病毒“观察家”

天涯莫名

病毒是一种微小的生命体，它的大小要以纳米为单位来计算。病毒那么小，怎么才能观察到它们呢？别担心，哈佛大学的华裔科学家庄小威已经解决了这个问题。

爱科学的美丽少女

30年前庄小威还是个活泼、聪明的小女孩。那年她才13岁，但已经是苏州中学中国科技大学少年预备班的学生了。

能成为中科大少年班的学生，当然是因为小威成绩优异，门门功课都名列前茅，她还夺得过全国数理化竞赛第一名哩。更重要的是，小威从小就喜爱科学，尤其对物理有着浓厚的兴趣。在这之前，她连幼儿园都没读过就直接上了小学二年级，一直以来小威都是班里年龄最小的学生。

1987年，15岁的庄小威成了高考状元，顺利考入中国科技大学物理系。四年后她取得学士学位，并出国深造，1997年获得了美国加利福利亚大学伯克利分校的物理学博士学位，接着又转入斯坦福大学，进行了四年的博士后研究工作。

庄小威从小女孩成长为年轻的女博士后，还不到30岁呢。她学习成绩非常好，不过她并不是书呆子哦。她很小的时候就特别能干，不但能打扫卫生做家务，还会烧菜做饭。而且她读书那么多年还保持了很好的视力——即使是睡在上铺，都能看到下铺同学书上的字。

用庄小威自己的话说，她能在学业上始终保持优异的成绩正是因为她有兴趣，兴趣给了她强劲的动力。

“病毒作案”全记录

2001年，庄小威来到哈佛大学。在这里，她确立了自己的研究方向——她要观察病毒和核酸这些微小的生命体和生物分子。病毒和核酸都太小了，只有几百甚至几十纳米那么大，怎么才能观察到它们呢？

庄小威有办法。她利用物理学知识，给病毒和核酸加上荧光——这些荧光能够在各种颜色的光照下反复成像，大大提高了显微镜的分辨率。这就好像她给病毒和核酸装上了追踪器，让它们无所遁形，再也逃不过人类的眼睛了。

就这样，庄小威开始了她的观察。她看到了一个单独的感冒病毒是如何进入正常的人体细胞，并且开始在细胞内“行凶作恶”的。

就像庄小威说的，病毒很聪明！它敲开细胞的大门，让细胞把它带进自己的保护罩，也就是细胞膜里面，然后又骗取细胞的信任，帮着病毒不断复制，最后害死了细胞自己。

可螳螂捕蝉，黄雀在后，庄小威她看到了这一切，还把病毒“作案”的全过程记录了下来，这还是人类第一次记录病毒“作案”的过程呢。

庄小威最初应用的技术叫随机光学重建显微法，是一种将荧光光谱和显微分析技术应用于单个分子之上的全新物理手段，这种技术比传统光学显微镜高10倍以上分辨率。这是她的重要发明，同时也是人类科学的重要进步。

后来，庄小威又在自己的理论基础上不断改进，发展出超高分辨率荧光显微技术，用来对活体细胞进行追踪观察。现在，运用这种技术已经能观察20纳米～30纳米甚至更小的活体细胞或者生物分子啦。

年轻的天才院士

随机光学重建显微技术的发明意义重大，这种用荧光标记病毒和生物分子的做法展现了庄小威的想象力、创造力和巨大潜力。

就凭这些，庄小威已经不愧为一位年轻的天才科学家啦。因此，2003年她荣获美国的麦克阿瑟天才奖，得到50万美元奖金。她还是第一位获得这个奖项的华裔女科学家，也是当年24位获奖者当中最年轻的一位。

这时候的庄小威已经在哈佛有了自己的实验室，而且就用她的名字命名，叫庄小威实验室。2006年，年仅34岁的她成为哈佛大学物理和化学双科教授。2012年5月1日，她成为了美国科学院的院士。

庄小威靠着自己的勤奋好学，取得了很多荣誉，但她并没有居功自傲。如今这位年轻的科学院院士依旧在哈佛大学实验室搞研究，依然从每天上午10点一直工作到晚上12点。

让我们期待庄小威教授继续发展她的超高分辨率荧光显微技术，用更高明的手段观察那些微小的生命，为人类作出更大的贡献吧。

（插画绘制/蔡成恩 插画设计/木 青）