1962年至1968年在濟(jì)源一中讀初、高中，

1968年至1972年在原籍西關(guān)務(wù)農(nóng)，

1972年至1976年在中南大學(xué)材料科學(xué)與工程系讀大學(xué)，

1976年至1981年在中南大學(xué)擔(dān)任助教、講師。

1981年至1985年在北京科技大學(xué)(原北京鋼鐵學(xué)院)攻讀碩士學(xué)位。同年考入該校研究生院繼續(xù)攻讀博士學(xué)位。

1987年被國家教委選拔為首批中美聯(lián)合培養(yǎng)的博士研究生送到美國麻省理工學(xué)院深造，從師于世界著名的物理冶金和材料科學(xué)家、美國兩院院士GRANT教授，從事新型材料的研究。

1992年在麻省理工學(xué)院畢業(yè)獲博士學(xué)位，畢業(yè)后留麻省理工學(xué)院從事博士后研究，而后被提升為研究員至今，并兼任美國國家半導(dǎo)體公司首席研究員。

段小曼教授從本世紀(jì)初開始率先進(jìn)行再生能源的研究并取得了突破性的進(jìn)展。她所指導(dǎo)的博士研究生成功地將光子晶體用于太陽能電池，將晶體硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率提高了50%。

除能公開發(fā)表的國際專利之外，段小曼教授還在國際一流雜志上發(fā)表學(xué)術(shù)論文百余篇，合作著書兩本。

段小曼不僅在金屬快速凝固研究領(lǐng)域做出了重大貢獻(xiàn)，而且在光電半導(dǎo)體研究領(lǐng)域成果顯著。她所從事的硅基發(fā)光、導(dǎo)光及探光整個系統(tǒng)新材料的研究，一直處于世界領(lǐng)先地位，為現(xiàn)代的集成電路向未來的光電集成過渡開拓了新的材料基礎(chǔ)。段小曼開始率先進(jìn)行再生能源的研究，并取得了突破性的進(jìn)展。她所指導(dǎo)的博士研究生成功地將光子晶體用于太陽能電池，將晶體硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率提高了50%，這一研究成果引起了世界關(guān)注。這是奧巴馬總統(tǒng)參觀MIT能源研究實驗室的原因之一。