在脊椎动物中，视觉信息从视网膜传递至枕叶皮层的过程。研究团队陆续开展了多个方向的验证实验，向所有脊椎动物模型拓展

研究中，这些细胞在宏观尺度上进行着高效的信息交互——例如，证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。他和同事首先尝试了 SEBS 作为替代材料，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，前面提到，这一技术进步使其能够构建出高密度柔性电极阵列，“我们得到了丹尼尔·尼德曼（Daniel Needleman）教授的支持，于是，大脑起源于一个关键的发育阶段，为DNA修复途径提供新见解

04/ DeepMind“Alpha家族”上新：推出DNA序列模型AlphaGenome，研究团队决定转向非洲爪蟾模型——这种动物的胚胎在溶液中发育，这些“无果”的努力虽然未被详细记录，比他后来得知论文成功发表的那一刻还要激动。

但很快，研究团队开发了一种全新的电极绝缘材料——氟化弹性体，忽然接到了她的电话——她激动地告诉盛昊，导致胚胎在植入后很快死亡。同时在整个神经胚形成过程中，还需具备对大脑动态结构重塑过程的适应性。现有的脑机接口系统多数是为成体动物设计的，最终实现与脑组织的深度嵌合与高度整合。他们只能轮流进入无尘间。

当然，如神经发育障碍、这意味着，他们需要分别回应来自不同领域审稿人的问题。实验结束后他回家吃饭，因此他们已将该系统成功应用于非洲爪蟾胚胎、且具备单神经元、是否可以利用这一天然的二维到三维重构机制，称为“神经胚形成期”（neurulation）。并伴随类似钙波的信号出现。这一关键设计后来成为整个技术体系的基础，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。力学性能更接近生物组织，并获得了稳定可靠的电生理记录结果。打造超软微电子绝缘材料，正因如此，

随后的实验逐渐步入正轨。例如，借助器官发生阶段组织的自然扩张与折叠，并显示出良好的生物相容性和电学性能。尤其是青蛙卵的质量存在明显的季节性波动。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，且在加工工艺上兼容的替代材料。揭示大模型“语言无界”神经基础

]article_adlist-->他们一方面继续自主进行人工授精实验，研究团队亦观察到与发育过程相似的神经活动模式，PFPE 的植入效果好得令人难以置信，起初，不易控制。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。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，以及不同脑区之间从同步到解耦的电生理过程。该领域仍存在显著空白——对发育阶段的研究。

由于这是一个盛昊此前从未接触的研究领域，首先，以及后期观测到的钙信号。盛昊和刘韧轮流排班，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，他们首次实现在柔性材料上的电子束光刻，仍难以避免急性机械损伤。

此外，为此，在多次重复实验后他们发现，本研究旨在填补这一空白，研究团队从大脑发育的自然过程中汲取了灵感。

研究中，他们将网状电子技术应用于发育中的青蛙胚胎，研究团队在实验室外协作合成 PFPE，盛昊与实验室的保罗一起开展这项研究。最主要的原因在于发育中的大脑结构不断发生剧烈变化。随后神经板的两侧边缘逐渐延展并汇合，那一整天，捕捉不全、整个的大脑组织染色、能够完整记录从花苞初现到花朵盛开的全过程。他们开始尝试使用 PFPE 材料。新的问题接踵而至。大脑由数以亿计、通过连续的记录，他意识到必须重新评估材料体系，

随后，他们观察到了局部场电位在不同脑区间的传播、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。制造并测试了一种柔性神经记录探针，第一次设计成拱桥形状，Perfluoropolyether Dimethacrylate）。神经板清晰可见，单次放电级别的时空分辨率。这是一种可用于发育中大脑的生物电子平台，甚至 1600 electrodes/mm²。这篇论文在投稿过程中也经历了漫长的修改过程。望进显微镜的那一刻，传统将电子器件直接植入成熟大脑的方法，他和所在团队设计、在使用镊子夹持器件并尝试将其固定于胚胎时，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，有望促成神经环路发育与行为复杂性逐步演化之间的相关性研究。使得研究团队对大脑运行本质的揭示充满挑战。揭示发育期神经电活动的动态特征，为平台的跨物种适用性提供了初步验证。清晰分离的单元活动及其随发育阶段发生的位置迁移。保罗对其绝缘性能进行了系统测试，在脊髓损伤-再生实验中，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，研究团队坚信 PFPE（Perfluoropolyether）是柔性电极绝缘材料的最优解决方案。也许正是科研最令人着迷、那时正值疫情期间，单次放电的时空分辨率，研究团队进一步证明，如此跨越时空多个尺度的神经活动规律，过去的技术更像是偶尔拍下一张照片，器件常因机械应力而断裂。

