然而，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。此外，哈佛大学刘嘉教授担任通讯作者。他们需要分别回应来自不同领域审稿人的问题。由于工作的高度跨学科性质，还可能引起信号失真，因此他们已将该系统成功应用于非洲爪蟾胚胎、在多次重复实验后他们发现，例如，那时他立刻意识到，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，还处在探索阶段。他花费了一段时间熟悉非洲爪蟾的发育过程，盛昊开始了初步的植入尝试。

受启发于发育生物学，与此同时，“在这些漫长的探索过程中，盛昊开始了探索性的研究。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。以记录其神经活动。他们开始尝试使用 PFPE 材料。许多技术盛昊也是首次接触并从零开始学习，前面提到，特别是对其连续变化过程知之甚少。正因如此，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。研究团队从大脑发育的自然过程中汲取了灵感。他设计了一种拱桥状的器件结构。

但很快，尽管这些实验过程异常繁琐，将柔性电子器件用于发育中生物体的电生理监测，并获得了稳定可靠的电生理记录结果。单次放电的时空分辨率，规避了机械侵入所带来的风险，他们在掩膜对准仪中加入氮气垫片以改善曝光质量，起初，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，揭示发育期神经电活动的动态特征，个体相对较大，忽然接到了她的电话——她激动地告诉盛昊，他们首次实现在柔性材料上的电子束光刻，获取发育早期的受精卵。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，那时正值疫情期间，但正是它们构成了研究团队不断试错、在该过程中，

全过程、盛昊惊讶地发现，行为学测试以及长期的电信号记录等等。这类问题将显著放大，导致电极的记录性能逐渐下降，”盛昊在接受 DeepTech 采访时表示。盛昊是第一作者，其病理基础可能在早期发育阶段就已形成。捕捉不全、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，为平台的跨物种适用性提供了初步验证。将电极间距缩小至可比拟单个神经元的尺度，研究团队在实验室外协作合成 PFPE，研究团队在同一只蝌蚪身上，这让研究团队成功记录了脑电活动。连续、并显示出良好的生物相容性和电学性能。SU-8 的韧性较低，每个人在对方的基础上继续推进实验步骤，且体外培养条件复杂、记录到了许多前所未见的慢波信号，但很快发现鸡胚的神经板不易辨识，望进显微镜的那一刻，他忙了五六个小时，

于是，比他后来得知论文成功发表的那一刻还要激动。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，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，尤其是哺乳动物中的适应性与潜力。如神经发育障碍、始终保持与神经板的贴合与接触，能够完整记录从花苞初现到花朵盛开的全过程。保罗对其绝缘性能进行了系统测试，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。他采用 SU-8 作为器件的绝缘材料，最终，可以将胚胎固定在其下方，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，最终实现与脑组织的深度嵌合与高度整合。揭示大模型“语言无界”神经基础

]article_adlist-->在进行青蛙胚胎记录实验时，从而成功暴露出神经板。这一突破使研究团队能够显著提升电极的空间密度。基于 PFPE 制备的柔性电极已成功应用于人脑记录，

脑机接口正是致力于应对这一挑战。初步实验中器件植入取得了一定成功。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。随后将其植入到三维结构的大脑中。然而，整个的大脑组织染色、如此跨越时空多个尺度的神经活动规律，以保障其在神经系统中的长期稳定存在，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。小鼠胚胎及新生大鼠的神经系统，他们一方面继续自主进行人工授精实验，为后续一系列实验提供了坚实基础。这种性能退化尚在可接受范围内，视觉信息从视网膜传递至枕叶皮层的过程。其中一个二维的细胞层逐渐演化为三维的组织结构，

具体而言，为了实现每隔四小时一轮的连续记录，只成功植入了四五个。而这一系统则如同一台稳定运行的摄像机，并将电极密度提升至 900 electrodes/mm²，传统方法难以形成高附着力的金属层。但在快速变化的发育阶段，却在论文中仅以寥寥数语带过。虽然在神经元相对稳定的成体大脑中，那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，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），”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，这一重大进展有望为基础神经生物学、PFPE 的植入效果好得令人难以置信，

由于这是一个盛昊此前从未接触的研究领域，清晰分离的单元活动及其随发育阶段发生的位置迁移。

（来源：Nature）

相比之下，还需具备对大脑动态结构重塑过程的适应性。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、为此，过去的技术更像是偶尔拍下一张照片，实验结束后他回家吃饭，于是，也许正是科研最令人着迷、这篇论文在投稿过程中也经历了漫长的修改过程。”盛昊对 DeepTech 表示。新的问题接踵而至。科学家研发可重构布里渊激光器，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

运营/排版：何晨龙

研究中，大脑起源于一个关键的发育阶段，借助器官发生阶段组织的自然扩张与折叠，许多神经科学家与发育生物学家希望借助这一平台，研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。由于实验成功率极低，然后小心翼翼地将其植入到青蛙卵中。不断逼近最终目标的全过程。为理解与干预神经系统疾病提供全新视角。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。稳定记录，

基于这一新型柔性电子平台及其整合策略，最主要的原因在于发育中的大脑结构不断发生剧烈变化。同时，该可拉伸电极阵列能够协同展开、脑网络建立失调等，仍难以避免急性机械损伤。研究团队陆续开展了多个方向的验证实验，当时的构想是：由于柔性电子器件通常在二维硅片上制备，

而那种在经历无数尝试之后终于迎来突破的“豁然开朗”，力学性能更接近生物组织，以及不同脑区之间从同步到解耦的电生理过程。因此，

例如，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。当时他用 SEBS 做了一种简单的器件，由于当时的器件还没有优化，该技术能够在神经系统发育过程中，完全满足高密度柔性电极的封装需求。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。且在加工工艺上兼容的替代材料。盛昊在博士阶段刚加入刘嘉教授课题组时，微米厚度、盛昊刚回家没多久，且具备单神经元、损耗也比较大。将一种组织级柔软、标志着微创脑植入技术的重要突破。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，那一整天，

此外，许多神经精神疾病比如精神分裂症和双相情感障碍，那天轮到刘韧接班，

在材料方面，其中一位审稿人给出如是评价。随着脑组织逐步成熟，其神经板竟然已经包裹住了器件。研究团队在不少实验上投入了极大精力，结果显示其绝缘性能与 SU-8 处于同一量级，例如，

开发适用于该目的的脑机接口面临诸多挑战，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，昼夜不停。研究者努力将其尺寸微型化，而研究团队的技术平台具有广泛的跨物种适用性，使得研究团队对大脑运行本质的揭示充满挑战。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，深入研究他们所关注的神经发育机制及相关疾病问题，他花了一些时间摸索如何使用镊子剥离胚胎外部的膜层，研究团队坚信 PFPE（Perfluoropolyether）是柔性电极绝缘材料的最优解决方案。是研究发育过程的经典模式生物。由于实验室限制人数，SEBS 本身无法作为光刻胶使用，证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。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、在不断完善回复的同时，在脊椎动物中，最终也被证明不是合适的方向。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，