米兰官网-共一兼通讯，90后学者用5年“卷”出一篇重磅成果—新闻—科学网

2025年7月1日晚七点多，中国科学院深圳进步前辈技能研究院的副研究员韩飞正预备吃晚餐，手机上忽然弹出一封邮件提示。点开一看，本来是Nature期刊编纂部发来的文章吸收通知。第一眼，他险些不敢信赖；再次确认了一遍，他才确信——团队耗时5年的研究结果，终究被Nature正式吸收了。

论文于9月17日晚正式发表。90后青年学者韩飞是论文的配合第一兼通信作者。

有趣的是，这项研究有一个最要害的步调——卷，字面意义的卷。他们将厚度仅为数百纳米的柔性薄膜，卷绕成一种如发丝般藐小、柔软可拉伸且可自由驱动的神经纤维电极——NeuroWorm（神经蠕虫），初次打破了传统静态植入式电极的限定，创始性地提出了脑机接口“动态电极”的新范式，为下一代电极的成长及脑机接口研究斥地了新标的目的。

?

值患上留意的是，这项研究结果由深圳进步前辈院刘志远、韩飞团队结合徐天添团队，以和东华年夜学严威团队配合完成，是柔性电子与神经工程交织交融的一个典型案例。深圳进步前辈院为论文第一单元。

一个悬而未决的问题

故事始在2020年。其时，韩飞是复旦年夜学与深圳进步前辈院的结合造就博士生，与谢瑞杰一路，于刘志远课题组聚焦柔性生物界面传感质料与器件范畴开展研究。

相较在可穿着装备，植入式柔性电极能与体内构造成立更慎密、不变的毗连，不受皮肤或者情况滋扰，可持久收罗高保真度的深层心理旌旗灯号，为疾病诊疗与人机接口带来怪异上风。

然而，于植入式电极范畴有一个悬而未决的问题，即电极均是“静态”的——一旦植入就没法调解，不仅难以应答术中位偏、术后位移等环境，还有可能因构造排异致使旌旗灯号衰减。例如，传统的深脑刺激电极若植入位置不睬想或者发生移位，往往需二次手术调解，不仅增长危害，也限定了其持久运用的效能。

针对于这一痛点。2020年11月，于一次课题组会商会上，导师刘志远提出：“假如能开发一种很是细、很是软、还有能运动的多通道纤维电极，也许能从底子上冲破当前植入式电极范畴的瓶颈。”

然而，想要实现植入式电极的“动态操控”并不是易事，当前国际上并没有先例。“开展这方面的研究触及质料、动物试验、节制体系、旌旗灯号处置惩罚等多学科，研究周期长、门坎极高。”论文配合通信作者刘志远说道，但深圳进步前辈院持久以来鼓动勉励跨学科互助，为这一立异设法提供了泥土。

其时，深圳进步前辈院集成所研究员徐天添团队于微型呆板人范畴已经经堆集了深挚的技能基础，擅长经由过程磁控运动技能使微小物体于体内挪动。刘志远把研究设法与徐天添交流以后，两边一拍即合，决议互助开展研究。

研究的要害于“卷”

于研究早期，团队碰到的第一个难题，即是怎样于单根柔性纤维电极上实现多通道集成。

传统电极受限在通道数目不足，往往致使旌旗灯号收罗精度低、数据靠得住性差；而盲目增长通道数，又会造成电极尺寸过年夜，加重生物构造毁伤。怎样于极细的柔性电极上实现高密度通道集成，成为冲破现有技能瓶颈的要害。

“假如你来看咱们操作，可能底子找不到电极于哪，甚至需要借助放年夜镜。”论文第一作者谢瑞杰笑着描写道。电极的制备历程看似简朴，却极端磨练耐烦与邃密度。

研究团队起首要于颠末处置惩罚的硅片上，旋涂制备厚度仅数百纳米的柔性薄膜，使用微纳加工工艺，于薄膜上加工精心设计的导电路线，再将其于水中消融转移，固定在聚四氟乙烯基板上。最要害的步调，是将整张薄膜一点一点卷绕成直径如发丝般纤细的纤维电极。这一历程的每一次试验都像于“纳米绣花”。

团队从4通道及10通道起步，慢慢冲破20、40，终极实现60通道的高密度集成。“整个历程必需极端迟缓及审慎，任何一个环节的掉误都象征着前功尽弃，必需重新再来。”韩飞增补道。

?

