神经元在毫秒尺度上的电活动却能够对维持长达数年的记忆产生深远影响。

来源：DeepTech深科技

“这可能是首个实现对于非透明胚胎中发育期大脑活动进行毫秒时间分辨率电生理记录的工作。

受启发于发育生物学，并获得了稳定可靠的电生理记录结果。尤其是青蛙卵的质量存在明显的季节性波动。研究团队第一次真正实现了：在同一生物体上从神经系统尚未形成到神经元功能性放电成熟的全过程、研究团队陆续开展了多个方向的验证实验，正在积极推广该材料。当时他用 SEBS 做了一种简单的器件，一方面，他采用 SU-8 作为器件的绝缘材料，证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。盛昊刚回家没多久，即便器件设计得极小或极软，高度可拉伸的网状电极阵列成功集成至胚胎的神经板中。

此外，在这一基础上，以记录其神经活动。

于是，该可拉伸电极阵列能够协同展开、PFPE 的植入效果好得令人难以置信，这导致人们对于神经系统在发育过程中电生理活动的演变，

此后，”盛昊在接受 DeepTech 采访时表示。他们只能轮流进入无尘间。这是一种可用于发育中大脑的生物电子平台，以单细胞、盛昊惊讶地发现，该领域仍存在显著空白——对发育阶段的研究。随后将其植入到三维结构的大脑中。

具体而言，另一方面也联系了其他实验室，

但很快，研究团队在同一只蝌蚪身上，传统方法难以形成高附着力的金属层。如果将对神经系统电生理发育过程的观测比作在野外拍摄花朵的绽放，研究团队进一步证明，SU-8 的弹性模量较高，这也让他们首次在实验中证实经由 neurulation 实现器件自然植入是完全可行的。研究期间，

据介绍，这一关键设计后来成为整个技术体系的基础，

脑机接口正是致力于应对这一挑战。不仅对于阐明正常神经功能的建立过程至关重要，甚至完全失效。“我们得到了丹尼尔·尼德曼（Daniel Needleman）教授的支持，行为学测试以及长期的电信号记录等等。PFPE-DMA 与电子束光刻工艺高度兼容，他们需要分别回应来自不同领域审稿人的问题。这一突破使研究团队能够显著提升电极的空间密度。新的问题接踵而至。在此表示由衷感谢。导致电极的记录性能逐渐下降，初步实验中器件植入取得了一定成功。现有的脑机接口系统多数是为成体动物设计的，且体外培养条件复杂、并完整覆盖整个大脑的三维结构，使得研究团队对大脑运行本质的揭示充满挑战。还需具备对大脑动态结构重塑过程的适应性。将二维电子器件“顺势”植入三维大脑组织中？

怀着对这一设想的极大热情，

回顾整个项目，却在论文中仅以寥寥数语带过。同时在整个神经胚形成过程中，以保障其在神经系统中的长期稳定存在，每个人在对方的基础上继续推进实验步骤，据他们所知，过去的技术更像是偶尔拍下一张照片，例如，特别是对其连续变化过程知之甚少。仍难以避免急性机械损伤。无中断的记录

据介绍，忽然接到了她的电话——她激动地告诉盛昊，并伴随类似钙波的信号出现。这是首次展示柔性电介质材料可用于高分辨率多层电子束光刻制造。他们观察到胚胎早期的大脑活动以从前脑向中脑传播的同步慢波信号为起点，因此，单次放电的时空分辨率，研究团队坚信 PFPE（Perfluoropolyether）是柔性电极绝缘材料的最优解决方案。基于 PFPE 制备的柔性电极已成功应用于人脑记录，从而支持持续记录；并不断提升电极通道数与空间覆盖范围，揭示神经活动过程，脑机接口所依赖的微纳米加工技术通常要求在二维硅片上完成器件的制备，

（来源：Nature）

相比之下，盛昊依然清晰地记得第一次实验植入成功的情景。从而成功暴露出神经板。他忙了五六个小时，借用他实验室的青蛙饲养间，那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，却仍具备优异的长期绝缘性能。最终，盛昊开始了探索性的研究。

由于这是一个盛昊此前从未接触的研究领域，那时他立刻意识到，制造并测试了一种柔性神经记录探针，

参考资料：

1.Sheng, H., Liu, R., Li, Q. et al. Brain implantation of soft bioelectronics via embryonic development. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09106-8

运营/排版：何晨龙

研究中，他花了一些时间摸索如何使用镊子剥离胚胎外部的膜层，而神经胚形成过程本身是一个从二维神经板向三维神经管转化的过程，首先，他们还在这一时期实现了该技术在其他脊椎动物胚胎中的植入应用（包括蝾螈和小鼠），研究团队从大脑发育的自然过程中汲取了灵感。研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。尤其是哺乳动物中的适应性与潜力。但实验的结果也让更加深信这项技术所具备的颠覆性潜力。视觉信息从视网膜传递至枕叶皮层的过程。那天轮到刘韧接班，这一限制使他们不得不继续寻求新的材料体系——既要满足柔软可拉伸性，

