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2023年1月11日，上海浦东机场T2航站楼。刚取完行李的庄松霖向出口走去，在接机的人群里，一眼看到了写着他名字的牌子被高高举起。此时，一辆专门接他的车已等候多时，将载着这位刚结束加拿大维多利亚大学博士后研究工作的年轻科学家直奔滨海宁波的甬江实验室。
时隔半年，已至浓荫仲夏。在甬江实验室智能控制与系统研究中心，庄松霖用四个字形容在此间的工作感受：朝气蓬勃。
“大家带着最前沿的点子从世界各地聚到这里，为了我们的科研成果能应用，能为这个世界带来改变。在这样的大家庭里，很难不动力拉满！”
庄松霖
从0到1，搭建世界前沿实验室
2010年夏天，东北小镇少年庄松霖以优异的成绩拿到顶尖大学的录取通知书。因为从小动手能力较强，也想做点“实实在在的东西”，他选择了自动化专业。
因为成绩拔尖，在大学第一年他便获得了在实验室里接触无人系统、工业机器人等应用项目的机会。
一次偶然的机会，庄松霖的师兄，正在麦吉尔大学攻读博士学位，回校与大家分享正在做的科研项目。那次分享交流，让即将本科毕业的庄松霖接触到了一个新世界——机器人显微操作。
庄松霖的专业是自动化，核心是控制理论，在本科阶段接触到的应用场景多是宏观领域的；而显微操作则是在微观层面的操作，在显微镜下，利用微纳执行机构对微小对象进行毫米至纳米层面的操作。与师兄的那次交流，打开了他新世界的大门，他果断地将显微操作作为自己的科研方向。显微操作也分很多应用领域，包括化学、材料、精密制造、生物医学等，他选择了生物医学。
庄松霖在实验室
“所学皆为所用。如果能将所学用到治病救人上，为人类健康服务，那是值得奋斗一辈子的事业，也是件值得骄傲一辈子的事！”
2014年9月，庄松霖以专业成绩第一名毕业，并获得了1+X的研究生培养机会，即完成一年硕士课程就可攻读博士学位。
彼时，大学还没有显微操作方向，庄松霖便利用一年硕士研究生学习的空余时间，搭建了显微操作实验室。
一个本科毕业生，搭建了一个当时世界前沿的实验室，哪怕是现在看来，也是挺酷的。“我喜欢从0到1的挑战，从0开始搭建实验室，从0开始我的博士研究方向。”庄松霖已经迫不及待开始他的博士研究课题了。
从0到1，搭建世界上首套用于斑马鱼幼鱼的全向显微注射系统
显微操作的应用对象，从纳米到毫米，范围很广。纳米级别，做细胞内细胞器的操作；微米级别，进行细胞操作；毫米级别，可进行斑马鱼幼鱼等操作。
研究成果要最终用到人身上，前期科研的对象自然是越接近人越好，这样能更好地进行药物筛选，更好地指导临床医生对病人的用药。
庄松霖博士期间的研究对象是斑马鱼幼鱼，这种小鱼的基因与人类基因相似度高，且繁殖量大、生长速度极快，具有很高的科研价值。虽然在显微操作对象中，斑马鱼幼鱼是最大的毫米级别生物，相对而言更容易操作，但前人还是留下很多研究空白。
例如，当时的显微操作技术只能注射斑马鱼幼鱼的有限部位。庄松霖的课题是研究对斑马鱼幼鱼开展全向显微注射技术，即搭建一套系统，可以对斑马鱼幼鱼进行三维旋转，从而针对它的任何器官进行显微注射。
搞科研就是要做前人没有做过的事。但研究难点也明摆着：如何把这个3毫米的“鱼形”旋转到一个位置固定好，需要显微机械臂、末端效应器、场驱动等多操作方式，涉及识别检测、视觉成像、动力学建模、旋转注射等多项控制技术，综合难度极大。
需求导向，科研成果需解决实际问题。因此，庄松霖一遍遍观察生物学家是如何手动对斑马鱼幼鱼进行注射的，而手动注射过程中遇到的难点，就是他优先需要运用机器人显微操作技术解决的问题。
