莊小威,1972年1月出生于中國(guó)江蘇省如皋市,生物物理學(xué)家,美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士、美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院外籍院士,哈佛大學(xué)化學(xué)與化學(xué)生物、物理學(xué)雙聘教授。

1987年莊小威考進(jìn)中國(guó)科技大學(xué)少年班;1991年19歲時(shí)從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)畢業(yè),之后赴美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校留學(xué);1996年博士畢業(yè)后進(jìn)入斯坦福大學(xué)從事博士后研究工作,師從朱棣文;2001年進(jìn)入哈佛大學(xué)任教,先后擔(dān)任助理教授、副教授;2005年被聘為美國(guó)霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所研究員;2006年被聘為哈佛大學(xué)化學(xué)和物理雙學(xué)科正教授,并在哈佛大學(xué)建立了以自己名字命名的單分子生物物理實(shí)驗(yàn)室;2012年當(dāng)選為美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士;2015年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院外籍院士。

莊小威主要研究工作為發(fā)展和使用單分子生物學(xué)及生物成像技術(shù)以及超高分辨生物成像技術(shù),用以研究體外及活細(xì)胞中生物分子及其分子組裝過(guò)程。

中文名

莊小威

外文名

Xiaowei Zhuang

出生日期

1972年1月

出生地

如皋

性別

民族

漢族

畢業(yè)院校

加州大學(xué)伯克利分校

主要成就

2005年被聘為美國(guó)霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所研究員

國(guó)籍

美國(guó)

職業(yè)

教育科研工作者

人物經(jīng)歷

莊小威 教學(xué)

1972年,莊小威出生于中國(guó)江蘇省如皋市,小時(shí)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(guó)科大,沒(méi)有上過(guò)幼兒園,直接上了科大附小二年級(jí)。初中時(shí)曾獲得全國(guó)中學(xué)生數(shù)理化競(jìng)賽第一名,后被推薦到北京景山學(xué)校上了半年中國(guó)科大預(yù)備班。

1985年,13歲時(shí)轉(zhuǎn)入離家較近的蘇州中學(xué)首屆中科大少年班預(yù)備班[1]

1987年,以高考600多分的成績(jī)考進(jìn)考入中國(guó)科技大學(xué)少年班[2],在校期間取得了理論力學(xué)、電動(dòng)力學(xué)、量子力學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)四大力學(xué)的滿分。

1991年,19歲時(shí)從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)畢業(yè),獲得物理學(xué)學(xué)士學(xué)位,之后赴美留學(xué),師從沈元壤。

1996年,從加州大學(xué)伯克利分校畢業(yè),獲得物理學(xué)博士學(xué)位。

莊小威 工作照

1997年,進(jìn)入斯坦福大學(xué)從事博士后研究工作,師從朱棣文,開(kāi)始從事與化學(xué)、生物學(xué)科交叉的研究,做一些跟蹤分子行為的實(shí)驗(yàn)。

2001年,進(jìn)入哈佛大學(xué)化學(xué)與化學(xué)生物學(xué)系、物理系任教,先后擔(dān)任助理教授(2001-2005);副教授(2005-2006)。

2003年,31歲的莊小威憑借研究單個(gè)分子特性的杰出才能獲得麥克阿瑟天才獎(jiǎng),是第一位獲此榮譽(yù)的華人女科學(xué)家[3]。

2004年,被美國(guó)的《科技評(píng)論》雜志選為35歲以下的100名青年創(chuàng)新者[4]

2005年3月,莊小威被美國(guó)霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究會(huì)從全美300多位提名人選出,在之后7年中獲得700萬(wàn)美元的資助。

2006年初,被聘為哈佛大學(xué)化學(xué)和物理雙學(xué)科正教授,是哈佛物理系和化學(xué)系少有的雙科教授[5],并在哈佛大學(xué)建立了以自己名字命名的單分子生物物理實(shí)驗(yàn)室[6]。

