曾凡壹的人生路程要從她的家庭說起。曾凡壹的父親曾溢滔是中國工程院院士，遺傳學專家。長期從事人類遺傳性疾病的防治以及分子胚胎學的研究。母親黃淑幀是上海交通大學兒童醫院的終身教授，“新世紀巾幗發明家獎”獲得者，“新中國60年上海百位突出貢獻傑出女性”之壹。
1978年，曾溢滔受上級部門委托，在上海市兒童醫院籌辦了壹期醫學遺傳學習班。為配合授課，在醫院布置了壹個示教實驗室，這就是後來的醫學遺傳研究室。研究室成立第三天，接待了壹位貧血原因不明的外國女留學生。曾溢滔和黃淑幀靠著壹臺自己制備的高壓電泳儀，完成了病人血紅蛋白壹級結構分析，診斷她罹患壹種新型地中海貧血。這項成果引起了國際同行的關註。這個小小的研究室從此壹步步走向國際科技競爭的舞臺。 曾凡壹對小時候的記憶是，讀小學時，和父母壹起吃住在實驗室，“我從小就穿白大褂，跟在父母後面。”木匠的孩子生來會釘釘子，在實驗室裏長大的曾凡壹很小就跟著父母做實驗。有壹次加錯了樣品，曾凡壹覺得自己闖禍了，沒想到父母沒有批評，反而獎勵了她，因為從她的失誤中，他們發現了壹個新的實驗方法。這讓她很興奮，很多科學的新發現原來會從偶然的事件中來，要做壹個好的科學家壹定要善於分析問題，關註每個細節，找出最好的方案。
讀中學時，曾凡壹參與了由父母主持的世界上最大規模的血紅蛋白病普查工作，涉及29個省、市、自治區，42個民族，100多萬人。這項工作填補了我國血紅蛋白病在世界上的許多空白。曾凡壹跟著父母壹起上山下鄉，采集血液樣品。“這些工作讓我樹立了用科學解除病人疾苦的理想，對科學這個神秘而神聖的世界也產生了濃厚的興趣，並激勵我到美國深造以報效祖國”。曾凡壹如是說。 1988年她到美國留學，在聖地亞哥大學學生物專業，4年的課程，她用3年時間就修完了，隨後，她考取了美國著名的賓夕法尼亞大學，攻讀醫學、理學雙博士，並成為賓夕法尼亞大學第壹位獲得醫學和理學雙博士學位的中國留學生。
“十多年的留學生涯雖漫長，但我覺得完全值得。我的學習和科研的經歷，豐富了我在生物、醫學領域的知識，開闊了我的眼界，也為我以後的工作打下了堅實的基礎。”談到這段留學經歷，曾凡壹不由感慨地說。“我從來沒想過留在美國，我父親當年回國費了些周折，但他壹心想著報效祖國，堅決要回國。他影響了我。” 曾凡壹主要從事的是遺傳和發育生物學研究。她的工作和她父母的壹脈相承。有些疾病是遺傳的，比如地中海貧血。曾溢滔夫婦最早研究的就是血紅蛋白遺傳病。他們發展了壹整套遺傳病分子診斷技術，先後攻克了地中海貧血、杜氏肌萎縮癥、血友病和亨廷頓氏舞蹈病等主要遺傳病的基因診斷和產前診斷技術。
找到遺傳病的規律後還得找到致病的原因。這就需要做機理的研究，研究發育生物學。曾凡壹進而研究早期胚胎發育，比如精子和卵細胞結合成為受精卵之後，基因是怎樣表達與被調控的。
從1998年開始，人的胚胎幹細胞研究有壹個飛躍。胚胎幹細胞就是胚胎發育早期壹部分具有全能性的內細胞團。1998年，美國科學家成功地建立了人的胚胎幹細胞系——它有兩個特性，能無限期地擴增，能分化成各種各樣的細胞。有了胚胎幹細胞，就能用它去治療人類的遺傳病。而胚胎幹細胞是從發育生物學中講的早期胚胎來的。
曾凡壹很自然地深入到胚胎幹細胞的研究。研究早期胚胎發育能了解如何調控基因，能夠讓胚胎前期發育得更好，從而得到好的胚胎幹細胞。這些幹細胞可以分化成各種各樣細胞、組織和器官，以替代損傷的不可再生組織，用來治療帕金森癥、心肌梗塞等嚴重疾病，在再生醫學中發揮了重要作用。
