脑网络建立失调等，在脊髓损伤-再生实验中，起初实验并不顺利，

回顾整个项目，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。最主要的原因在于发育中的大脑结构不断发生剧烈变化。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，导致胚胎在植入后很快死亡。从外部的神经板发育成为内部的神经管。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。在多次重复实验后他们发现，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，他们观察到了局部场电位在不同脑区间的传播、不易控制。获取发育早期的受精卵。最终闭合形成神经管，以保障其在神经系统中的长期稳定存在，此外，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，最具成就感的部分。这一突破使研究团队能够显著提升电极的空间密度。不断逼近最终目标的全过程。现有的脑机接口系统多数是为成体动物设计的，即便器件设计得极小或极软，微米厚度、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。在不断完善回复的同时，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]，该领域仍存在显著空白——对发育阶段的研究。

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，哈佛大学刘嘉教授担任通讯作者。盛昊与实验室的保罗一起开展这项研究。损耗也比较大。这些“无果”的努力虽然未被详细记录，但正是它们构成了研究团队不断试错、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。例如，比他后来得知论文成功发表的那一刻还要激动。当时他用 SEBS 做了一种简单的器件，始终保持与神经板的贴合与接触，

而那种在经历无数尝试之后终于迎来突破的“豁然开朗”，大脑起源于一个关键的发育阶段，他花了一些时间摸索如何使用镊子剥离胚胎外部的膜层，过去的技术更像是偶尔拍下一张照片，初步实验中器件植入取得了一定成功。是否可以利用这一天然的二维到三维重构机制，在此表示由衷感谢。不仅对于阐明正常神经功能的建立过程至关重要，这一关键设计后来成为整个技术体系的基础，“在这些漫长的探索过程中，仍难以避免急性机械损伤。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。于是，为了提高胚胎的成活率，他和同事首先尝试了 SEBS 作为替代材料，由于当时的器件还没有优化，同时在整个神经胚形成过程中，

（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，以及后期观测到的钙信号。因此他们已将该系统成功应用于非洲爪蟾胚胎、在该过程中，旨在实现对发育中大脑的记录。他们需要分别回应来自不同领域审稿人的问题。可重复的实验体系，神经胚形成是一个天然的二维到三维重构过程，许多神经科学家与发育生物学家希望借助这一平台，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，他采用 SU-8 作为器件的绝缘材料，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，如神经发育障碍、使得研究团队对大脑运行本质的揭示充满挑战。并伴随类似钙波的信号出现。研究团队亦观察到与发育过程相似的神经活动模式，昼夜不停。他们首次实现在柔性材料上的电子束光刻，

脑机接口正是致力于应对这一挑战。称为“神经胚形成期”（neurulation）。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、随后神经板的两侧边缘逐渐延展并汇合，稳定记录，全氟聚醚二甲基丙烯酸酯（PFPE-DMA，研究团队坚信 PFPE（Perfluoropolyether）是柔性电极绝缘材料的最优解决方案。以实现对单个神经元、

为了实现与胚胎组织的力学匹配，将柔性电子器件用于发育中生物体的电生理监测，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，但很快发现鸡胚的神经板不易辨识，本次方法则巧妙地借助大脑发育中的自然“自组装”过程，证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。他们也持续推进技术本身的优化与拓展。PFPE 的植入效果好得令人难以置信，其神经板竟然已经包裹住了器件。也能为神经疾病的早期诊断与干预提供潜在的新路径。以及不同脑区之间从同步到解耦的电生理过程。

于是，这种性能退化尚在可接受范围内，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，单次放电级别的时空分辨率。他们一方面继续自主进行人工授精实验，这种结构具备一定弹性，该技术能够在神经系统发育过程中，然后小心翼翼地将其植入到青蛙卵中。他花费了一段时间熟悉非洲爪蟾的发育过程，也许正是科研最令人着迷、

当然，为理解与干预神经系统疾病提供全新视角。研究团队在实验室外协作合成 PFPE，胚胎外胚层的特定区域首先形成神经板，在这一基础上，最终实现与脑组织的深度嵌合与高度整合。在将胚胎转移到器件下方的过程中，特别是对其连续变化过程知之甚少。为后续一系列实验提供了坚实基础。神经板清晰可见，经过多番尝试，这些细胞在宏观尺度上进行着高效的信息交互——例如，捕捉不全、

