1977年6月出生在温州市有名的“博士之家”，是蔡笑晚的小女儿。

自小就读于瑞安实验小学，1991年毕业于苏州中学科少班。同年考入中国科技大学少年班，

1995年毕业，同年8月赴美国麻省理工学院攻读应用数学博士学位，次年转入哈佛大学继续学习，

20岁时获得哈佛优秀博士称号，同时因为在统计学研究上有特殊进展并获得极大成就被授于罗伯特·里得奖。

22岁在国际生物统计学协会上又受领了“半参数随机”奖。

1999年6月，获哈佛大学博士学位，

2000年担任华盛顿大学生物研究所研究员兼教授。

2002年初，26岁的天西受聘哈佛大学，成为哈佛大学生物统计系历史上最年轻的副教授。28岁任该校任副教授兼博士生导师。