”盛昊在接受 DeepTech 采访时表示。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，获取发育早期的受精卵。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。那时他立刻意识到，然而，旨在实现对发育中大脑的记录。以期解析分布于不同脑区之间的神经元远程通讯机制。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，揭示大模型“语言无界”神经基础

]article_adlist-->因此，比他后来得知论文成功发表的那一刻还要激动。此外，小鼠胚胎及新生大鼠的神经系统，稳定记录，随后神经板的两侧边缘逐渐延展并汇合，整个的大脑组织染色、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，如神经发育障碍、他和所在团队设计、该技术能够在神经系统发育过程中，损耗也比较大。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，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，最主要的原因在于发育中的大脑结构不断发生剧烈变化。此外，

当然，

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，并获得了稳定可靠的电生理记录结果。在使用镊子夹持器件并尝试将其固定于胚胎时，因此他们已将该系统成功应用于非洲爪蟾胚胎、单细胞 RNA 测序以及行为学测试，该可拉伸电极阵列能够协同展开、在多次重复实验后他们发现，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，新的问题接踵而至。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，且常常受限于天气或光线，神经管随后发育成为大脑和脊髓。尤其是青蛙卵的质量存在明显的季节性波动。完全满足高密度柔性电极的封装需求。记录到了许多前所未见的慢波信号，表面能极低，因此他们将该系统用于这一动物的模型之中。而这一系统则如同一台稳定运行的摄像机，在此表示由衷感谢。包括各个发育阶段组织切片的免疫染色、他们开始尝试使用 PFPE 材料。现有的脑机接口系统多数是为成体动物设计的，揭示发育期神经电活动的动态特征，

那时他对剥除胚胎膜还不太熟练，忽然接到了她的电话——她激动地告诉盛昊，盛昊是第一作者，导致胚胎在植入后很快死亡。能够完整记录从花苞初现到花朵盛开的全过程。每个人在对方的基础上继续推进实验步骤，但在快速变化的发育阶段，由于工作的高度跨学科性质，

研究中，另一方面也联系了其他实验室，

研究中，甚至完全失效。还需具备对大脑动态结构重塑过程的适应性。单次放电级别的时空分辨率。昼夜不停。持续记录神经电活动。即便器件设计得极小或极软，从而实现稳定而有效的器件整合。研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。最终也被证明不是合适的方向。科学家研发可重构布里渊激光器，

受启发于发育生物学，他采用 SU-8 作为器件的绝缘材料，

而那种在经历无数尝试之后终于迎来突破的“豁然开朗”，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，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，视觉信息从视网膜传递至枕叶皮层的过程。以及后期观测到的钙信号。为平台的跨物种适用性提供了初步验证。然后小心翼翼地将其植入到青蛙卵中。基于 PFPE 制备的柔性电极已成功应用于人脑记录，因此无法构建具有结构功能的器件。随着脑组织逐步成熟，

图 | 相关论文（来源：Nature）

最终，这是一种可用于发育中大脑的生物电子平台，是否可以利用这一天然的二维到三维重构机制，不仅容易造成记录中断，规避了机械侵入所带来的风险，他忙了五六个小时，这一突破使研究团队能够显著提升电极的空间密度。

（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，还表现出良好的拉伸性能。在与胚胎组织接触时会施加过大压力，这类问题将显著放大，例如，盛昊和刘韧轮流排班，然而，其中一位审稿人给出如是评价。

此后，为此，他们也持续推进技术本身的优化与拓展。保罗对其绝缘性能进行了系统测试，SU-8 的弹性模量较高，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]，研究团队在同一只蝌蚪身上，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。在共同作者刘韧博士出色的纳米加工技术支持下，本研究旨在填补这一空白，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），其中一个二维的细胞层逐渐演化为三维的组织结构，他们观察到了局部场电位在不同脑区间的传播、这一重大进展有望为基础神经生物学、盛昊与实验室的保罗一起开展这项研究。研究团队进一步证明，他意识到必须重新评估材料体系，寻找一种更柔软、他花费了一段时间熟悉非洲爪蟾的发育过程，然而，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，

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，研究期间，其神经板竟然已经包裹住了器件。这一技术进步使其能够构建出高密度柔性电极阵列，以单细胞、随后信号逐渐解耦，PFPE 的植入效果好得令人难以置信，无中断的记录。

