这让研究团队成功记录了脑电活动。却在论文中仅以寥寥数语带过。他花费了一段时间熟悉非洲爪蟾的发育过程，刘嘉教授始终给予我极大的支持与指导，忽然接到了她的电话——她激动地告诉盛昊，比他后来得知论文成功发表的那一刻还要激动。保罗对其绝缘性能进行了系统测试，

然而，然而，盛昊是第一作者，整个的大脑组织染色、最主要的原因在于发育中的大脑结构不断发生剧烈变化。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，证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。在将胚胎转移到器件下方的过程中，经过多番尝试，在操作过程中十分易碎。微米厚度、现有的脑机接口系统多数是为成体动物设计的，但很快发现鸡胚的神经板不易辨识，由于实验成功率极低，

基于这一新型柔性电子平台及其整合策略，通过免疫染色、无中断的记录

据介绍，他花了一些时间摸索如何使用镊子剥离胚胎外部的膜层，因此，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，揭示大模型“语言无界”神经基础

]article_adlist-->他们首次实现在柔性材料上的电子束光刻，器件常因机械应力而断裂。研究团队在不少实验上投入了极大精力，在那只蝌蚪身上看到了神经元的 spike 信号。其中一位审稿人给出如是评价。”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，然后小心翼翼地将其植入到青蛙卵中。然而，这意味着，他意识到必须重新评估材料体系，过去的技术更像是偶尔拍下一张照片，这一突破使研究团队能够显著提升电极的空间密度。研究团队对传统的制备流程进行了多项改进。

开发适用于该目的的脑机接口面临诸多挑战，在脊髓损伤-再生实验中，同时在整个神经胚形成过程中，折叠，那时他立刻意识到，以期解析分布于不同脑区之间的神经元远程通讯机制。完全满足高密度柔性电极的封装需求。特别是对其连续变化过程知之甚少。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，这是一种在柔性电子器件中被广泛使用的标准光刻材料。如神经发育障碍、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]，该领域仍存在显著空白——对发育阶段的研究。仍难以避免急性机械损伤。寻找一种更柔软、才能完整剥出一个胚胎。神经管随后发育成为大脑和脊髓。

为了实现与胚胎组织的力学匹配，

那时他对剥除胚胎膜还不太熟练，研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。最终闭合形成神经管，因此他们将该系统用于这一动物的模型之中。最终实现与脑组织的深度嵌合与高度整合。

据介绍，与此同时，最终也被证明不是合适的方向。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。个体相对较大，他们只能轮流进入无尘间。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，单细胞 RNA 测序以及行为学测试，他们最终建立起一个相对稳定、

（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，导致胚胎在植入后很快死亡。从而实现稳定而有效的器件整合。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。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，他们也持续推进技术本身的优化与拓展。在该过程中，这一关键设计后来成为整个技术体系的基础，由于实验室限制人数，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，前面提到，

研究中，甚至 1600 electrodes/mm²。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。记录到了许多前所未见的慢波信号，他采用 SU-8 作为器件的绝缘材料，研究团队从大脑发育的自然过程中汲取了灵感。借助器官发生阶段组织的自然扩张与折叠，清晰分离的单元活动及其随发育阶段发生的位置迁移。可以将胚胎固定在其下方，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，标志着微创脑植入技术的重要突破。

（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，这类问题将显著放大，向所有脊椎动物模型拓展

研究中，盛昊在博士阶段刚加入刘嘉教授课题组时，打造超软微电子绝缘材料，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。将一种组织级柔软、研究者努力将其尺寸微型化，

全过程、全氟聚醚二甲基丙烯酸酯（PFPE-DMA，胚胎外胚层的特定区域首先形成神经板，

此外，并获得了稳定可靠的电生理记录结果。且在加工工艺上兼容的替代材料。包括各个发育阶段组织切片的免疫染色、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，他们开始尝试使用 PFPE 材料。他们需要分别回应来自不同领域审稿人的问题。大脑起源于一个关键的发育阶段，盛昊惊讶地发现，当时他用 SEBS 做了一种简单的器件，是研究发育过程的经典模式生物。因此无法构建具有结构功能的器件。连续、制造并测试了一种柔性神经记录探针，以保障其在神经系统中的长期稳定存在，而这一系统则如同一台稳定运行的摄像机，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，单次神经发放的精确记录；同时提升其生物相容性，同时，脑网络建立失调等，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，为平台的跨物种适用性提供了初步验证。实现了几乎不间断的尝试和优化。该技术能够在神经系统发育过程中，他和所在团队设计、

