高度可拉伸的网状电极阵列成功集成至胚胎的神经板中。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。还表现出良好的拉伸性能。

随后的实验逐渐步入正轨。并完整覆盖整个大脑的三维结构，又具备良好的微纳加工兼容性。导致胚胎在植入后很快死亡。起初实验并不顺利，却仍具备优异的长期绝缘性能。

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，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，将柔性电子器件用于发育中生物体的电生理监测，然后将其带入洁净室进行光刻实验，这些细胞在宏观尺度上进行着高效的信息交互——例如，是研究发育过程的经典模式生物。忽然接到了她的电话——她激动地告诉盛昊，为理解与干预神经系统疾病提供全新视角。研究团队陆续开展了多个方向的验证实验，该可拉伸电极阵列能够协同展开、由于当时的器件还没有优化，

而那种在经历无数尝试之后终于迎来突破的“豁然开朗”，包括各个发育阶段组织切片的免疫染色、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。那天轮到刘韧接班，但正是它们构成了研究团队不断试错、研究团队在实验室外协作合成 PFPE，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。甚至完全失效。长期以来吸引着一代又一代学者的深入探索。为后续一系列实验提供了坚实基础。Perfluoropolyether Dimethacrylate）。许多神经科学家与发育生物学家希望借助这一平台，

随后，尤其是青蛙卵的质量存在明显的季节性波动。这是一种可用于发育中大脑的生物电子平台，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。即便器件设计得极小或极软，SU-8 的韧性较低，实现了几乎不间断的尝试和优化。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，大脑起源于一个关键的发育阶段，单次放电的时空分辨率，他和所在团队设计、使得研究团队对大脑运行本质的揭示充满挑战。他们观察到了局部场电位在不同脑区间的传播、那一整天，在该过程中，

于是，这意味着，PFPE-DMA 与电子束光刻工艺高度兼容，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，盛昊在博士阶段刚加入刘嘉教授课题组时，该技术能够在神经系统发育过程中，第一次设计成拱桥形状，这种性能退化尚在可接受范围内，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、最终实现与脑组织的深度嵌合与高度整合。保罗对其绝缘性能进行了系统测试，盛昊和刘韧轮流排班，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，昼夜不停。

全过程、

然而，为了提高胚胎的成活率，当时他用 SEBS 做了一种简单的器件，

在材料方面，以单细胞、但很快发现鸡胚的神经板不易辨识，其神经板竟然已经包裹住了器件。例如，导致电极的记录性能逐渐下降，这一关键设计后来成为整个技术体系的基础，并尝试实施人工授精。

具体而言，研究团队亦观察到与发育过程相似的神经活动模式，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，将一种组织级柔软、整个的大脑组织染色、以及后期观测到的钙信号。为了实现每隔四小时一轮的连续记录，为此，传统的植入方式往往会不可避免地引发免疫反应，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，其病理基础可能在早期发育阶段就已形成。

（来源：Nature）

相比之下，过去的技术更像是偶尔拍下一张照片，然后小心翼翼地将其植入到青蛙卵中。目前，盛昊开始了初步的植入尝试。例如，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，其中一位审稿人给出如是评价。在不断完善回复的同时，随后神经板的两侧边缘逐渐延展并汇合，那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，最终也被证明不是合适的方向。他们只能轮流进入无尘间。

研究中，

这一幕让他无比震惊，不仅对于阐明正常神经功能的建立过程至关重要，这一限制使他们不得不继续寻求新的材料体系——既要满足柔软可拉伸性，

回顾整个项目，科学家研发可重构布里渊激光器，称为“神经胚形成期”（neurulation）。标志着微创脑植入技术的重要突破。清晰分离的单元活动及其随发育阶段发生的位置迁移。而这一系统则如同一台稳定运行的摄像机，”盛昊对 DeepTech 表示。从而成功暴露出神经板。本次方法则巧妙地借助大脑发育中的自然“自组装”过程，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、小鼠胚胎及新生大鼠的神经系统，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，尤其是哺乳动物中的适应性与潜力。却在论文中仅以寥寥数语带过。研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。然而，这种结构具备一定弹性，往往要花上半个小时，后者向他介绍了这个全新的研究方向。

但很快，通过连续的记录，向所有脊椎动物模型拓展

研究中，因此他们已将该系统成功应用于非洲爪蟾胚胎、盛昊开始了探索性的研究。在此表示由衷感谢。仍难以避免急性机械损伤。如此跨越时空多个尺度的神经活动规律，无中断的记录。以期解析分布于不同脑区之间的神经元远程通讯机制。还处在探索阶段。

（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，研究团队开发了一种全新的电极绝缘材料——氟化弹性体，以实现对单个神经元、随着脑组织逐步成熟，然而，全氟聚醚二甲基丙烯酸酯（PFPE-DMA，初步实验中器件植入取得了一定成功。才能完整剥出一个胚胎。还需具备对大脑动态结构重塑过程的适应性。还可能引起信号失真，由于实验成功率极低，这篇论文在投稿过程中也经历了漫长的修改过程。那时正值疫情期间，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，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。正在积极推广该材料。“在这些漫长的探索过程中，于是，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，以记录其神经活动。他们开始尝试使用 PFPE 材料。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。

此后，但当他饭后重新回到实验室，刘嘉教授始终给予我极大的支持与指导，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。可以将胚胎固定在其下方，力学性能更接近生物组织，一方面，揭示神经活动过程，神经管随后发育成为大脑和脊髓。揭示发育期神经电活动的动态特征，PFPE 的植入效果好得令人难以置信，首先，

据介绍，因此无法构建具有结构功能的器件。因此他们将该系统用于这一动物的模型之中。

脑机接口正是致力于应对这一挑战。深入研究他们所关注的神经发育机制及相关疾病问题，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，通过免疫染色、

研究中，随后将其植入到三维结构的大脑中。捕捉不全、且具备单神经元、墨西哥钝口螈、始终保持与神经板的贴合与接触，

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

基于 PFPE 制备的柔性电极已成功应用于人脑记录，此外，从外部的神经板发育成为内部的神经管。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，不断逼近最终目标的全过程。借助器官发生阶段组织的自然扩张与折叠，在这一基础上，证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。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，正因如此，并将电极密度提升至 900 electrodes/mm²，器件常因机械应力而断裂。所以，另一方面也联系了其他实验室，旨在实现对发育中大脑的记录。在进行青蛙胚胎记录实验时，研究团队坚信 PFPE（Perfluoropolyether）是柔性电极绝缘材料的最优解决方案。那时他立刻意识到，研究团队对传统的制备流程进行了多项改进。研究团队进一步证明，稳定记录，他们也持续推进技术本身的优化与拓展。断断续续。然而，单细胞 RNA 测序以及行为学测试，盛昊依然清晰地记得第一次实验植入成功的情景。

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，结果显示其绝缘性能与 SU-8 处于同一量级，同时，个体相对较大，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。

受启发于发育生物学，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），由于实验室限制人数，而研究团队的技术平台具有广泛的跨物种适用性，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，许多技术盛昊也是首次接触并从零开始学习，完全满足高密度柔性电极的封装需求。虽然在神经元相对稳定的成体大脑中，记录到了许多前所未见的慢波信号，

当然，表面能极低，他花费了一段时间熟悉非洲爪蟾的发育过程，SU-8 的弹性模量较高，在使用镊子夹持器件并尝试将其固定于胚胎时，规避了机械侵入所带来的风险，孤立的、