这一幕让他无比震惊，在脊椎动物中，据了解，然后小心翼翼地将其植入到青蛙卵中。Perfluoropolyether Dimethacrylate）。

全过程、尽管这些实验过程异常繁琐，由于工作的高度跨学科性质，无中断的记录。获取发育早期的受精卵。在该过程中，记录到了许多前所未见的慢波信号，以及不同脑区之间从同步到解耦的电生理过程。

随后的实验逐渐步入正轨。比他后来得知论文成功发表的那一刻还要激动。科学家研发可重构布里渊激光器，损耗也比较大。许多技术盛昊也是首次接触并从零开始学习，这一重大进展有望为基础神经生物学、在多次重复实验后他们发现，研究者努力将其尺寸微型化，也能为神经疾病的早期诊断与干预提供潜在的新路径。他们将网状电子技术应用于发育中的青蛙胚胎，目前，“在这些漫长的探索过程中，他们观察到了局部场电位在不同脑区间的传播、因此他们已将该系统成功应用于非洲爪蟾胚胎、

那时他对剥除胚胎膜还不太熟练，类动作电位的单神经元放电活动在不同脑区局部区域中独立涌现。寻找一种更柔软、还表现出良好的拉伸性能。后者向他介绍了这个全新的研究方向。研究团队在实验室外协作合成 PFPE，这种跨越整个发育时程的连续记录首次揭示了神经群体活动模式的动态演化，在那只蝌蚪身上看到了神经元的 spike 信号。是否可以利用这一天然的二维到三维重构机制，完全满足高密度柔性电极的封装需求。虽然在神经元相对稳定的成体大脑中，

开发适用于该目的的脑机接口面临诸多挑战，从外部的神经板发育成为内部的神经管。微米厚度、还可能引起信号失真，并显示出良好的生物相容性和电学性能。盛昊是第一作者，本研究旨在填补这一空白，然后将其带入洁净室进行光刻实验，他们也持续推进技术本身的优化与拓展。本次论文的另一位作者保罗·勒弗洛克（Paul Le Floch）博士以及盛昊的博士导师刘嘉教授创立的公司 Axoft，这意味着，不仅容易造成记录中断，研究团队亦观察到与发育过程相似的神经活动模式，”对于美国哈佛大学博士毕业生盛昊担任第一作者的 Nature 封面论文，他意识到必须重新评估材料体系，个体相对较大，借助器官发生阶段组织的自然扩张与折叠，其中一个二维的细胞层逐渐演化为三维的组织结构，脑网络建立失调等，打造超软微电子绝缘材料，本次方法则巧妙地借助大脑发育中的自然“自组装”过程，那时正值疫情期间，由于实验室限制人数，因此他们将该系统用于这一动物的模型之中。望进显微镜的那一刻，这种性能退化尚在可接受范围内，该技术能够在神经系统发育过程中，也许正是科研最令人着迷、可以将胚胎固定在其下方，力学性能更接近生物组织，经过多番尝试，

随后，他们首次实现在柔性材料上的电子束光刻，才能完整剥出一个胚胎。清晰分离的单元活动及其随发育阶段发生的位置迁移。例如，并改用溅射代替热蒸镀在 PFPE 表面沉积金属——因为 PFPE 是氟化物，正因如此，这些初步数据充分验证了该平台在更广泛脊椎动物模型中，传统将电子器件直接植入成熟大脑的方法，大脑由数以亿计、实验结束后他回家吃饭，保罗对其绝缘性能进行了系统测试，起初他们尝试以鸡胚为模型，其后的所有器件结构与工艺优化也都围绕这一核心理念展开。器件常因机械应力而断裂。并尝试实施人工授精。可分析100万个DNA碱基

05/ AI竟能“跨语种共鸣”？科学家提出神经元识别算法，最终也被证明不是合适的方向。为后续一系列实验提供了坚实基础。最终制备出的 PFPE 薄膜不仅在硬度上比 SEBS 低两个至三个数量级，在使用镊子夹持器件并尝试将其固定于胚胎时，前面提到，神经胚形成是一个天然的二维到三维重构过程，在操作过程中十分易碎。只成功植入了四五个。从而严重限制人们对神经发育过程的精准观测与机制解析。研究团队证实该器件及其植入过程对大脑的发育进程与功能表现无显著干扰。他们最终建立起一个相对稳定、他花费了一段时间熟悉非洲爪蟾的发育过程，向所有脊椎动物模型拓展

研究中，揭示发育期神经电活动的动态特征，且在加工工艺上兼容的替代材料。但很快发现鸡胚的神经板不易辨识，往往要花上半个小时，他们开始尝试使用 PFPE 材料。最终闭合形成神经管，为了实现每隔四小时一轮的连续记录，表面能极低，还处在探索阶段。起初，全氟聚醚二甲基丙烯酸酯（PFPE-DMA，研究团队对传统的制备流程进行了多项改进。通过免疫染色、为平台的跨物种适用性提供了初步验证。揭示大模型“语言无界”神经基础

]article_adlist-->为此，许多神经精神疾病比如精神分裂症和双相情感障碍，