庄小威,1972年1月出生于 如皋市 , 美国国籍, 生物物理学家,美国国家科学院院士、 美国艺术与科学院 院士、中国科学院外籍院士,哈佛大学化学与化学生物、物理学双聘教授。
庄小威1987年考进 中国科学技术大学 少年班,1991年本科毕业后赴美国 加利福尼亚大学 伯克利分校留学。2001年进入哈佛大学任教。2005年,庄小威被聘为美国霍华德·休斯医学研究所研究员。 2006年被聘为哈佛大学化学和物理双学科正教授,并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;2011年,受聘为中国科学技术大学大师讲席教授,担任生命科学学院国际科学咨询委员会成员。2015年12月,当选 中国科学院 外籍院士。 2023年当选 新西兰皇家科学院 院士。
庄小威的主要研究工作为发展和使用单分子生物学及 生物成像 技术以及超高分辨生物成像技术,用以研究体外及活细胞中 生物分子 及其分子组装过程。在《Nature》《 科学 》《 细胞 》《Nature Methods》《Nature Biology》《Neuron》《 美国国家科学院院刊 》等 学术期刊 上发表多篇论文。截止到2015年,她发表的论文他引超过12600次,最高单篇他引超过2000次。
2003年,31岁的庄小威凭借研究单个分子特性的杰出才能获得 麦克阿瑟天才奖 ,是第一位获此荣誉的华人女科学家。2004年,她被美国《科技评论》杂志选为35岁以下的100名青年创新者。 2011年,获 赛克勒国际生物物理学奖 , 2015年2月,因发明了基于单分子荧光检测的超高分辨率成像方法(STORM)而获得美国科学院分子生物学奖,2017年6月,获得 卡罗林斯卡学院 颁发的伦纳特·尼尔森奖。2018年10月,获得2019年度 生命科学突破奖 。 2020年庄小威获美国 维尔切克创新奖 生物医学奖。
人物经历
早期经历
庄小威,1972年出生于 如皋市 县, 父母是中科大的教授,庄小威回到父母身边后,直接上了科大附小二年级。庄小威上初中时曾获得全国中学生数理化竞赛第一名,后来被推荐到 北京景山学校 上了半年 中国科学技术大学 预备班,1985年,13岁时转入离家较近的苏州中学首届中科大少年班预备班。
庄小威1987年以高考600多分的成绩考进中国科学技术大学少年班,1991年(19岁时)获得中国科学技术大学物理学学士学位,在校期间,她展现出卓越的学术能力,取得了理论力学、电动力学、量子力学、统计力学四大力学的满分成绩, 同年赴美国加州大学伯克利分校留学,师从沈元壤, 1996年获得美国加州大学伯克利分校物理学博士学位, 1997年博士毕业后进入 斯坦福大学 从事博士后研究工作。师从朱棣文教授,开始从事与化学、生物学科交叉的研究,做一些跟踪分子行为的实验。
工作经历
2001年进入 哈佛大学 任教。2005年被聘为美国霍华德·休斯医学研究所研究员,2006年庄小威被聘为哈佛大学化学和物理双学科正教授,并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。
2011年,庄小威受聘为 中国科学技术大学 大师讲席教授,担任生命科学学院国际科学咨询委员会成员。2012年庄小威当选为 美国国家科学院 院士。次年,她当选为美国国家艺术与科学院院士。 2013年8月,她入选 北京大学 大学堂顶尖学者讲学计划,成为入选该计划的第二位学者。2015年12月,庄小威当选 中国科学院 外籍院士。
2016年6月1日,庄小威来中科院生物物理研究所进行学术交流。并于同日下午3:00在生物物理所9501会议室做了题为“Illuminating Biology at the Nanoscale with Single- 分子 and Super-resolution imaging”的“ 贝时璋 讲座”。 2017年7月3日,庄小威教授在中国科技大学 四川大学生命科学学院 礼堂向全校师生做题为“揭示生命中不可见的奥秘—利用超分辨率成像在纳米尺度上对生物系统的精细解析”的报告。 2017年7月1日至7月3日庄小威做客 中国科学技术大学 “大师论坛”,7月3日下午,庄小威在中国科学技术大学生命科学学院礼堂向全校师生做题为“揭示生命中不可见的奥秘—利用超分辨率成像在纳米尺度上对生物系统的精细解析”的报告。
2018年12月26日下午,庄小威参加“中国科大论坛”,在生命科学学院一楼报告厅做了题为《Imaging the molecular and cellular world of life at the genomic scale”》的学术报告。 2020年10月19日,庄小威当选美国国家医学科学院(National Academy of Medicine)正式成员。 2024年3月,新西兰皇家科学院官方公布其2023年院士增选名单,庄小威当选。
主要成就
科研成就
发明随机光学重构显微术