此后的四年间，在不断的建模、测试中，庄松霖亲手搭建完成了一套用于斑马鱼幼鱼全向显微注射的系统。这套系统利用先进的控制理论、机器人控制和人工智能，可以对斑马鱼幼虫进行自动或半自动靶向显微操作。
斑马鱼幼鱼全向显微注射平台
“方法是通用的，可以转化为操纵其他类型的生物对象，例如胚胎或细胞。因此，我想应该写一本书，把各种技术细节分享给更多有需要的学者。”庄松霖说，当然这也是借机对自己博士、博士后科研进行梳理、总结。
目前，庄松霖的英文学术著作《斑马鱼幼鱼机器人显微操作》已获施普林格·自然出版集团出版，已于近期面向全球发售。
庄松霖的英文学术著作《斑马鱼幼鱼机器人显微操作》
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-33410-8
从0到1，挑战类器官培养智能控制
基因相似度再高，斑马鱼总归不是人。成功解决了斑马鱼幼鱼全向显微注射问题之后，庄松霖朝着第二个目标迈进，开始在人类细胞层面研究显微注射技术。
彼时，他师从显微注射界的大牛——加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士、同时也是中国工程院外籍院士孙钰教授，开展卵胞浆内单精子注射技术，项目完成之后又转入加拿大工程院院士施阳团队。
按照最初的科研规划“寻找更接近于人的对象，在体外开展显微操作”，庄松霖博士后出站的目标锁定类器官培养智能控制。
类器官，是指由成体或诱导干细胞在体外培育而来的、保有组织器官结构与功能的细胞团，高度模拟人体器官特征的小型化体外器官模型。目前，类器官已成为疾病研究、新药开发领域最受瞩目的模型，在肿瘤个体化诊疗、自体移植等方向具有广阔的应用前景。
庄松霖观察原代肿瘤组织片段的筛选优化效果
目前，类器官研究最需要解决的是标准化和自动化。而庄松霖正是带着研发类器官培养智能控制这样的目标回国。
他很快就收到了国内985大学的橄榄枝，同时也通过导师听闻了前所未闻的“甬江实验室”这个名字。在与这家新型研发机构的接触中，他感应到了磁吸力——能为他的类器官研究量身订制世界上最先进的实验室，而且甬江实验室致力于把前沿高端的技术转化落地造福社会的使命，与他一直以来想做"实实在在的东西"的理念十分吻合。
又是一次从0开始的机会，庄松霖欣然接受甬江实验室的邀约。
2023年1月，庄松霖正式加入甬江实验室。不到一个月的时间，甬江实验室就帮他组织了和宁波当地最好的三家医院的对接。为支持类器官研究，这些医院持续提供研究所需的样品，类器官样品库正在快速构建。
庄松霖在倒置显微镜下观察显微操作后类器官的再生状态
对庄松霖而言，类器官的研究是他迄今为止科研项目中挑战最大、难度最高的，因此单单靠控制学科的知识是远远不够的，需要与生物等多个领域的科研人员紧密合作。在这方面，甬江实验室也能给他足够的支撑——这里擅长控制科学理论和应用技术的人才，有机械工程师可以做出装备，有计算机科学人才能做图像检测的，有机电控制技术专家，有材料科学家，有生物学家可以开展生物医学机理研究的，也有生物技术型人才。
智能控制与系统研究中心团队
兴趣叠加使命感，这让年轻的科学家每天动力满满。庄松霖几乎把所有时间都放在甬江实验室，哪怕是假期泡在实验室加班，他也乐在其中。
“这个平台真的太好了，不好好用就太可惜了！”庄松霖说，期待早日实现突破性进展，早日将科研成果用于临床，为人类健康不遗余力。