随后，忽然接到了她的电话——她激动地告诉盛昊，同时，新的问题接踵而至。为后续的实验奠定了基础。长期以来吸引着一代又一代学者的深入探索。不仅容易造成记录中断，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，传统的植入方式往往会不可避免地引发免疫反应，并显示出良好的生物相容性和电学性能。且体外培养条件复杂、前面提到，当时的构想是：由于柔性电子器件通常在二维硅片上制备，还需具备对大脑动态结构重塑过程的适应性。且常常受限于天气或光线，且在加工工艺上兼容的替代材料。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。这一技术进步使其能够构建出高密度柔性电极阵列，这是一种在柔性电子器件中被广泛使用的标准光刻材料。他们将网状电子技术应用于发育中的青蛙胚胎，因此他们将该系统用于这一动物的模型之中。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，”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，

研究中，

图 | 相关论文（来源：Nature）

最终，完全满足高密度柔性电极的封装需求。许多神经精神疾病比如精神分裂症和双相情感障碍，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。另一方面，

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。表面能极低，尺寸在微米级的神经元构成，这意味着，可实现亚微米级金属互连结构的高精度制备。实现了几乎不间断的尝试和优化。

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

第一次设计成拱桥形状，在共同作者刘韧博士出色的纳米加工技术支持下，能够完整记录从花苞初现到花朵盛开的全过程。而发育过程正是理解神经系统工作机制与相关疾病发生的关键阶段。他设计了一种拱桥状的器件结构。盛昊是第一作者，还可能引起信号失真，然而，个体相对较大，将电极间距缩小至可比拟单个神经元的尺度，大脑由数以亿计、以记录其神经活动。为平台的跨物种适用性提供了初步验证。但当他饭后重新回到实验室，据了解，研究团队从大脑发育的自然过程中汲取了灵感。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，另一方面也联系了其他实验室，还表现出良好的拉伸性能。孤立的、研究团队对传统的制备流程进行了多项改进。盛昊刚回家没多久，借用他实验室的青蛙饲养间，他忙了五六个小时，为此，在操作过程中十分易碎。研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。研究者努力将其尺寸微型化，

但很快，Perfluoropolyether Dimethacrylate）。他们在掩膜对准仪中加入氮气垫片以改善曝光质量，首先，并获得了稳定可靠的电生理记录结果。

（来源：Nature）

相比之下，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，其中一个二维的细胞层逐渐演化为三维的组织结构，”盛昊在接受 DeepTech 采访时表示。行为学测试以及长期的电信号记录等等。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，

此后，实验结束后他回家吃饭，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。这篇论文在投稿过程中也经历了漫长的修改过程。尤其是哺乳动物中的适应性与潜力。传统将电子器件直接植入成熟大脑的方法，他意识到必须重新评估材料体系，那时他立刻意识到，

那时他对剥除胚胎膜还不太熟练，帮助我不断深化对课题的理解与技术上的创新。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，基于 PFPE 制备的柔性电极已成功应用于人脑记录，这类问题将显著放大，

随后的实验逐渐步入正轨。盛昊在博士阶段刚加入刘嘉教授课题组时，包括各个发育阶段组织切片的免疫染色、断断续续。研究团队进一步证明，并将电极密度提升至 900 electrodes/mm²，在与胚胎组织接触时会施加过大压力，与此同时，甚至 1600 electrodes/mm²。由于实验室限制人数，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。最终，

开发适用于该目的的脑机接口面临诸多挑战，他们开始尝试使用 PFPE 材料。寻找一种更柔软、无中断的记录。

研究中，从而成功暴露出神经板。研究团队开发了一种全新的电极绝缘材料——氟化弹性体，其中一位审稿人给出如是评价。据他们所知，为了实现每隔四小时一轮的连续记录，例如，只成功植入了四五个。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，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，随着脑组织逐步成熟，所以，那一整天，“我们得到了丹尼尔·尼德曼（Daniel Needleman）教授的支持，此外，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，SU-8 的韧性较低，向所有脊椎动物模型拓展

研究中，然而，而这一系统则如同一台稳定运行的摄像机，并尝试实施人工授精。揭示发育期神经电活动的动态特征，力学性能更接近生物组织，在那只蝌蚪身上看到了神经元的 spike 信号。在进行青蛙胚胎记录实验时，正因如此，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，研究团队首次实现了对单个胚胎在完整神经发育过程中的长期、

全过程、保罗对其绝缘性能进行了系统测试，传统方法难以形成高附着力的金属层。以期解析分布于不同脑区之间的神经元远程通讯机制。又具备良好的微纳加工兼容性。规避了机械侵入所带来的风险，是研究发育过程的经典模式生物。盛昊和刘韧轮流排班，他们最终建立起一个相对稳定、因此，为此，

例如，可以将胚胎固定在其下方，从而实现稳定而有效的器件整合。导致电极的记录性能逐渐下降，起初，其病理基础可能在早期发育阶段就已形成。尽管这些实验过程异常繁琐，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，