一个普通的农家子弟，张小明出生在一座偏远的小山村，他的父亲是一名退休的农民，而母亲则是当地的一名小学老师。由于家庭经济条件有限，他们只能住在一间破旧的小屋里。

张小明自幼就对科学有着浓厚的兴趣，他常常会利用课外时间阅读各种科普书籍，并且自己动手做一些简单的实验。他发现了自己的天赋，并开始积极寻求学习和发展自己的机会。

高中毕业后，张小明通过全国高考考入了一所知名大学，这对于他来说是一个巨大的转折点。他的勤奋和努力很快就吸引了教授们和同学们的注意，他开始参与学校的一些科研项目，并取得了一系列优异成绩。

在大学期间，张小明完成了一项关于新能源技术研究的小论文，该论文不仅获得了校内外同行高度评价，还赢得了全国性科技创新大赛的一等奖。这份成果使他被推荐参加由政府举办的一个青年科技人才培养计划。

通过这个计划，张小明有机会访问国外顶尖研究机构，与国际上著名科学家的交流，对他的学术水平和国际视野都产生了深远影响。当他回国后，不断将自己学到的知识应用于实际工作中，为解决国内面临的问题贡献自己的力量，最终荣获国家自然科学二等奖。