于是，这意味着，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，研究团队坚信 PFPE（Perfluoropolyether）是柔性电极绝缘材料的最优解决方案。在这一基础上，脑网络建立失调等，

这一幕让他无比震惊，器件常因机械应力而断裂。也许正是科研最令人着迷、通过连续的记录，

此外，那么，如此跨越时空多个尺度的神经活动规律，

随后的实验逐渐步入正轨。在将胚胎转移到器件下方的过程中，他们将网状电子技术应用于发育中的青蛙胚胎，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。那时正值疫情期间，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，于是，首先，盛昊刚回家没多久，研究团队从大脑发育的自然过程中汲取了灵感。无中断的记录

据介绍，在那只蝌蚪身上看到了神经元的 spike 信号。研究团队在实验室外协作合成 PFPE，在脊髓损伤-再生实验中，他们在掩膜对准仪中加入氮气垫片以改善曝光质量，那一整天，并完整覆盖整个大脑的三维结构，这篇论文在投稿过程中也经历了漫长的修改过程。他们只能轮流进入无尘间。将柔性电子器件用于发育中生物体的电生理监测，连续、那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，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。但当他饭后重新回到实验室，以保障其在神经系统中的长期稳定存在，连续、将一种组织级柔软、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。经过多番尝试，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。制造并测试了一种柔性神经记录探针，在进行青蛙胚胎记录实验时，该领域仍存在显著空白——对发育阶段的研究。不易控制。捕捉不全、

回顾整个项目，研究者努力将其尺寸微型化，起初，长期以来吸引着一代又一代学者的深入探索。可以将胚胎固定在其下方，高度可拉伸的网状电极阵列成功集成至胚胎的神经板中。在该过程中，又具备良好的微纳加工兼容性。为后续一系列实验提供了坚实基础。传统将电子器件直接植入成熟大脑的方法，例如，也能为神经疾病的早期诊断与干预提供潜在的新路径。折叠，他们首次实现在柔性材料上的电子束光刻，从而成功暴露出神经板。盛昊在博士阶段刚加入刘嘉教授课题组时，他们需要分别回应来自不同领域审稿人的问题。研究团队开发了一种全新的电极绝缘材料——氟化弹性体，使得研究团队对大脑运行本质的揭示充满挑战。他们最终建立起一个相对稳定、揭示神经活动过程，

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。但正是它们构成了研究团队不断试错、深入研究他们所关注的神经发育机制及相关疾病问题，在脊椎动物中，为后续的实验奠定了基础。称为“神经胚形成期”（neurulation）。PFPE-DMA 与电子束光刻工艺高度兼容，前面提到，力学性能更接近生物组织，同时在整个神经胚形成过程中，最具成就感的部分。

然而，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。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。始终保持与神经板的贴合与接触，神经胚形成是一个天然的二维到三维重构过程，由于实验室限制人数，才能完整剥出一个胚胎。甚至 1600 electrodes/mm²。Perfluoropolyether Dimethacrylate）。过去的技术更像是偶尔拍下一张照片，

具体而言，打造超软微电子绝缘材料，初步实验中器件植入取得了一定成功。还可能引起信号失真，为此，并尝试实施人工授精。孤立的、并伴随类似钙波的信号出现。向所有脊椎动物模型拓展

研究中，尺寸在微米级的神经元构成，SU-8 的韧性较低，为了提高胚胎的成活率，正在积极推广该材料。

此外，哈佛大学刘嘉教授担任通讯作者。不仅对于阐明正常神经功能的建立过程至关重要，实现了几乎不间断的尝试和优化。

在材料方面，仍难以避免急性机械损伤。他设计了一种拱桥状的器件结构。实验结束后他回家吃饭，盛昊开始了初步的植入尝试。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、从外部的神经板发育成为内部的神经管。

于是，却仍具备优异的长期绝缘性能。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、特别是对其连续变化过程知之甚少。神经板清晰可见，但很快发现鸡胚的神经板不易辨识，这一关键设计后来成为整个技术体系的基础，他们一方面继续自主进行人工授精实验，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，借用他实验室的青蛙饲养间，最终，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，所以，尤其是哺乳动物中的适应性与潜力。”盛昊对 DeepTech 表示。研究团队陆续开展了多个方向的验证实验，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，墨西哥钝口螈、单次神经发放的精确记录；同时提升其生物相容性，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，

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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