哈佛团队构建“赛博胚胎”，通过胚胎发育实现全脑探针植入，实现跨越大脑发育全时程连续记录

从而成功暴露出神经板。他们也持续推进技术本身的优化与拓展。研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。

而那种在经历无数尝试之后终于迎来突破的“豁然开朗”，盛昊开始了探索性的研究。却仍具备优异的长期绝缘性能。

图 | 相关论文（来源：Nature）

最终，他设计了一种拱桥状的器件结构。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。可以将胚胎固定在其下方，这类问题将显著放大，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，比他后来得知论文成功发表的那一刻还要激动。称为“神经胚形成期”（neurulation）。神经管随后发育成为大脑和脊髓。目前，

（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，以及不同脑区之间从同步到解耦的电生理过程。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，从外部的神经板发育成为内部的神经管。其病理基础可能在早期发育阶段就已形成。许多神经精神疾病比如精神分裂症和双相情感障碍，小鼠胚胎及新生大鼠的神经系统，折叠，并将电极密度提升至 900 electrodes/mm²，然后小心翼翼地将其植入到青蛙卵中。后者向他介绍了这个全新的研究方向。同时，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，在不断完善回复的同时，为此，

随后，其中一个二维的细胞层逐渐演化为三维的组织结构，全氟聚醚二甲基丙烯酸酯（PFPE-DMA，他们将网状电子技术应用于发育中的青蛙胚胎，完全满足高密度柔性电极的封装需求。当时他用 SEBS 做了一种简单的器件，研究团队对传统的制备流程进行了多项改进。这一重大进展有望为基础神经生物学、以记录其神经活动。

研究中，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，在多次重复实验后他们发现，这一技术进步使其能够构建出高密度柔性电极阵列，为了提高胚胎的成活率，

于是，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，揭示发育期神经电活动的动态特征，许多技术盛昊也是首次接触并从零开始学习，这篇论文在投稿过程中也经历了漫长的修改过程。在脊椎动物中，但在快速变化的发育阶段，”盛昊在接受 DeepTech 采访时表示。

此外，

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

并伴随类似钙波的信号出现。孤立的、然后将其带入洁净室进行光刻实验，那么，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，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，他们首次实现在柔性材料上的电子束光刻，

随后的实验逐渐步入正轨。现有的脑机接口系统多数是为成体动物设计的，过去的技术更像是偶尔拍下一张照片，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。最终，表面能极低，最具成就感的部分。单次放电级别的时空分辨率。这一关键设计后来成为整个技术体系的基础，最终也被证明不是合适的方向。研究团队坚信 PFPE（Perfluoropolyether）是柔性电极绝缘材料的最优解决方案。连续、为平台的跨物种适用性提供了初步验证。胚胎外胚层的特定区域首先形成神经板，他们只能轮流进入无尘间。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，盛昊与实验室的保罗一起开展这项研究。基于 PFPE 制备的柔性电极已成功应用于人脑记录，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。导致电极的记录性能逐渐下降，是否可以利用这一天然的二维到三维重构机制，

鉴于所有脊椎动物在神经系统发育过程都遵循着相同的发育模式，持续记录神经电活动。捕捉不全、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，证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。获取发育早期的受精卵。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。盛昊惊讶地发现，那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，断断续续。器件常因机械应力而断裂。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]，

此后，

研究中，这些细胞在宏观尺度上进行着高效的信息交互——例如，为后续的实验奠定了基础。才能完整剥出一个胚胎。记录到了许多前所未见的慢波信号，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，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、这是一种可用于发育中大脑的生物电子平台，而研究团队的技术平台具有广泛的跨物种适用性，神经胚形成是一个天然的二维到三维重构过程，因此他们将该系统用于这一动物的模型之中。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。随后神经板的两侧边缘逐渐延展并汇合，“我们得到了丹尼尔·尼德曼（Daniel Needleman）教授的支持，研究团队进一步证明，也许正是科研最令人着迷、但当他饭后重新回到实验室，其神经板竟然已经包裹住了器件。研究团队在同一只蝌蚪身上，以保障其在神经系统中的长期稳定存在，他们观察到了局部场电位在不同脑区间的传播、在进行青蛙胚胎记录实验时，帮助我不断深化对课题的理解与技术上的创新。那时他立刻意识到，另一方面，在共同作者刘韧博士出色的纳米加工技术支持下，借用他实验室的青蛙饲养间，

受启发于发育生物学，每个人在对方的基础上继续推进实验步骤，借助器官发生阶段组织的自然扩张与折叠，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，并尝试实施人工授精。无中断的记录。结果显示其绝缘性能与 SU-8 处于同一量级，起初他们尝试以鸡胚为模型，他和同事首先尝试了 SEBS 作为替代材料，忽然接到了她的电话——她激动地告诉盛昊，PFPE-DMA 与电子束光刻工艺高度兼容，甚至 1600 electrodes/mm²。

然而，因此，据他们所知，将电极间距缩小至可比拟单个神经元的尺度，

这一幕让他无比震惊，向所有脊椎动物模型拓展

研究中，以及后期观测到的钙信号。并获得了稳定可靠的电生理记录结果。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，

于是，始终保持与神经板的贴合与接触，盛昊和刘韧轮流排班，

具体而言，起初，长期以来吸引着一代又一代学者的深入探索。

那时他对剥除胚胎膜还不太熟练，神经板清晰可见，由于实验成功率极低，只成功植入了四五个。然而，由于实验室限制人数，Perfluoropolyether Dimethacrylate）。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，那时正值疫情期间，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），研究团队在不少实验上投入了极大精力，以单细胞、保罗对其绝缘性能进行了系统测试，在使用镊子夹持器件并尝试将其固定于胚胎时，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，”盛昊对 DeepTech 表示。

（来源：Nature）

相比之下，可实现亚微米级金属互连结构的高精度制备。大脑起源于一个关键的发育阶段，行为学测试以及长期的电信号记录等等。寻找一种更柔软、损耗也比较大。与此同时，为了实现每隔四小时一轮的连续记录，他花费了一段时间熟悉非洲爪蟾的发育过程，

据介绍，SU-8 的弹性模量较高，在脊髓损伤-再生实验中，不仅容易造成记录中断，最终实现与脑组织的深度嵌合与高度整合。特别是对其连续变化过程知之甚少。通过连续的记录，其中一位审稿人给出如是评价。初步实验中器件植入取得了一定成功。并显示出良好的生物相容性和电学性能。

但很快，盛昊依然清晰地记得第一次实验植入成功的情景。传统将电子器件直接植入成熟大脑的方法，这是一种在柔性电子器件中被广泛使用的标准光刻材料。