/fdb4435607fce6b6934d81c6bf55d2a1_20.png" /></p></p><p><span><strong><br  /></strong></span></p><p><span><strong>跨学科是偶然的事,但能坚持下来,绝不是因为偶然。</strong></span></p><p><span>前两年,她几乎都是在摸索和试探,没有做出任何成功,哭鼻子更是家常便饭。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;...</span><br  /></p><p><span><br  /></span></p><p><span>凭借着努力,2006年,庄小威就在哈佛大学建立了以她名字命名的实验。</span></p><p><span>实验室的建起,也让她的生活变得更忙碌了。</span></p><p><br  /></p><p><strong><span>一周工作7天,每天都从早上10点开始,工作到半夜12点。</span></strong></p><p><span>她说<strong>“除了吃饭睡觉,剩下的时间都在工作。”</strong></span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/c94ee835ae5dc39a60b7cbe0669af5ec_21.jpg" /></p></p><p><span>一排右二庄小威,生物动态光学成像中心首届国际学术评审委员会(SAB)会议</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>虽说当初跨界投入生物领域是个不小的挑战,但是物理专业的背景也给庄小威带来了许多帮助。</span></p><p><br  /></p><p><span>她创造性地将<strong>生物荧光</strong>和<strong>显微分析技术</strong>结合,发明了“超高分辨荧光显微技术”。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>这种<strong>技术</strong>,克服光学显微镜的衍射极限,使得实时揭示生物分子运动成为可能。</span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/39569fcc08da2886a63c7f459843ec7b_22.jpg" /></p></p><p><span>庄小威与她的学生在实验室</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>工欲善其事,必先利其器。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>自光学显微镜诞生以来,科学家们就能通过镜头,看到细菌等微小生物的动态。</span></p><p><br  /></p><p><p><img src="image/20201014/aebdb9fc74679573be5238984515493d_23.jpg" /></p><br  /></p><p><span>衍射极限中的艾里斑</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>但传统的光学显微镜其实存在着一个<strong>衍射极限</strong>,使光学显微成像系统只能在样品上形成有限的光斑<strong>(艾里斑)</strong>。</span></p><p><br  /></p><p><span>因为这个光学衍射极限存在,能观察到200纳米到300纳米已经是极限了。</span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/26f28ccc5d9ef0fbfde4b3689b456390_24.jpg" /></p></p><p><span>德国物理学家Ernst Abbe发现了光学显微镜的衍射极限,并将其刻在墓碑上<br  /></span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>而采用不同成像方式的<strong>电子显微镜</strong>,虽能达到纳米级的分辨率,但必须在真空条件下观察。</span></p><p><br  /></p><p><span>电子显微镜的真空下条件下,生物无法生存,观察生命运动也基本没辙。</span></p><p><br  /></p><p><p><img src="image/20201014/793e5f8b1209ac9da3a2bc333c18b1f0_25.jpg" /></p></p><p><span>极度罕见,可以在真空下生存的生物“水熊虫”,在电子显微镜下的照片。</span></p><p><br  /></p><p><span>所以要想观察到细胞内细胞器、病毒如何影响细胞等生命活动过程,变成亟待解决的问题。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>现代生物医学研究中,理解人体生命的作用过程和探明疾病的产生机理,也因显微镜的极限碰到瓶颈。</span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/a70ad4663cbec671a854facfcab07339_26.jpg" /></p></p><p><br  /></p><p><span>而庄小威研究的<strong>“超高分辨荧光显微技术”</strong>,就是为打破这个瓶颈而生的。</span></p><p><br  /></p><p><span>她的研究亦叫<strong>STORM</strong>(Stochastic Optical Reconstruction Microscopy),中文翻译为<strong>“随机光学重构显微技术”</strong>。</span></p><p><br  /></p><p><span>STORM的关键是在于突破了如何用光控开关探针,来实现单分子发光与重组成像的技术。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><p><img src="image/20201014/5f8a5ed3b3270e157b99905b1c605b4a_27.jpg" /></p></p><p><span><br  /></span></p><p><span>2004年,她的研究组就发现了某种花青染料具有光控开关的性质。</span></p><p><br  /></p><blockquote><p><span>光控开关性质:染料可通过不同颜色的激光,使自身激活成<strong>荧光状态</strong>和<strong>失活无光状态</strong>,通俗点说就是和<strong>“开灯”</strong>和<strong>“关灯”</strong>一样道理。</span></p></blockquote><p><br  /></p><p><span>庄小威利用这种光控开关性质,让原本很挤的生物分子们<strong>分别单独发光</strong>。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><strong><span>照完一张相后,让本来的发光点“关灯”,让原本不发光的点“开灯”,再继续照相。</span></strong></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/e3b8ee50dcb92cbb5a979ef224df84e4_28.jpg" /></p></p><p><span>STORM成像原理图</span></p><p><strong><span><br  /></span></strong></p><p><strong><span>如此反复,拍下成千上万张显微像后再重新叠加,最后得到超高分辨率的图像。</span></strong></p><p><br  /></p><p><span>这种方法巧妙地<strong>“克服了光的衍射极限”</strong>,得到了高于普通光学显微镜<strong>10倍的超高分辨率。</strong></span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/c843d8bcdc26eac7361fb284aff114ce_29.jpg" /></p></p><p><span>STORM与传统显微镜的分辨率对比<br  /></span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>2006年,庄小威就STORM在《自然·技术》杂志上发表相关论文。