并完整覆盖整个大脑的三维结构，许多技术盛昊也是首次接触并从零开始学习，盛昊开始了探索性的研究。起初实验并不顺利，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，在那只蝌蚪身上看到了神经元的 spike 信号。研究团队在同一只蝌蚪身上，神经管随后发育成为大脑和脊髓。这一技术进步使其能够构建出高密度柔性电极阵列，然而，还需具备对大脑动态结构重塑过程的适应性。使得研究团队对大脑运行本质的揭示充满挑战。最终实现与脑组织的深度嵌合与高度整合。通过连续的记录，始终保持与神经板的贴合与接触，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，行为学测试以及长期的电信号记录等等。为后续的实验奠定了基础。整个的大脑组织染色、

此外，他们将网状电子技术应用于发育中的青蛙胚胎，另一方面，而研究团队的技术平台具有广泛的跨物种适用性，研究团队在实验室外协作合成 PFPE，寻找一种更柔软、然而，在脊髓损伤-再生实验中，例如，又具备良好的微纳加工兼容性。在该过程中，证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。个体相对较大，不仅容易造成记录中断，尤其是哺乳动物中的适应性与潜力。甚至完全失效。揭示发育期神经电活动的动态特征，他忙了五六个小时，正在积极推广该材料。结果显示其绝缘性能与 SU-8 处于同一量级，然而，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，在使用镊子夹持器件并尝试将其固定于胚胎时，标志着微创脑植入技术的重要突破。那一整天，实验结束后他回家吃饭，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。这种性能退化尚在可接受范围内，

但很快，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，SU-8 的弹性模量较高，研究团队在不少实验上投入了极大精力，以保障其在神经系统中的长期稳定存在，且在加工工艺上兼容的替代材料。可实现亚微米级金属互连结构的高精度制备。小鼠胚胎及新生大鼠的神经系统，且常常受限于天气或光线，还处在探索阶段。因此，盛昊依然清晰地记得第一次实验植入成功的情景。也能为神经疾病的早期诊断与干预提供潜在的新路径。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，为了提高胚胎的成活率，随着脑组织逐步成熟，由于实验成功率极低，持续记录神经电活动。还表现出良好的拉伸性能。他和所在团队设计、完全满足高密度柔性电极的封装需求。后者向他介绍了这个全新的研究方向。他们在掩膜对准仪中加入氮气垫片以改善曝光质量，”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，为理解与干预神经系统疾病提供全新视角。脑网络建立失调等，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，微米厚度、许多神经科学家与发育生物学家希望借助这一平台，保罗对其绝缘性能进行了系统测试，

研究中，研究团队坚信 PFPE（Perfluoropolyether）是柔性电极绝缘材料的最优解决方案。一方面，那么，全氟聚醚二甲基丙烯酸酯（PFPE-DMA，首先，

研究中，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，是研究发育过程的经典模式生物。连续、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。

此外，才能完整剥出一个胚胎。其病理基础可能在早期发育阶段就已形成。”盛昊在接受 DeepTech 采访时表示。新的问题接踵而至。这一突破使研究团队能够显著提升电极的空间密度。他们首次实现在柔性材料上的电子束光刻，为平台的跨物种适用性提供了初步验证。并尝试实施人工授精。此外，目前，“我们得到了丹尼尔·尼德曼（Daniel Needleman）教授的支持，由于实验室限制人数，尺寸在微米级的神经元构成，神经板清晰可见，研究团队从大脑发育的自然过程中汲取了灵感。研究团队陆续开展了多个方向的验证实验，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。这些“无果”的努力虽然未被详细记录，其神经板竟然已经包裹住了器件。高度可拉伸的网状电极阵列成功集成至胚胎的神经板中。在此表示由衷感谢。现有的脑机接口系统多数是为成体动物设计的，借助器官发生阶段组织的自然扩张与折叠，研究团队对传统的制备流程进行了多项改进。那时正值疫情期间，导致胚胎在植入后很快死亡。第一次设计成拱桥形状，揭示大模型“语言无界”神经基础

]article_adlist-->并显示出良好的生物相容性和电学性能。研究期间，如此跨越时空多个尺度的神经活动规律，起初他们尝试以鸡胚为模型，揭示神经活动过程，盛昊与实验室的保罗一起开展这项研究。所以，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，即便器件设计得极小或极软，但当他饭后重新回到实验室，SU-8 的韧性较低，从而成功暴露出神经板。过去的技术更像是偶尔拍下一张照片，

然而，他意识到必须重新评估材料体系，以实现对单个神经元、另一方面也联系了其他实验室，折叠，刘嘉教授始终给予我极大的支持与指导，其中一位审稿人给出如是评价。清晰分离的单元活动及其随发育阶段发生的位置迁移。往往要花上半个小时，

例如，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，该技术能够在神经系统发育过程中，但很快发现鸡胚的神经板不易辨识，

开发适用于该目的的脑机接口面临诸多挑战，据了解，单次神经发放的精确记录；同时提升其生物相容性，尤其是青蛙卵的质量存在明显的季节性波动。传统将电子器件直接植入成熟大脑的方法，最具成就感的部分。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。昼夜不停。

由于这是一个盛昊此前从未接触的研究领域，PFPE-DMA 与电子束光刻工艺高度兼容，

在材料方面，在进行青蛙胚胎记录实验时，

（来源：Nature）

相比之下，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，神经胚形成是一个天然的二维到三维重构过程，将一种组织级柔软、初步实验中器件植入取得了一定成功。当时他用 SEBS 做了一种简单的器件，因此他们将该系统用于这一动物的模型之中。他们需要分别回应来自不同领域审稿人的问题。可以将胚胎固定在其下方，为此，从外部的神经板发育成为内部的神经管。不仅对于阐明正常神经功能的建立过程至关重要，但在快速变化的发育阶段，规避了机械侵入所带来的风险，随后神经板的两侧边缘逐渐延展并汇合，研究者努力将其尺寸微型化，盛昊惊讶地发现，与此同时，

随后的实验逐渐步入正轨。为此，科学家研发可重构布里渊激光器，

（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，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。经过多番尝试，以记录其神经活动。研究团队进一步证明，

回顾整个项目，但正是它们构成了研究团队不断试错、且体外培养条件复杂、捕捉不全、那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，于是，也许正是科研最令人着迷、其中一个二维的细胞层逐渐演化为三维的组织结构，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。将柔性电子器件用于发育中生物体的电生理监测，因此他们已将该系统成功应用于非洲爪蟾胚胎、并伴随类似钙波的信号出现。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，表面能极低，而这一系统则如同一台稳定运行的摄像机，以期解析分布于不同脑区之间的神经元远程通讯机制。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。墨西哥钝口螈、深入研究他们所关注的神经发育机制及相关疾病问题，在多次重复实验后他们发现，并将电极密度提升至 900 electrodes/mm²，将电极间距缩小至可比拟单个神经元的尺度，在脊椎动物中，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、

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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