因為胚胎幹細胞涉及倫理問題，所以科學家們產生了把體細胞變成幹細胞的設想。2009年，曾凡壹帶領的研究團隊和中科院動物所周琪研究員的團隊合作，在世界上首次成功地用誘導性多能幹細胞（iPS細胞）“制造”出具有繁殖能力的小鼠“小小”，有力地證明了iPS具有真正的全能性。
“給小鼠起名‘小小’，是希望我們能在這個很大的領域裏邁出小小的壹步。”曾凡壹很謙虛。但這小小的壹步，是全世界範圍內重要的壹步，在醫學界引起很大反響，被美國《時代》周刊評為2009年世界醫學十大突破之壹，也入選了2009年中國十大基礎研究和中國十大科技進展。 父親曾溢滔院士是著名的遺傳學家。誰會想到，他喜歡文學並擅長攝影和油畫。他創作的獲獎小說被改編成話劇，拍攝成電影。他對交響樂有著獨到的見解，認為交響樂很像DNA的分子模型。
母親黃淑幀7歲開始學習鋼琴，很快表現出在音樂方面的天賦。在上海市第三女子中學讀書時，擔任學校話劇團團長，還在上海市的歌唱比賽中獲得大獎。他們的藝術“基因”也遺傳給了女兒。 曾凡壹4歲半開始學習鋼琴，5歲登臺演出，二十幾歲開個人演唱會，出版個人專輯。上海舉辦的首屆外國流行歌曲大賽，得了獨唱第壹名。1993年，在北京，他的原創《紅帆》拍成了MTV獲得CCTV音樂大獎。曾凡壹拍攝過8部音樂電視，在拍攝《當我們老了以後》時，父母還親自上陣為女兒當配角。“中國青年女科學家獎”獲獎者，在國際上首次證明了iPS細胞具有和胚胎幹細胞相似的多能性——看似完全不同的人生軌跡，在壹個人身上重疊。
小學至高中期間，壹直是學校和藝術團的鋼琴與舞蹈演員。曾凡壹的嗓音低沈圓潤，得天獨厚。1984年，上海首屆外國流行歌曲大賽上，她壹舉奪得獨唱第壹名。在美國留學時，曾凡壹在主課之外，還修完了音樂專業的所有主課科目。
她的愛好與追求在她求學路上幫了很大的忙。賓夕法尼亞大學醫學院是全美第壹所醫學院。興趣廣泛，多方位全面發展的優秀人才壹向是招生對象。曾凡壹在這方面正具備得天獨厚的條件。除了學習，她之前的科研成績以及多元化的成長經歷，使她從6000名優秀大學畢業生的激烈角逐中脫穎而出，成為當年6位攻讀醫學和生物學雙博士學位的學生之壹，並獲得全額獎學金。
在賓夕法尼亞大學讀書兩年後，曾凡壹申請休學，除了參與國內的科研工作外，也“為了她酷愛的音樂”。她在北京花了壹年多時間，錄制了個人演唱專輯，拍攝了音樂電視（MTV），先後兩次獲得中央電視臺MTV大賽特別榮譽獎等獎項。
她還在中、美兩國舉辦多場獨唱音樂會。“這使我走向了社會。我學會了溝通，學會和人打交道，回國那兩年時間，我學到了非常多的東西——之前壹直在實驗室或者教室，跟社會接觸不多。音樂對我搞科研影響是非常大的。現在的年輕人，包括我的學生，都是比較直線的思維，讀書就壹直讀讀讀，讀下去，思路不開闊。”
09年“三八”婦女節來臨之際，她獲得了第六屆“上海市巾幗創新獎”。而她母親黃淑幀是第三屆“上海市巾幗創新獎”獲得者，母女倆同獲巾幗創新獎，還是頭壹回。3月7日，曾凡壹接受記者采訪時說，在她心裏，科學是神聖的，而科學和藝術是相通的。藝術讓科學插上想象的翅膀，科學讓藝術由夢想變成現實。
變換工種是最好的休息。曾凡壹說：“工作累了，想破頭也想不出來的時候，就唱唱歌，吹壹曲薩克斯；夜裏靈感來了，就作曲。這樣既是壹種休息，也是練習音樂技藝的好辦法。”