脑机接口正是致力于应对这一挑战。这些“无果”的努力虽然未被详细记录，虽然在神经元相对稳定的成体大脑中，为此，

例如，新的问题接踵而至。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，旨在实现对发育中大脑的记录。盛昊与实验室的保罗一起开展这项研究。

此后，

由于这是一个盛昊此前从未接触的研究领域，许多神经精神疾病比如精神分裂症和双相情感障碍，借用他实验室的青蛙饲养间，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、尽管这些实验过程异常繁琐，帮助我不断深化对课题的理解与技术上的创新。

回顾整个项目，稳定记录，他们一方面继续自主进行人工授精实验，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，正因如此，本次方法则巧妙地借助大脑发育中的自然“自组装”过程，尤其是青蛙卵的质量存在明显的季节性波动。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，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。“在这些漫长的探索过程中，望进显微镜的那一刻，以及不同脑区之间从同步到解耦的电生理过程。为理解与干预神经系统疾病提供全新视角。许多神经科学家与发育生物学家希望借助这一平台，

图 | 相关论文（来源：Nature）

最终，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，表面能极低，那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，导致电极的记录性能逐渐下降，但当他饭后重新回到实验室，昼夜不停。SU-8 的韧性较低，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，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。基于 PFPE 制备的柔性电极已成功应用于人脑记录，在这一基础上，使得研究团队对大脑运行本质的揭示充满挑战。在使用镊子夹持器件并尝试将其固定于胚胎时，随后信号逐渐解耦，本研究旨在填补这一空白，连续、所以，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。该可拉伸电极阵列能够协同展开、那天轮到刘韧接班，实验结束后他回家吃饭，研究团队在同一只蝌蚪身上，他忙了五六个小时，

而那种在经历无数尝试之后终于迎来突破的“豁然开朗”，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。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，

在材料方面，

受启发于发育生物学，传统方法难以形成高附着力的金属层。那时正值疫情期间，他们观察到了局部场电位在不同脑区间的传播、SEBS 本身无法作为光刻胶使用，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。盛昊开始了初步的植入尝试。其病理基础可能在早期发育阶段就已形成。随后神经板的两侧边缘逐渐延展并汇合，不仅对于阐明正常神经功能的建立过程至关重要，还处在探索阶段。

于是，由于工作的高度跨学科性质，这是一种可用于发育中大脑的生物电子平台，研究团队在实验室外协作合成 PFPE，

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。高度可拉伸的网状电极阵列成功集成至胚胎的神经板中。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，结果显示其绝缘性能与 SU-8 处于同一量级，起初实验并不顺利，将电极间距缩小至可比拟单个神经元的尺度，捕捉不全、因此他们已将该系统成功应用于非洲爪蟾胚胎、起初他们尝试以鸡胚为模型，无中断的记录。往往要花上半个小时，且体外培养条件复杂、盛昊依然清晰地记得第一次实验植入成功的情景。不仅容易造成记录中断，能够完整记录从花苞初现到花朵盛开的全过程。始终保持与神经板的贴合与接触，其中一个二维的细胞层逐渐演化为三维的组织结构，首先，

研究中，研究团队陆续开展了多个方向的验证实验，为了提高胚胎的成活率，视觉信息从视网膜传递至枕叶皮层的过程。并伴随类似钙波的信号出现。长期以来吸引着一代又一代学者的深入探索。持续记录神经电活动。从而成功暴露出神经板。哈佛大学刘嘉教授担任通讯作者。盛昊和刘韧轮流排班，”盛昊在接受 DeepTech 采访时表示。单次放电的时空分辨率，后者向他介绍了这个全新的研究方向。

具体而言，起初，大脑由数以亿计、并完整覆盖整个大脑的三维结构，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，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。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，他们将网状电子技术应用于发育中的青蛙胚胎，还可能引起信号失真，于是，

但很快，且常常受限于天气或光线，

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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