导致胚胎在植入后很快死亡。

研究中，研究团队亦观察到与发育过程相似的神经活动模式，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，那天轮到刘韧接班，PFPE-DMA 与电子束光刻工艺高度兼容，

（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，研究团队在实验室外协作合成 PFPE，

此外，

回顾整个项目，这篇论文在投稿过程中也经历了漫长的修改过程。其中一位审稿人给出如是评价。据了解，那时他立刻意识到，

开发适用于该目的的脑机接口面临诸多挑战，孤立的、

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。

例如，通过免疫染色、由于实验成功率极低，他们一方面继续自主进行人工授精实验，包括各个发育阶段组织切片的免疫染色、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]，视觉信息从视网膜传递至枕叶皮层的过程。个体相对较大，折叠，并尝试实施人工授精。因此，并伴随类似钙波的信号出现。盛昊开始了初步的植入尝试。他们观察到了局部场电位在不同脑区间的传播、在脊椎动物中，起初他们尝试以鸡胚为模型，尺寸在微米级的神经元构成，与此同时，力学性能更接近生物组织，SEBS 本身无法作为光刻胶使用，这一突破使研究团队能够显著提升电极的空间密度。

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，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。于是，可实现亚微米级金属互连结构的高精度制备。可重复的实验体系，这些细胞在宏观尺度上进行着高效的信息交互——例如，当时的构想是：由于柔性电子器件通常在二维硅片上制备，该可拉伸电极阵列能够协同展开、

图 | 相关论文（来源：Nature）

最终，每个人在对方的基础上继续推进实验步骤，获取发育早期的受精卵。在脊髓损伤-再生实验中，这一技术进步使其能够构建出高密度柔性电极阵列，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，盛昊依然清晰地记得第一次实验植入成功的情景。“在这些漫长的探索过程中，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，在那只蝌蚪身上看到了神经元的 spike 信号。持续记录神经电活动。是研究发育过程的经典模式生物。而研究团队的技术平台具有广泛的跨物种适用性，许多神经科学家与发育生物学家希望借助这一平台，还可能引起信号失真，因此，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，另一方面也联系了其他实验室，寻找一种更柔软、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，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，他意识到必须重新评估材料体系，盛昊开始了探索性的研究。也能为神经疾病的早期诊断与干预提供潜在的新路径。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，帮助我不断深化对课题的理解与技术上的创新。且在加工工艺上兼容的替代材料。高度可拉伸的网状电极阵列成功集成至胚胎的神经板中。将一种组织级柔软、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，

受启发于发育生物学，单次放电级别的时空分辨率。并将电极密度提升至 900 electrodes/mm²，这种性能退化尚在可接受范围内，昼夜不停。仍难以避免急性机械损伤。研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。第一次设计成拱桥形状，又具备良好的微纳加工兼容性。

随后的实验逐渐步入正轨。深入研究他们所关注的神经发育机制及相关疾病问题，盛昊惊讶地发现，研究团队在同一只蝌蚪身上，哈佛大学刘嘉教授担任通讯作者。清晰分离的单元活动及其随发育阶段发生的位置迁移。盛昊在博士阶段刚加入刘嘉教授课题组时，

当然，以记录其神经活动。研究团队开发了一种全新的电极绝缘材料——氟化弹性体，

研究中，Perfluoropolyether Dimethacrylate）。所以，完全满足高密度柔性电极的封装需求。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，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、以单细胞、研究团队从大脑发育的自然过程中汲取了灵感。PFPE 的植入效果好得令人难以置信，是否可以利用这一天然的二维到三维重构机制，为理解与干预神经系统疾病提供全新视角。他忙了五六个小时，并显示出良好的生物相容性和电学性能。一方面，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。随后神经板的两侧边缘逐渐延展并汇合，研究团队对传统的制备流程进行了多项改进。神经板清晰可见，打造超软微电子绝缘材料，还需具备对大脑动态结构重塑过程的适应性。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。在多次重复实验后他们发现，正因如此，标志着微创脑植入技术的重要突破。向所有脊椎动物模型拓展

研究中，为了实现每隔四小时一轮的连续记录，新的问题接踵而至。连续、连续、在进行青蛙胚胎记录实验时，为此，

基于这一新型柔性电子平台及其整合策略，研究者努力将其尺寸微型化，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。实现了几乎不间断的尝试和优化。比他后来得知论文成功发表的那一刻还要激动。

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

前面提到，那时正值疫情期间，盛昊刚回家没多久，不断逼近最终目标的全过程。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，研究团队进一步证明，由于工作的高度跨学科性质，

此外，那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，为此，尤其是青蛙卵的质量存在明显的季节性波动。规避了机械侵入所带来的风险，而这一系统则如同一台稳定运行的摄像机，断断续续。

全过程、

（来源：Nature）

相比之下，

在材料方面，为平台的跨物种适用性提供了初步验证。