2011年,獲得賽克勒國(guó)際生物物理學(xué)獎(jiǎng)[7]。

2012年5月1日,當(dāng)選為美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士[8]

2013年8月,入選北京大學(xué)大學(xué)堂頂尖學(xué)者講學(xué)計(jì)劃,成為入選該計(jì)劃的第二位學(xué)者。

2015年2月,因?yàn)榘l(fā)明了基于單分子熒光檢測(cè)的超高分辨率成像方法(STORM)而獲得美國(guó)科學(xué)院分子生物學(xué)獎(jiǎng)。12月,當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院外籍院士。

2017年6月,獲得瑞典卡羅林斯卡學(xué)院頒發(fā)的倫納特·尼爾森獎(jiǎng)。

2018年10月,獲得2019年度生命科學(xué)突破獎(jiǎng)。[9]

2020年10月19日,美國(guó)國(guó)家醫(yī)學(xué)科學(xué)院在其官網(wǎng)上宣布了新入選的90名常規(guī)成員和10名國(guó)際成員,莊小威入選正式成員。[12]

主要成就

科研成就

莊小威 演講

2006年,莊小威實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了基于單分子熒光檢測(cè)的超高分辨率成像方法,即隨機(jī)光學(xué)重建顯微法(STORM),并應(yīng)用該方法實(shí)現(xiàn)三維超高分辨率成像。基于光化學(xué)機(jī)制,她的實(shí)驗(yàn)室合成了超亮的可光控的染料及具有最佳性能的熒光蛋白,將分辨率進(jìn)一步推進(jìn)到幾納米,比光學(xué)衍射極限高近兩個(gè)量級(jí)。在此基礎(chǔ)上也發(fā)展了活細(xì)胞快速三維高分辨熒光成像。這一系列技術(shù)發(fā)展使得熒光顯微技術(shù)進(jìn)入分子水平成像時(shí)代。全世界眾多實(shí)驗(yàn)室采用了這些技術(shù),而基于該技術(shù)的商用STORM顯微鏡已進(jìn)入包括中國(guó)在內(nèi)的世界各地的影像平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)室中,大大促進(jìn)了生物醫(yī)學(xué)研究。

2015年,莊小威領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)在《Science》雜志上發(fā)表單分子成像技術(shù)MERFISH(multiplexed error-robust fluorescence in situ hybridization),該技術(shù)可以在單細(xì)胞水平上實(shí)現(xiàn)空間分辨的高度多重化RNA分析,打破了目前的技術(shù)限制。

莊小威

莊小威帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展超分辨率顯微鏡技術(shù),識(shí)別個(gè)體病毒粒子進(jìn)入細(xì)胞的機(jī)理,并用單分子技術(shù)從本質(zhì)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(xì)胞,這是首次有科學(xué)家記錄到這一過(guò)程。

莊小威的研究是要探明生物體系中單個(gè)分子或單個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。莊小威創(chuàng)造性地將熒光光譜和顯微分析技術(shù)應(yīng)用于單個(gè)分子,這種嶄新的物理手段,使得實(shí)時(shí)揭示復(fù)雜生物過(guò)程中的分子個(gè)體及其運(yùn)動(dòng)步驟成為可能[10],在單分子動(dòng)力學(xué)、核酸與蛋白的相互作用、基因表達(dá)機(jī)制、細(xì)胞核病毒的相互作用等領(lǐng)域做出了杰出的貢獻(xiàn)。

莊小威在《Nature》、《Science》、《Cell》、《Nature Methods》、《Nature Biology》、《Neuron》、《PNAS》等學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表多篇文章,截止到2015年,她發(fā)表的論文他引超過(guò)12600次,最高單篇他引超過(guò)2000次。

人才培養(yǎng)

2001年莊小威進(jìn)入哈佛大學(xué)任教,培養(yǎng)了多名博士,并指導(dǎo)博士后的研究工作,她也為中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)本科生和研究生授課,并聯(lián)合培養(yǎng)博士生。其中一些學(xué)生的具體信息如下:

