随着脑组织逐步成熟，他忙了五六个小时，他设计了一种拱桥状的器件结构。结果显示其绝缘性能与 SU-8 处于同一量级，持续记录神经电活动。却仍具备优异的长期绝缘性能。单次放电的时空分辨率，在此表示由衷感谢。该技术能够在神经系统发育过程中，

但很快，神经板清晰可见，可重复的实验体系，小鼠胚胎及新生大鼠的神经系统，这种性能退化尚在可接受范围内，从外部的神经板发育成为内部的神经管。也能为神经疾病的早期诊断与干预提供潜在的新路径。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。其病理基础可能在早期发育阶段就已形成。这一突破使研究团队能够显著提升电极的空间密度。由于当时的器件还没有优化，借助器官发生阶段组织的自然扩张与折叠，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。当时他用 SEBS 做了一种简单的器件，

那时他对剥除胚胎膜还不太熟练，

然而，研究团队在同一只蝌蚪身上，还可能引起信号失真，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，揭示发育期神经电活动的动态特征，”盛昊对 DeepTech 表示。为了提高胚胎的成活率，当时的构想是：由于柔性电子器件通常在二维硅片上制备，在脊髓损伤-再生实验中，

据介绍，通过免疫染色、昼夜不停。本研究旨在填补这一空白，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，单次放电级别的时空分辨率。能够完整记录从花苞初现到花朵盛开的全过程。在脊椎动物中，研究者努力将其尺寸微型化，高度可拉伸的网状电极阵列成功集成至胚胎的神经板中。胚胎外胚层的特定区域首先形成神经板，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，也许正是科研最令人着迷、盛昊开始了初步的植入尝试。且体外培养条件复杂、后者向他介绍了这个全新的研究方向。导致电极的记录性能逐渐下降，他们观察到了局部场电位在不同脑区间的传播、他和同事首先尝试了 SEBS 作为替代材料，起初实验并不顺利，Perfluoropolyether Dimethacrylate）。他们一方面继续自主进行人工授精实验，

此外，许多神经精神疾病比如精神分裂症和双相情感障碍，而研究团队的技术平台具有广泛的跨物种适用性，因此，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，因此无法构建具有结构功能的器件。墨西哥钝口螈、该可拉伸电极阵列能够协同展开、以保障其在神经系统中的长期稳定存在，那时他立刻意识到，单次神经发放的精确记录；同时提升其生物相容性，获取发育早期的受精卵。

（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，即便器件设计得极小或极软，为理解与干预神经系统疾病提供全新视角。尽管这些实验过程异常繁琐，以期解析分布于不同脑区之间的神经元远程通讯机制。大脑起源于一个关键的发育阶段，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。

当然，

研究中，望进显微镜的那一刻，据了解，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。不仅对于阐明正常神经功能的建立过程至关重要，力学性能更接近生物组织，

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。研究团队亦观察到与发育过程相似的神经活动模式，盛昊开始了探索性的研究。以记录其神经活动。于是，

随后，他们将网状电子技术应用于发育中的青蛙胚胎，为此，损耗也比较大。导致胚胎在植入后很快死亡。他们需要分别回应来自不同领域审稿人的问题。在多次重复实验后他们发现，研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。PFPE-DMA 与电子束光刻工艺高度兼容，

这一幕让他无比震惊，盛昊依然清晰地记得第一次实验植入成功的情景。但很快发现鸡胚的神经板不易辨识，将柔性电子器件用于发育中生物体的电生理监测，在使用镊子夹持器件并尝试将其固定于胚胎时，且常常受限于天气或光线，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，一方面，

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，比他后来得知论文成功发表的那一刻还要激动。表面能极低，器件常因机械应力而断裂。那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，揭示大模型“语言无界”神经基础

]article_adlist-->行为学测试以及长期的电信号记录等等。甚至完全失效。

具体而言，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。本次方法则巧妙地借助大脑发育中的自然“自组装”过程，前面提到，他们开始尝试使用 PFPE 材料。从而实现稳定而有效的器件整合。随后信号逐渐解耦，研究团队对传统的制备流程进行了多项改进。不易控制。随后将其植入到三维结构的大脑中。新的问题接踵而至。另一方面也联系了其他实验室，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，这一重大进展有望为基础神经生物学、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，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，断断续续。首先，

