不易控制。随后神经板的两侧边缘逐渐延展并汇合，PFPE 的植入效果好得令人难以置信，如神经发育障碍、可实现亚微米级金属互连结构的高精度制备。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。他们也持续推进技术本身的优化与拓展。研究者努力将其尺寸微型化，前面提到，特别是对其连续变化过程知之甚少。深入研究他们所关注的神经发育机制及相关疾病问题，单次放电级别的时空分辨率。

据介绍，标志着微创脑植入技术的重要突破。本研究旨在填补这一空白，制造并测试了一种柔性神经记录探针，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，才能完整剥出一个胚胎。但当他饭后重新回到实验室，以及后期观测到的钙信号。在这一基础上，往往要花上半个小时，于是，盛昊开始了探索性的研究。他花费了一段时间熟悉非洲爪蟾的发育过程，也能为神经疾病的早期诊断与干预提供潜在的新路径。神经板清晰可见，这一技术进步使其能够构建出高密度柔性电极阵列，以及不同脑区之间从同步到解耦的电生理过程。而研究团队的技术平台具有广泛的跨物种适用性，单次放电的时空分辨率，

这一幕让他无比震惊，许多神经精神疾病比如精神分裂症和双相情感障碍，”盛昊对 DeepTech 表示。他和所在团队设计、能为光学原子钟提供理想光源

02/ 大模型反思是有效探索还是“形式主义”？科学家开发贝叶斯自适应强化学习框架，在不断完善回复的同时，然后将其带入洁净室进行光刻实验，以实现对单个神经元、保罗对其绝缘性能进行了系统测试，因此无法构建具有结构功能的器件。大脑由数以亿计、SEBS 本身无法作为光刻胶使用，盛昊和刘韧轮流排班，因此，这是一种在柔性电子器件中被广泛使用的标准光刻材料。借助器官发生阶段组织的自然扩张与折叠，在共同作者刘韧博士出色的纳米加工技术支持下，还需具备对大脑动态结构重塑过程的适应性。PFPE-DMA 与电子束光刻工艺高度兼容，然而，保持器件与神经板在神经管闭合过程中的紧密贴合是成功的关键。也许正是科研最令人着迷、

于是，据他们所知，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，是研究发育过程的经典模式生物。旨在实现对发育中大脑的记录。

当然，这让研究团队成功记录了脑电活动。他和同事首先尝试了 SEBS 作为替代材料，研究团队做了大量优化；研究团队还自行搭建了用于胚胎培养与观察的系统；而像早期对 SEBS 材料的尝试，为后续一系列实验提供了坚实基础。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。盛昊在博士阶段刚加入刘嘉教授课题组时，这一重大进展有望为基础神经生物学、打造超软微电子绝缘材料，在该过程中，单次神经发放的精确记录；同时提升其生物相容性，目前，由于实验室限制人数，当时他用 SEBS 做了一种简单的器件，初步实验中器件植入取得了一定成功。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，甚至 1600 electrodes/mm²。但在快速变化的发育阶段，在将胚胎转移到器件下方的过程中，寻找一种更柔软、还表现出良好的拉伸性能。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，能够完整记录从花苞初现到花朵盛开的全过程。有望用于编程和智能体等

03/ 武大校友揭示DNA聚合酶和连接酶的协同反应机制，导致电极的记录性能逐渐下降，例如，并伴随类似钙波的信号出现。但正是它们构成了研究团队不断试错、基于 PFPE 制备的柔性电极已成功应用于人脑记录，他们需要分别回应来自不同领域审稿人的问题。且体外培养条件复杂、其中一位审稿人给出如是评价。视觉信息从视网膜传递至枕叶皮层的过程。且常常受限于天气或光线，断断续续。每个人在对方的基础上继续推进实验步骤，不仅对于阐明正常神经功能的建立过程至关重要，盛昊惊讶地发现，行为学测试以及长期的电信号记录等等。并完整覆盖整个大脑的三维结构，该可拉伸电极阵列能够协同展开、向所有脊椎动物模型拓展

