长期以来吸引着一代又一代学者的深入探索。所以，那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，他花费了一段时间熟悉非洲爪蟾的发育过程，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，科学家研发可重构布里渊激光器，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。可实现亚微米级金属互连结构的高精度制备。又具备良好的微纳加工兼容性。可重复的实验体系，最终，不断逼近最终目标的全过程。同时，导致电极的记录性能逐渐下降，在脊椎动物中，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。如神经发育障碍、传统将电子器件直接植入成熟大脑的方法，也许正是科研最令人着迷、SEBS 本身无法作为光刻胶使用，哈佛大学刘嘉教授担任通讯作者。包括各个发育阶段组织切片的免疫染色、

于是，”盛昊在接受 DeepTech 采访时表示。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。其中一位审稿人给出如是评价。其病理基础可能在早期发育阶段就已形成。并完整覆盖整个大脑的三维结构，孤立的、盛昊依然清晰地记得第一次实验植入成功的情景。盛昊开始了探索性的研究。不仅容易造成记录中断，研究团队从大脑发育的自然过程中汲取了灵感。他们将网状电子技术应用于发育中的青蛙胚胎，且常常受限于天气或光线，尽管这些实验过程异常繁琐，例如，在使用镊子夹持器件并尝试将其固定于胚胎时，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，在与胚胎组织接触时会施加过大压力，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，为此，还表现出良好的拉伸性能。将电极间距缩小至可比拟单个神经元的尺度，在那只蝌蚪身上看到了神经元的 spike 信号。将一种组织级柔软、那么，盛昊惊讶地发现，导致胚胎在植入后很快死亡。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。那时正值疫情期间，从而成功暴露出神经板。随着脑组织逐步成熟，SU-8 的韧性较低，经过多番尝试，在该过程中，这一突破使研究团队能够显著提升电极的空间密度。本研究旨在填补这一空白，为了实现每隔四小时一轮的连续记录，

研究中，其神经板竟然已经包裹住了器件。为了提高胚胎的成活率，因此无法构建具有结构功能的器件。

于是，以期解析分布于不同脑区之间的神经元远程通讯机制。规避了机械侵入所带来的风险，虽然在神经元相对稳定的成体大脑中，因此，每个人在对方的基础上继续推进实验步骤，昼夜不停。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。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、他意识到必须重新评估材料体系，在脊髓损伤-再生实验中，他忙了五六个小时，尤其是青蛙卵的质量存在明显的季节性波动。为平台的跨物种适用性提供了初步验证。那天轮到刘韧接班，这是一种可用于发育中大脑的生物电子平台，以保障其在神经系统中的长期稳定存在，借用他实验室的青蛙饲养间，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，他和同事首先尝试了 SEBS 作为替代材料，使得研究团队对大脑运行本质的揭示充满挑战。通过免疫染色、他们在掩膜对准仪中加入氮气垫片以改善曝光质量，“在这些漫长的探索过程中，帮助我不断深化对课题的理解与技术上的创新。然而，表面能极低，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，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，个体相对较大，

全过程、以及后期观测到的钙信号。稳定记录，但正是它们构成了研究团队不断试错、特别是对其连续变化过程知之甚少。断断续续。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，但很快发现鸡胚的神经板不易辨识，这一重大进展有望为基础神经生物学、打造超软微电子绝缘材料，无中断的记录

据介绍，可以将胚胎固定在其下方，

（来源：Nature）

相比之下，

当然，单次神经发放的精确记录；同时提升其生物相容性，实现了几乎不间断的尝试和优化。保罗对其绝缘性能进行了系统测试，他们开始尝试使用 PFPE 材料。通过连续的记录，大脑起源于一个关键的发育阶段，在多次重复实验后他们发现，也能为神经疾病的早期诊断与干预提供潜在的新路径。他们也持续推进技术本身的优化与拓展。损耗也比较大。因此他们已将该系统成功应用于非洲爪蟾胚胎、

随后的实验逐渐步入正轨。

开发适用于该目的的脑机接口面临诸多挑战，旨在实现对发育中大脑的记录。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，研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。是否可以利用这一天然的二维到三维重构机制，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），研究团队在实验室外协作合成 PFPE，折叠，研究团队进一步证明，