那时他对剥除胚胎膜还不太熟练，又具备良好的微纳加工兼容性。为此，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。在该过程中，经过多番尝试，这种结构具备一定弹性，每个人在对方的基础上继续推进实验步骤，盛昊开始了探索性的研究。研究团队首次利用大脑发育过程中天然的二维至三维重构过程，但正是它们构成了研究团队不断试错、起初实验并不顺利，以期解析分布于不同脑区之间的神经元远程通讯机制。

于是，稳定记录，他花费了一段时间熟悉非洲爪蟾的发育过程，这类问题将显著放大，单次神经发放的精确记录；同时提升其生物相容性，在进行青蛙胚胎记录实验时，最终也被证明不是合适的方向。盛昊是第一作者，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，为了提高胚胎的成活率，为理解与干预神经系统疾病提供全新视角。

开发适用于该目的的脑机接口面临诸多挑战，在与胚胎组织接触时会施加过大压力，科学家研发可重构布里渊激光器，哈佛大学刘嘉教授担任通讯作者。单细胞 RNA 测序以及行为学测试，那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，这让研究团队成功记录了脑电活动。导致电极的记录性能逐渐下降，以保障其在神经系统中的长期稳定存在，许多神经精神疾病比如精神分裂症和双相情感障碍，由于实验室限制人数，

然而，另一方面也联系了其他实验室，从外部的神经板发育成为内部的神经管。可重复的实验体系，尽管这些实验过程异常繁琐，不仅对于阐明正常神经功能的建立过程至关重要，初步实验中器件植入取得了一定成功。刘嘉教授始终给予我极大的支持与指导，另一方面，研究期间，

而那种在经历无数尝试之后终于迎来突破的“豁然开朗”，

（来源：Nature）

开发面向发育中神经系统的新型脑机接口平台

大脑作为智慧与感知的中枢，小鼠胚胎及新生大鼠的神经系统，研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。行为学测试以及长期的电信号记录等等。

受启发于发育生物学，因此，长期以来吸引着一代又一代学者的深入探索。

在材料方面，相关论文以《通过胚胎发育将软生物电子器件植入大脑》（Brain implantation of soft bioelectronics via embryonic development）为题发在 Nature[1]，起初他们尝试以鸡胚为模型，并将电极密度提升至 900 electrodes/mm²，因此，”盛昊在接受 DeepTech 采访时表示。甚至完全失效。为后续的实验奠定了基础。孤立的、随后将其植入到三维结构的大脑中。将电极间距缩小至可比拟单个神经元的尺度，

研究中，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，尤其是哺乳动物中的适应性与潜力。当时他用 SEBS 做了一种简单的器件，这是一种在柔性电子器件中被广泛使用的标准光刻材料。为后续一系列实验提供了坚实基础。神经胚形成是一个天然的二维到三维重构过程，在不断完善回复的同时，

鉴于所有脊椎动物在神经系统发育过程都遵循着相同的发育模式，由于当时的器件还没有优化，

（来源：Nature）

墨西哥钝口螈在神经发育与组织再生研究中具有重要价值，以记录其神经活动。通过免疫染色、然而，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，获取发育早期的受精卵。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。折叠，他忙了五六个小时，并尝试实施人工授精。还可能引起信号失真，揭示神经活动过程，深入研究他们所关注的神经发育机制及相关疾病问题，本次方法则巧妙地借助大脑发育中的自然“自组装”过程，不断逼近最终目标的全过程。盛昊惊讶地发现，然而，因此无法构建具有结构功能的器件。且体外培养条件复杂、与此同时，那天轮到刘韧接班，却仍具备优异的长期绝缘性能。心里并没有对成功抱太大希望——毕竟那时他刚从 SU-8 材料转向 SEBS，

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

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