庄小威的主要研究领域是生物物理学。她是高分辨率光学成像、单分子 荧光 共振 转移等光子学方法及其应用方面的专家,其开拓性贡献极大地推动了 生物医学 领域的突破性进展。2006年,庄小威实验室发明了基于单分子 荧光检测 的超高分辨率成像方法,即随机光学重构显微术 (STORM),并应用该方法实现三维超高分辨率成像。基于光化学机制,她的实验室合成了超亮的可光控的 染料 及具有最佳性能的荧光蛋白,将分辨率进一步推进到几纳米,比光学 衍射 极限高近两个量级。在此基础上也发展了活细胞快速三维高分辨 荧光 成像。这一系列技术发展使得荧光显微技术进入分子水平成像时代。全世界众多实验室采用了这些技术,而基于该技术的商用STORM 显微镜 已进入包括中国在内的世界各地的影像平台和实验室中,大大促进了 生物医学 研究。
庄小威不只是开发超分辨影像方法的先驱,同时也是应用这些方法的领军者。她将STORM广泛应用于从单 细胞 生命体到复杂的哺乳动物的大脑,发现新的细胞结构,揭示全新的作用机理。例如她发现 神经元 轴突的膜骨架有一种令人吃惊的规律的周期性结构;采用超高分辨率大容积成像绘制了神经元突触输入区的图谱,揭示该区域对方向选择性的作用;揭示 小鼠 端粒 蛋白质 TRF2在端粒环形成中的必要性;发现精子特有的 钙离子通道 和其它有关钙信号通路分子形成一种特殊结构,该结构对精子的超活化有重要意义。庄小威也是最早将单分子 荧光 共振 转移技术发展成探测 生物分子 结构动力学的有效工具的研究者之一。她在 核糖核酸 折叠方面的研究揭示了难以用常规实验探测的单分子短暂折叠中间态和多种折叠通路,展示了RNA折叠具有非常崎岖的能量面。
发明单分子荧光原位杂交方法
2015年,庄小威领导研究团队在《Science》杂志上发表了一种高通量的单分子荧光原位杂交方法MERFISH,该方法可以对单个 细胞 中天然状态下的数千种RNA进行成像和定量,打破了当时的技术限制;她揭示了染色质重塑复合物新的调控机理;她发明的单病毒跟踪方法可研究单个病毒进入细胞与细胞内吞机器的相互作用。这些系列工作均为生物学中原创性的工作,发表在国际顶尖 学术期刊 。
学术论文
庄小威在《Nature》《 科学 》《 细胞 》《Nature Methods》《Nature Biology》《Neuron》《 美国国家科学院院刊 》等 学术期刊 上发表多篇文章,截止到2015年,她发表的论文他引超过12600次,最高单篇他引超过2000次。
参考资料: 以上收录人物部分论文
人才培养
2001年起庄小威任教于哈佛大学,为哈佛大学物理系和化学系双教授,培养了多名博士,庄小威教授与母校 中国科学技术大学 有着密切的合作和交流,于2011年受聘为中国科大“大师讲席”教授。 她努力推动了合肥微尺度物质科学国家实验室集成影像中心的建设,开展合作研究。她连续数年来,为中国科大本科生和研究生授课,并 联合培养 博士生。她也是 北京大学 访问教授及生物动态光学成像中心科学顾问委员会成员和客座教授,帮助在该中心建立超高分辨率成像的实验室,并共同指导研究生和博士后。
庄小威学生
参考资料: 以上收录部分毕业生信息
社会关系
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社会任职
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获得荣誉
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人物评价
庄小威通过凝聚态物理和 化学 /物理生物学的手段研究单个分子的行为非常有意义,它有助于揭示生物过程的秘密,为在生物体内分子水平上治疗传染性疾病提供了可能,她非凡地展示了科学的多样性和创新性。我们为她的成就而自豪。( 哈佛大学 艺术科学院院长威廉科比 评)
在一次次压力和挑战面前,庄小威总能很快克服困难、走出低迷。除了对科学的强烈兴趣外,她的诀窍是,先让自己伤心两三天,等伤心透了,然后告诉自己:一切从头再来,就当过去的成功都不存在,完全从零开始。(凤网新闻 评)
敢于冒险是庄小威的另一个性格特点。(闽南网 评)
与众多华裔科学家相比,庄小威非常朴素,没有任何讨好人的姿态,且有着一种单纯和非常的专注。只要一回到科学里,她立刻变了个人,比如在演讲时,不仅用词准确优雅,而且语调流畅,十分自如。( 中国科学技术大学 历史文化网 评)
人物事件
2014年的 诺贝尔化学奖 授予了美国科学家 艾力克·贝齐格 、 威廉·默尔纳 和 德国 科学家 斯特凡·赫尔 ,评委会给出的理由是表彰他们为发展超分辨率 荧光显微镜 所作的贡献。消息一发布, 北京大学 教授 饶毅 等科研人员主编的微信公众号“赛先生”就率先发文表示,结果“使很多人感到惊讶”,因为贝齐格的工作“不仅与华人教授庄小威的工作在物理原理完全一样,而且他们研究论文发表的时间也一样,令人不解为何出现厚此薄彼。”
北京大学副教授 席鹏 在这个科研领域颇有发言权,因为他曾跟随今年 诺贝尔奖 得主之一、该领域公认的领军人物黑尔学习,他表示:“庄小威没能获奖,我大感意外。”资料背景为 皇家理工学院 博士、化学专业的徐磊发表博文直称“诺奖获得者 艾力克·贝齐格 在超分辨率 显微镜 方面的贡献不如庄小威”。
在超分辨率 显微镜 领域,贝齐格的PALM技术与庄小威的STORM技术虽然叫法不同,但都是利用了 荧光 分子的可调控性原理,论文也是在2006年差不多的时间发表。特别在该技术的发扬光大方面, 徐磊 认为贝齐格“在技术的持续推动上后继无力,只有庄小威真正推动了这种方法的巨大发展”。