</span></p><p><span>在2011年,她又进一步克服了之前耗时长的缺点,开发出了更高性能的STORM。</span></p><p><br  /></p><p><span>这一路走来,庄小威也成了超分辨率荧光显微镜的大户,隔三差五就在顶级杂志上发表重要研究成果。</span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/29ce9b80a1cda5096112f0caebfae294_30.png" /></p></p><p><span>神经元轴突中肌动蛋白,常规图像(上)和3D STORM图像的比较(2013年)</span></p><p><br  /></p><p><span>那时候很多人都猜测, 如果超分辨率荧光显微镜是诺奖成就,那庄小威必然是得奖者。</span></p><p><span>但是,世事却总是在关键时刻和庄小威开玩笑。</span></p><p><br  /></p><p><span>&nbsp;...</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>一将功成万骨枯,用来形容诺贝尔奖确实不为过。<br  /><br  /></span></p><p><span>2014年的诺贝尔化学奖颁给了白兹格、赫尔和莫纳三位物理学家。</span></p><p><span>第一个被念到名字的白兹格,获奖的理由就是——<strong>“超分辨率荧光显微镜”PALM</strong>。</span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/eecbd0a6f3373ab0c15d4d8e44a4149c_31.jpg" /></p></p><p><span>2014年获诺贝尔化学奖的三位科学家</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>同为“超分辨率荧光显微镜”的研究,诺贝尔化学奖名单上却<span>没有庄小威,这在华人世界引起了不少争议。</span></span></p><p><br  /></p><p><span>特别是在华人科学家聚集的网站上,大家都纷纷为庄小威抱打不平。</span></p><p><span><strong>关于性别歧视,种族歧视之类的猜测不断。</strong></span></p><p><br  /></p><p><span>一位清华大学的教授在微博上就写道:<strong>听到白兹格名字的时候,我几乎要准备给庄小威写贺信了.....</strong></span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/b0b36db6b82d6d8ca3edf8a945948b8a_32.jpg" /></p></p><p><span>白兹格</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>虽然诺奖结果已是板上钉钉,尘埃落定的事情。</span></p><p><span>但庄小威的STORM,与白兹格的PALM可以说是并驾齐驱的一项技术。</span></p><p><br  /></p><p><span>而且在后续发展跟推广方面,庄小威的作用可以说是比白兹格更重要。</span></p><p><span><span>相关论文的发表时间上,也只是一天之隔。</span>&nbsp;</span></p><p><span><br  /></span></p><p><p><img src="image/20201014/488d302409d88f816a4a6fc72dc1ad25_33.jpg" /></p></p><p><br  /></p><blockquote><p><span>白兹格的相关论文发表于2006年8月10日出版的《科学》杂志<strong>(3月13收稿,8月2日通过评审)</strong></span></p><p><span>庄小威的相关论文发表于2006年8月9日出版的《自然·技术》杂志<strong>(7月7日收稿,7月31日通过审评)</strong></span></p></blockquote><p><span>&nbsp;</span></p><p><span>对这一质疑,诺贝尔奖委员是这样解释的。</span></p><p><span>第一:白兹格早在1995年发表了论文,对这一技术提出了理论设想。</span></p><p><span>第二:白兹格论文的收稿时间要比庄小威早几个月。</span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/47c5324e707c3aba5be4584e517b6ed3_34.jpg" /></p></p><p><br  /></p><p><span>庄小威虽与诺奖无缘,但她的成就确实是诺奖级别的。</span></p><p><br  /></p><p><span>纵观历史,没得到应有殊荣的能人异士大有人在。</span></p><p><span>而庄小威也当得起<strong>无冕之王</strong>这四个字。</span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/1da5eb8867f9dea68fff46de18da9032_35.jpg" /></p></p><p><span>庄小威在北大演讲</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span>就算没有诺奖加持,庄小威这一路仍然圈粉无数。</span></p><p><span>每次开讲座,必定是座无虚席、人满为患的情况。</span></p><p><br  /></p><p><span>这不,文章最开始的提到的哈佛博士何江,就是因为庄小威,才立志考上哈佛找小威学姐(何江也是中国科技大学毕业的)。</span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/8e91b734a90cb70ef7b3a61def28dad1_36.jpg" /></p></p><p><br  /></p><p><span>庄小威三十而立就已经立于学术之巅,未来成就更是不可估量。</span></p><p><br  /></p><p><span>就2016上半年,庄小威和他的团队就已经在<strong>Nature、Science、Cell等顶级学术杂志</strong>发表了多达<strong>10篇</strong>的研究论文。</span></p><p><span>&nbsp;</span></p><p><p><img src="image/20201014/f7fe8736d4c7feb6feeca293bd12a6e6_37.jpg" /></p></p><p><br  /></p><p><span>现在她仍致力于将<strong>STORM</strong>的能力提高,并设想着未来能够看起细胞内分子的每一个交互动态,真正解开未知的生命之谜。</span></p><p><br  /></p><p><span>对于这幅看起来有点遥远的图景,庄小威信心十足:</span></p><p><span>你看,衍射极限已经被技术克服,没什么是不可能的。</span></p><p><span><br  /></span></p><p><span><strong>_____________</strong></span></p><p><span><strong><br  /></strong></span></p><p><span>作者系网易新闻·网易号“各有态度”签约作者</span></p><p><span>本文转自“SME”,本次转载已获授权,在此表示感谢</span></p><p><br  /></p><section data-id="1658"><section><section><section data-id="1658"><section><section><section data-id="1658"><section><section><section data-id="1658"><section><section><p><span><strong>相关阅读</strong></span></p></section><p><p><img src="image/20201014/ec237188ae1e9c03eb4d9814f31b18ab_38.jpg" 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