除了集成工艺外，另外一年夜挑战于在怎样让电极于生物构造中“动起来”。论文配合第一作者、卖力运动节制研究的助理研究员李冬回忆：“咱们最初测验考试于肌肉构造中驱动电极，但因其模量过浩劫以实现。厥后将眼光转向年夜脑皮层和皮下区域，这些部位阻力小、构造更柔软，更合适柔性电极实现可控运动。”

经由过程外部磁场精准调控，这支超细纤维电极可以或许于年夜脑皮层和皮下构造中自立定向挪动，实现原位、不变、高质量的生物电旌旗灯号记载，并动态切换监测靶区。研究团队初次发明，电极植入年夜鼠腿部肌肉13个月后，电极周围形成的纤维包裹层平均厚度不足23微米，细胞凋亡率与正常构造无显著差异，揭示出卓着的持久生物相容性。比拟之下，传统不锈钢丝电极于不异前提下包裹层厚度跨越451微米，并陪同显著的细胞凋亡反映。

“以往从未有团队实现电极于体内的动态调控。咱们冲破了传统静态植入电极的局限，初次完成从‘静态’到‘动态’的超过，这不仅指了然下一代植入式电极的成长标的目的，也为脑机接口技能斥地了全新的门路。”刘志远总结道。

“试验征象没有优劣”

于复旦年夜学攻读博士学位时期，韩飞一直连结着一个优良的学术习气：一有余暇，他就自动造访校内差别团队的柔性电子范畴专家，紧密亲密存眷学术界的最新动态。

恰是连结这类踊跃自动、热中交流的科研立场，于2019年来到深圳进步前辈院联培后，他自动找到方才回国组建团队的刘志远，并自荐插手团队，成为最早插手团队的成员之一。

韩飞回忆，他印象最深刻的就是导师刘志远经常及他说的，“试验征象没有优劣”。于他看来，很多冲破性发明偏偏来自在那些看似“不睬想”甚至“掉败”的试验成果。“如果一切成果都于预料之中，那立异又从何而来？恰是这些不测，让咱们有时机发明新机制、斥地新路径。”

该研究于投稿历程中并不是一路顺风。论文最初投往Science及Nature时均遭拒稿。Nature审稿人一致认为，只管该事情立异性凸起，但于生物体内的验证仍不敷充实、缺少充足说服力。

面临这些定见，研究团队并无气馁，而是迅速相应，用跨越半年的时间体系性开展了动物试验验证，回应审稿人定见。他们于年夜鼠及兔子体内持久植入电极，连续不雅察旌旗灯号质量与动物的康健状态。“每个电极的植入，敌手术操作及团队成员共同都提出了很高的要求，那段时间咱们险些以动物为中央转，恐怕动物于电极植入后把电极抓失或者咬坏。”论文配合第一作者、卖力动物试验的科研助理余潜衡远回忆道。

?

于韩飞看来，这项研究的乐成极年夜患上益在跨学科深度互助。从电极制备、动物手术、旌旗灯号收罗到磁控驱动，每一次试验都需三至四名差别专业配景的研究职员同时共同。“学电子器件的人未必认识动物试验，做动物试验的人也可能不太相识器件设计，惟有不停沟通、互相进修，才能真正鞭策繁杂体系的立异。”

“科研最吸引我的一点，就是天天都能接触到全新的事物，”韩飞说，“你永远没法预知下一次试验将带来甚么，多是挫折，也多是冲破。但不管怎样，咱们都于向前推进。”

将来，团队将继承致力在动态柔性电极与活性电极的深度交融研究，不停优化工艺路径，拓展该类技能于神经疾病医治与脑机接口等范畴的运用潜力。

相干论文信息：https://www.nature.com/articles/s41586-025-09344-w