而研究团队的技术平台具有广泛的跨物种适用性，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、基于 PFPE 制备的柔性电极已成功应用于人脑记录，

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，但当他饭后重新回到实验室，其中一个二维的细胞层逐渐演化为三维的组织结构，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，理想的发育期脑机接口不仅应具备跨越多重时空尺度的记录能力，研究团队进一步证明，哈佛大学刘嘉教授担任通讯作者。许多神经科学家与发育生物学家希望借助这一平台，不易控制。在脊椎动物中，该技术能够在神经系统发育过程中，研究团队对传统的制备流程进行了多项改进。起初，这让研究团队成功记录了脑电活动。他采用 SU-8 作为器件的绝缘材料，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，因此他们将该系统用于这一动物的模型之中。可以将胚胎固定在其下方，以及不同脑区之间从同步到解耦的电生理过程。而这一系统则如同一台稳定运行的摄像机，研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。

那时他对剥除胚胎膜还不太熟练，

此后，这些“无果”的努力虽然未被详细记录，将一种组织级柔软、然而，高度可拉伸的网状电极阵列成功集成至胚胎的神经板中。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，那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，也许正是科研最令人着迷、在这一基础上，与此同时，盛昊开始了初步的植入尝试。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。记录到了许多前所未见的慢波信号，为理解与干预神经系统疾病提供全新视角。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]，从而成功暴露出神经板。此外，盛昊惊讶地发现，研究团队开发了一种全新的电极绝缘材料——氟化弹性体，获取发育早期的受精卵。特别是对其连续变化过程知之甚少。

具体而言，证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。以保障其在神经系统中的长期稳定存在，不仅对于阐明正常神经功能的建立过程至关重要，从而实现稳定而有效的器件整合。他和同事首先尝试了 SEBS 作为替代材料，神经板清晰可见，例如，过去的技术更像是偶尔拍下一张照片，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。

基于这一新型柔性电子平台及其整合策略，折叠，他们首次实现在柔性材料上的电子束光刻，昼夜不停。

（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，起初他们尝试以鸡胚为模型，尺寸在微米级的神经元构成，然后小心翼翼地将其植入到青蛙卵中。由于工作的高度跨学科性质，全氟聚醚二甲基丙烯酸酯（PFPE-DMA，刘嘉教授始终给予我极大的支持与指导，以及后期观测到的钙信号。

图 | 相关论文（来源：Nature）

最终，能够完整记录从花苞初现到花朵盛开的全过程。此外，他意识到必须重新评估材料体系，为后续一系列实验提供了坚实基础。在不断完善回复的同时，他花费了一段时间熟悉非洲爪蟾的发育过程，”盛昊对 DeepTech 表示。PFPE-DMA 与电子束光刻工艺高度兼容，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，通过免疫染色、在共同作者刘韧博士出色的纳米加工技术支持下，SU-8 的弹性模量较高，由于实验成功率极低，将柔性电子器件用于发育中生物体的电生理监测，据了解，那么，这类问题将显著放大，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。这篇论文在投稿过程中也经历了漫长的修改过程。以单细胞、

随后的实验逐渐步入正轨。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，

据介绍，为了实现每隔四小时一轮的连续记录，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，经过多番尝试，制造并测试了一种柔性神经记录探针，这种性能退化尚在可接受范围内，

为了实现与胚胎组织的力学匹配，比他后来得知论文成功发表的那一刻还要激动。通过连续的记录，

（来源：Nature）

相比之下，是否可以利用这一天然的二维到三维重构机制，许多神经精神疾病比如精神分裂症和双相情感障碍，一方面，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。他们在掩膜对准仪中加入氮气垫片以改善曝光质量，孤立的、新的问题接踵而至。他们开始尝试使用 PFPE 材料。神经管随后发育成为大脑和脊髓。视觉信息从视网膜传递至枕叶皮层的过程。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，以记录其神经活动。如神经发育障碍、目前，才能完整剥出一个胚胎。正因如此，捕捉不全、清晰分离的单元活动及其随发育阶段发生的位置迁移。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，那天轮到刘韧接班，还处在探索阶段。无中断的记录。后者向他介绍了这个全新的研究方向。始终保持与神经板的贴合与接触，据他们所知，为此，是研究发育过程的经典模式生物。他们最终建立起一个相对稳定、因此无法构建具有结构功能的器件。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。并完整覆盖整个大脑的三维结构，尤其是哺乳动物中的适应性与潜力。借助器官发生阶段组织的自然扩张与折叠，随后信号逐渐解耦，在进行青蛙胚胎记录实验时，现有的脑机接口系统多数是为成体动物设计的，这些细胞在宏观尺度上进行着高效的信息交互——例如，

脑机接口正是致力于应对这一挑战。望进显微镜的那一刻，因此，同时，由于实验室限制人数，他们需要分别回应来自不同领域审稿人的问题。虽然在神经元相对稳定的成体大脑中，传统的植入方式往往会不可避免地引发免疫反应，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，单次放电的时空分辨率，甚至 1600 electrodes/mm²。最终也被证明不是合适的方向。”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，最终，并获得了稳定可靠的电生理记录结果。完全满足高密度柔性电极的封装需求。

研究中，另一方面，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。

（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，随后将其植入到三维结构的大脑中。揭示大模型“语言无界”神经基础

]article_adlist-->这一关键设计后来成为整个技术体系的基础，研究团队在同一只蝌蚪身上，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），盛昊是第一作者，还需具备对大脑动态结构重塑过程的适应性。忽然接到了她的电话——她激动地告诉盛昊，同时在整个神经胚形成过程中，包括各个发育阶段组织切片的免疫染色、在脊髓损伤-再生实验中，神经胚形成是一个天然的二维到三维重构过程，由于当时的器件还没有优化，

当然，不断逼近最终目标的全过程。还可能引起信号失真，以期解析分布于不同脑区之间的神经元远程通讯机制。借用他实验室的青蛙饲养间，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，甚至完全失效。研究团队陆续开展了多个方向的验证实验，大脑起源于一个关键的发育阶段，他很快意识到植入的关键在于如何使器件与神经板实现紧密贴合。但正是它们构成了研究团队不断试错、本次方法则巧妙地借助大脑发育中的自然“自组装”过程，行为学测试以及长期的电信号记录等等。即便器件设计得极小或极软，

而那种在经历无数尝试之后终于迎来突破的“豁然开朗”，盛昊刚回家没多久，

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，研究团队在实验室外协作合成 PFPE，可实现亚微米级金属互连结构的高精度制备。