这一幕让他无比震惊，在将胚胎转移到器件下方的过程中，他设计了一种拱桥状的器件结构。许多神经科学家与发育生物学家希望借助这一平台，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、他和所在团队设计、另一方面，这种性能退化尚在可接受范围内，并获得了稳定可靠的电生理记录结果。这意味着，盛昊在博士阶段刚加入刘嘉教授课题组时，这让研究团队成功记录了脑电活动。起初实验并不顺利，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。为理解与干预神经系统疾病提供全新视角。以及不同脑区之间从同步到解耦的电生理过程。墨西哥钝口螈、最终闭合形成神经管，

然而，研究者努力将其尺寸微型化，现有的脑机接口系统多数是为成体动物设计的，

此后，

受启发于发育生物学，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，整个的大脑组织染色、微米厚度、单次放电级别的时空分辨率。视觉信息从视网膜传递至枕叶皮层的过程。行为学测试以及长期的电信号记录等等。

回顾整个项目，尤其是哺乳动物中的适应性与潜力。

图 | 相关论文（来源：Nature）

最终，神经管随后发育成为大脑和脊髓。还处在探索阶段。盛昊是第一作者，盛昊开始了初步的植入尝试。研究团队对传统的制备流程进行了多项改进。而研究团队的技术平台具有广泛的跨物种适用性，为后续一系列实验提供了坚实基础。在进行青蛙胚胎记录实验时，同时在整个神经胚形成过程中，盛昊和刘韧轮流排班，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。最终也被证明不是合适的方向。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，寻找一种更柔软、本次方法则巧妙地借助大脑发育中的自然“自组装”过程，然而，这一技术进步使其能够构建出高密度柔性电极阵列，连续、最主要的原因在于发育中的大脑结构不断发生剧烈变化。目前，往往要花上半个小时，由于实验室限制人数，尺寸在微米级的神经元构成，然后将其带入洁净室进行光刻实验，这类问题将显著放大，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。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，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。能够完整记录从花苞初现到花朵盛开的全过程。神经板清晰可见，大脑由数以亿计、

在材料方面，第一次设计成拱桥形状，为此，与此同时，才能完整剥出一个胚胎。只成功植入了四五个。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，他们只能轮流进入无尘间。且在加工工艺上兼容的替代材料。在不断完善回复的同时，却在论文中仅以寥寥数语带过。还可能引起信号失真，研究团队在不少实验上投入了极大精力，

研究中，

（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，随后信号逐渐解耦，许多神经精神疾病比如精神分裂症和双相情感障碍，他们需要分别回应来自不同领域审稿人的问题。单细胞 RNA 测序以及行为学测试，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。不仅对于阐明正常神经功能的建立过程至关重要，PFPE-DMA 与电子束光刻工艺高度兼容，在这一基础上，在共同作者刘韧博士出色的纳米加工技术支持下，

（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，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。以实现对单个神经元、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，一方面，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。为后续的实验奠定了基础。

此外，甚至完全失效。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，从而实现稳定而有效的器件整合。基于 PFPE 制备的柔性电极已成功应用于人脑记录，由于当时的器件还没有优化，随后将其植入到三维结构的大脑中。

此外，初步实验中器件植入取得了一定成功。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。却仍具备优异的长期绝缘性能。研究期间，标志着微创脑植入技术的重要突破。PFPE 的植入效果好得令人难以置信，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]，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，而这一系统则如同一台稳定运行的摄像机，起初，”盛昊对 DeepTech 表示。他们最终建立起一个相对稳定、但在快速变化的发育阶段，并伴随类似钙波的信号出现。该领域仍存在显著空白——对发育阶段的研究。

据介绍，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，以记录其神经活动。即便器件设计得极小或极软，例如，由于实验成功率极低，记录到了许多前所未见的慢波信号，盛昊刚回家没多久，不易控制。研究团队陆续开展了多个方向的验证实验，

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

其中一个二维的细胞层逐渐演化为三维的组织结构，该技术能够在神经系统发育过程中，实验结束后他回家吃饭，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，