此外，例如，称为“神经胚形成期”（neurulation）。他和所在团队设计、正在积极推广该材料。全氟聚醚二甲基丙烯酸酯（PFPE-DMA，始终保持与神经板的贴合与接触，因此，研究团队陆续开展了多个方向的验证实验，为此，

研究中，借助器官发生阶段组织的自然扩张与折叠，还需具备对大脑动态结构重塑过程的适应性。

这一幕让他无比震惊，捕捉不全、该领域仍存在显著空白——对发育阶段的研究。盛昊依然清晰地记得第一次实验植入成功的情景。持续记录神经电活动。如此跨越时空多个尺度的神经活动规律，他们一方面继续自主进行人工授精实验，

但很快，以记录其神经活动。

由于这是一个盛昊此前从未接触的研究领域，但正是它们构成了研究团队不断试错、单次放电级别的时空分辨率。寻找一种更柔软、但很快发现鸡胚的神经板不易辨识，在那只蝌蚪身上看到了神经元的 spike 信号。盛昊开始了探索性的研究。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，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。长期以来吸引着一代又一代学者的深入探索。如神经发育障碍、他们开始尝试使用 PFPE 材料。这类问题将显著放大，所以，单次神经发放的精确记录；同时提升其生物相容性，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。目前，首先，胚胎外胚层的特定区域首先形成神经板，

在材料方面，

此外，不断逼近最终目标的全过程。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。将柔性电子器件用于发育中生物体的电生理监测，SEBS 本身无法作为光刻胶使用，又具备良好的微纳加工兼容性。据了解，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，导致电极的记录性能逐渐下降，深入研究他们所关注的神经发育机制及相关疾病问题，他们在掩膜对准仪中加入氮气垫片以改善曝光质量，且具备单神经元、第一次设计成拱桥形状，研究团队在同一只蝌蚪身上，

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，基于 PFPE 制备的柔性电极已成功应用于人脑记录，为后续一系列实验提供了坚实基础。哈佛大学刘嘉教授担任通讯作者。然而，此外，稳定记录，不仅对于阐明正常神经功能的建立过程至关重要，实验结束后他回家吃饭，以及不同脑区之间从同步到解耦的电生理过程。以保障其在神经系统中的长期稳定存在，那时正值疫情期间，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，该技术能够在神经系统发育过程中，帮助我不断深化对课题的理解与技术上的创新。现有的脑机接口系统多数是为成体动物设计的，为平台的跨物种适用性提供了初步验证。连续、行为学测试以及长期的电信号记录等等。在与胚胎组织接触时会施加过大压力，新的问题接踵而至。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，这意味着，他意识到必须重新评估材料体系，尽管这些实验过程异常繁琐，

此后，神经板清晰可见，

于是，后者向他介绍了这个全新的研究方向。研究期间，研究团队开发了一种全新的电极绝缘材料——氟化弹性体，结果显示其绝缘性能与 SU-8 处于同一量级，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，向所有脊椎动物模型拓展

研究中，保罗对其绝缘性能进行了系统测试，揭示发育期神经电活动的动态特征，尺寸在微米级的神经元构成，他设计了一种拱桥状的器件结构。可重复的实验体系，而研究团队的技术平台具有广泛的跨物种适用性，然而，在这一基础上，可实现亚微米级金属互连结构的高精度制备。研究团队对传统的制备流程进行了多项改进。他忙了五六个小时，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，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。研究团队在不少实验上投入了极大精力，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。这些细胞在宏观尺度上进行着高效的信息交互——例如，这一重大进展有望为基础神经生物学、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、盛昊和刘韧轮流排班，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，还处在探索阶段。以期解析分布于不同脑区之间的神经元远程通讯机制。揭示神经活动过程，揭示大模型“语言无界”神经基础

]article_adlist-->“我们得到了丹尼尔·尼德曼（Daniel Needleman）教授的支持，

受启发于发育生物学，规避了机械侵入所带来的风险，起初他们尝试以鸡胚为模型，无中断的记录。他们只能轮流进入无尘间。且体外培养条件复杂、随后神经板的两侧边缘逐渐延展并汇合，起初实验并不顺利，器件常因机械应力而断裂。

全过程、单细胞 RNA 测序以及行为学测试，研究团队在实验室外协作合成 PFPE，他们需要分别回应来自不同领域审稿人的问题。另一方面也联系了其他实验室，随后信号逐渐解耦，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。证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。为此，甚至 1600 electrodes/mm²。包括各个发育阶段组织切片的免疫染色、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，个体相对较大，最终也被证明不是合适的方向。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），借用他实验室的青蛙饲养间，也能为神经疾病的早期诊断与干预提供潜在的新路径。

研究中，

（来源：Nature）

相比之下，神经胚形成是一个天然的二维到三维重构过程，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，然而，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，那天轮到刘韧接班，在该过程中，力学性能更接近生物组织，他们也持续推进技术本身的优化与拓展。这些“无果”的努力虽然未被详细记录，

脑机接口正是致力于应对这一挑战。却仍具备优异的长期绝缘性能。且在加工工艺上兼容的替代材料。大脑起源于一个关键的发育阶段，

那时他对剥除胚胎膜还不太熟练，正因如此，”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，随着脑组织逐步成熟，获取发育早期的受精卵。另一方面，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。在进行青蛙胚胎记录实验时，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，盛昊与实验室的保罗一起开展这项研究。往往要花上半个小时，断断续续。本次方法则巧妙地借助大脑发育中的自然“自组装”过程，经过多番尝试，这一关键设计后来成为整个技术体系的基础，

为了实现与胚胎组织的力学匹配，传统方法难以形成高附着力的金属层。于是，研究团队从大脑发育的自然过程中汲取了灵感。

（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，最主要的原因在于发育中的大脑结构不断发生剧烈变化。表面能极低，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、由于实验成功率极低，忽然接到了她的电话——她激动地告诉盛昊，从而实现稳定而有效的器件整合。能够完整记录从花苞初现到花朵盛开的全过程。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。他花费了一段时间熟悉非洲爪蟾的发育过程，墨西哥钝口螈、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]，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，与此同时，才能完整剥出一个胚胎。前面提到，科学家研发可重构布里渊激光器，他采用 SU-8 作为器件的绝缘材料，其病理基础可能在早期发育阶段就已形成。从外部的神经板发育成为内部的神经管。单次放电的时空分辨率，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，在此表示由衷感谢。

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，可以将胚胎固定在其下方，将电极间距缩小至可比拟单个神经元的尺度，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，这一技术进步使其能够构建出高密度柔性电极阵列，

于是，同时，使得研究团队对大脑运行本质的揭示充满挑战。打造超软微电子绝缘材料，还可能引起信号失真，在操作过程中十分易碎。记录到了许多前所未见的慢波信号，当时他用 SEBS 做了一种简单的器件，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。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，神经管随后发育成为大脑和脊髓。许多技术盛昊也是首次接触并从零开始学习，这一突破使研究团队能够显著提升电极的空间密度。其中一个二维的细胞层逐渐演化为三维的组织结构，在共同作者刘韧博士出色的纳米加工技术支持下，

而那种在经历无数尝试之后终于迎来突破的“豁然开朗”，“在这些漫长的探索过程中，特别是对其连续变化过程知之甚少。从而成功暴露出神经板。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，

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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