學(xué)習(xí)時(shí)間

姓名

類型

2011-2017Steven WangPost-Doctoral Fellow
2010-2016Colenso SpeerPost-Doctoral Fellow
2011-2016Alistair BoettigerPost-Doctoral Fellow
2008-2016Hazen BabcockResearch Associate
2008-2016Bryan HaradaGraduate Student
展開(kāi)表格榮譽(yù)表彰

時(shí)間

獎(jiǎng)項(xiàng)

1991年Bernice Teuteberg Memorial Scholarship, University of California
1992年George C. and Helen N. Pardee Scholarship, University of California
1993年Victor F. Lenzen Memorial Scholarship, University of California
1997年Chodorow Postdoctoral Fellowship, Stanford University
2000年美國(guó)衛(wèi)生研究院國(guó)家研究個(gè)人獎(jiǎng)(Individual National Research Service Award, National Institute of Health)
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社會(huì)任職

學(xué)術(shù)期刊任職

任職時(shí)間

擔(dān)任職務(wù)

2016年-《Neurophotonics》編委
2014年-《ACS Photonics》編委
2014年-《ACS Central Science》編委
2012年-2016年《Optical nanoscopy》編委
2012年-2016年《eLife》編委
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2011年,受聘為中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)大師講席教授,擔(dān)任生命科學(xué)學(xué)院國(guó)際科學(xué)咨詢委員會(huì)成員。

2013年,北京大學(xué)生物動(dòng)態(tài)光學(xué)成像中心科學(xué)顧問(wèn)委員會(huì)成員和客座教授。

個(gè)人生活

莊小威的父親莊禮賢、母親朱仁芝退休前都是中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授[11]。

貢獻(xiàn)中國(guó)

莊小威受聘為中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)大師講席教授,擔(dān)任生命科學(xué)學(xué)院國(guó)際科學(xué)咨詢委員會(huì)成員。她努力推動(dòng)了合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室集成影像中心的建設(shè),開(kāi)展合作研究。她連續(xù)數(shù)年來(lái),為科大本科生和研究生授課,并聯(lián)合培養(yǎng)博士生。她也是北京大學(xué)訪問(wèn)教授及生物動(dòng)態(tài)光學(xué)成像中心科學(xué)顧問(wèn)委員會(huì)成員和客座教授,幫助在該中心建立超高分辨率成像的實(shí)驗(yàn)室,并共同指導(dǎo)研究生和博士后。

莊小威在中國(guó)組織了多次高水平的學(xué)術(shù)會(huì)議。包括香山會(huì)議和兩次蘇州冷泉港亞洲會(huì)議,同時(shí)她也多次在國(guó)內(nèi)多個(gè)大學(xué)和研究所演講,啟發(fā)了大量青年學(xué)子對(duì)科學(xué)研究的熱情。

人物評(píng)價(jià)

莊小威

莊小威自小聰明伶俐,勤奮好學(xué)。莊小威的研究方法、實(shí)驗(yàn)原理、裝置、結(jié)果、分析,邏輯清晰,簡(jiǎn)潔緊湊,充滿科學(xué)精神。 (中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)校友總會(huì)評(píng))

莊小威是高分辨率光學(xué)成像、單分子熒光共振轉(zhuǎn)移等光子學(xué)方法及其應(yīng)用方面的專家,具有開(kāi)拓性貢獻(xiàn),極大地推動(dòng)了生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的突破性進(jìn)展。 (2010年馬克斯·德?tīng)柌紖慰松镂锢愍?jiǎng)評(píng))

莊小威發(fā)明了突破光學(xué)衍射極限的STORM熒光成像技術(shù),使得光學(xué)顯微鏡分辨能力接近納米尺度,極大地推動(dòng)了亞細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)的研究。 (2011年賽克勒國(guó)際生物物理學(xué)獎(jiǎng)評(píng))