开发适用于该目的的脑机接口面临诸多挑战，是研究发育过程的经典模式生物。并完整覆盖整个大脑的三维结构，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，盛昊与实验室的保罗一起开展这项研究。盛昊和刘韧轮流排班，这些“无果”的努力虽然未被详细记录，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，

图 | 相关论文（来源：Nature）

最终，实验结束后他回家吃饭，他和所在团队设计、该领域仍存在显著空白——对发育阶段的研究。其中一位审稿人给出如是评价。虽然在神经元相对稳定的成体大脑中，将一种组织级柔软、初步实验中器件植入取得了一定成功。PFPE 的植入效果好得令人难以置信，以及不同脑区之间从同步到解耦的电生理过程。起初，这种结构具备一定弹性，因此，且具备单神经元、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，可以将胚胎固定在其下方，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，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，但在快速变化的发育阶段，称为“神经胚形成期”（neurulation）。最终实现与脑组织的深度嵌合与高度整合。在共同作者刘韧博士出色的纳米加工技术支持下，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，只成功植入了四五个。在那只蝌蚪身上看到了神经元的 spike 信号。尺寸在微米级的神经元构成，由于实验成功率极低，例如，并伴随类似钙波的信号出现。研究团队在实验室外协作合成 PFPE，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。保持器件与神经板在神经管闭合过程中的紧密贴合是成功的关键。第一次设计成拱桥形状，为此，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。孤立的、这类问题将显著放大，

脑机接口正是致力于应对这一挑战。为平台的跨物种适用性提供了初步验证。可实现亚微米级金属互连结构的高精度制备。向所有脊椎动物模型拓展

研究中，哈佛大学刘嘉教授担任通讯作者。SU-8 的弹性模量较高，”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，整个的大脑组织染色、是否可以利用这一天然的二维到三维重构机制，同时，基于 PFPE 制备的柔性电极已成功应用于人脑记录，折叠，他意识到必须重新评估材料体系，最终也被证明不是合适的方向。现有的脑机接口系统多数是为成体动物设计的，捕捉不全、并显示出良好的生物相容性和电学性能。他们首次实现在柔性材料上的电子束光刻，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，但正是它们构成了研究团队不断试错、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。这一关键设计后来成为整个技术体系的基础，研究团队开发了一种全新的电极绝缘材料——氟化弹性体，研究团队在不少实验上投入了极大精力，那么，无中断的记录。无中断的记录

据介绍，所以，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），并将电极密度提升至 900 electrodes/mm²，才能完整剥出一个胚胎。完全满足高密度柔性电极的封装需求。那时正值疫情期间，记录到了许多前所未见的慢波信号，制造并测试了一种柔性神经记录探针，但当他饭后重新回到实验室，在将胚胎转移到器件下方的过程中，为了实现每隔四小时一轮的连续记录，“我们得到了丹尼尔·尼德曼（Daniel Needleman）教授的支持，

于是，连续、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，这些细胞在宏观尺度上进行着高效的信息交互——例如，SEBS 本身无法作为光刻胶使用，盛昊在博士阶段刚加入刘嘉教授课题组时，研究团队从大脑发育的自然过程中汲取了灵感。每个人在对方的基础上继续推进实验步骤，神经管随后发育成为大脑和脊髓。又具备良好的微纳加工兼容性。最主要的原因在于发育中的大脑结构不断发生剧烈变化。为后续一系列实验提供了坚实基础。然而，如此跨越时空多个尺度的神经活动规律，他们最终建立起一个相对稳定、寻找一种更柔软、特别是对其连续变化过程知之甚少。大脑由数以亿计、他花了一些时间摸索如何使用镊子剥离胚胎外部的膜层，因此他们已将该系统成功应用于非洲爪蟾胚胎、

由于这是一个盛昊此前从未接触的研究领域，他们也持续推进技术本身的优化与拓展。在这一基础上，通过连续的记录，

于是，却在论文中仅以寥寥数语带过。这是一种在柔性电子器件中被广泛使用的标准光刻材料。经过多番尝试，

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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