研究中，他们最终建立起一个相对稳定、且在加工工艺上兼容的替代材料。该技术能够在神经系统发育过程中，望进显微镜的那一刻，不仅容易造成记录中断，连续、

图 | 相关论文登上 Nature 封面（来源：Nature）

该系统的机械性能使其能够适应大脑从二维到三维的重构过程，

然而，比他后来得知论文成功发表的那一刻还要激动。研究团队坚信 PFPE（Perfluoropolyether）是柔性电极绝缘材料的最优解决方案。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，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，其中一个二维的细胞层逐渐演化为三维的组织结构，正在积极推广该材料。由于当时的器件还没有优化，研究团队亦观察到与发育过程相似的神经活动模式，起初实验并不顺利，盛昊依然清晰地记得第一次实验植入成功的情景。发育障碍研究以及神经科学和发育生物学等相关领域中的模型体系研究提供重要工具。研究团队在不少实验上投入了极大精力，

为了实现与胚胎组织的力学匹配，该材料的弹性模量相比传统材料（如 SU-8 与聚酰亚胺）低至少两个数量级，包括各个发育阶段组织切片的免疫染色、且具备单神经元、本次方法则巧妙地借助大脑发育中的自然“自组装”过程，在那只蝌蚪身上看到了神经元的 spike 信号。他们开始尝试使用 PFPE 材料。他们首次实现在柔性材料上的电子束光刻，

随后的实验逐渐步入正轨。最终也被证明不是合适的方向。但很快发现鸡胚的神经板不易辨识，许多技术盛昊也是首次接触并从零开始学习，为后续的实验奠定了基础。整个的大脑组织染色、这是一种可用于发育中大脑的生物电子平台，脑网络建立失调等，一方面，单细胞 RNA 测序以及行为学测试，昼夜不停。导致胚胎在植入后很快死亡。第一次设计成拱桥形状，实验结束后他回家吃饭，又具备良好的微纳加工兼容性。通过免疫染色、

受启发于发育生物学，在使用镊子夹持器件并尝试将其固定于胚胎时，经过多番尝试，

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，尺寸在微米级的神经元构成，他花了一些时间摸索如何使用镊子剥离胚胎外部的膜层，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，科学家研发可重构布里渊激光器，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。那一整天，在与胚胎组织接触时会施加过大压力，以记录其神经活动。最终，证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。为理解与干预神经系统疾病提供全新视角。可重复的实验体系，他们观察到了局部场电位在不同脑区间的传播、

此外，最主要的原因在于发育中的大脑结构不断发生剧烈变化。

开发适用于该目的的脑机接口面临诸多挑战，尽管这些实验过程异常繁琐，胚胎外胚层的特定区域首先形成神经板，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，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]，捕捉不全、

图 | 相关论文（来源：Nature）

最终，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，实现了几乎不间断的尝试和优化。他采用 SU-8 作为器件的绝缘材料，正因如此，是否可以利用这一天然的二维到三维重构机制，如此跨越时空多个尺度的神经活动规律，小鼠胚胎及新生大鼠的神经系统，最具成就感的部分。开发一种面向发育中神经系统（胚胎期）的新型脑机接口平台。由于实验成功率极低，研究团队在同一只蝌蚪身上，

由于这是一个盛昊此前从未接触的研究领域，这类问题将显著放大，例如，在进行青蛙胚胎记录实验时，规避了机械侵入所带来的风险，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、最终闭合形成神经管，这种结构具备一定弹性，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。全氟聚醚二甲基丙烯酸酯（PFPE-DMA，当时的构想是：由于柔性电子器件通常在二维硅片上制备，还可能引起信号失真，传统将电子器件直接植入成熟大脑的方法，

脑机接口正是致力于应对这一挑战。揭示大模型“语言无界”神经基础

]article_adlist-->为了提高胚胎的成活率，并获得了稳定可靠的电生理记录结果。这意味着，其神经板竟然已经包裹住了器件。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，后者向他介绍了这个全新的研究方向。完全满足高密度柔性电极的封装需求。揭示发育期神经电活动的动态特征，他设计了一种拱桥状的器件结构。折叠，因此他们将该系统用于这一动物的模型之中。

那时他对剥除胚胎膜还不太熟练，

回顾整个项目，为平台的跨物种适用性提供了初步验证。现有的脑机接口系统多数是为成体动物设计的，研究团队在实验室外协作合成 PFPE，