一只猕猴大脑里，一根可拉伸的柔性电极正随着呼吸起伏微微摆动，另一端，电脑屏幕上的神经元信号稳定闪烁，1024个通道同时工作——这是传统电极无法长期捕捉的动态景象。
可拉伸柔性电极植入大脑后的动态运动效果
2月5日，由北京脑科学与类脑研究所资深研究员、智冉医疗创始人方英领衔的科研团队在国际学术期刊《Nature Electronics》发表了一项突破性成果，成功研制出一款兼具高通量信号采集与生物力学顺应性的可拉伸柔性电极。
论文链接：http://www.nature.sh.sjuku.top/articles/s41928-025-01560-6
这项技术解决了侵入式脑机接口中传统柔性电极易移位、易脱出的世界难题。此前，马斯克的Neuralink公司在2024年完成首例人体植入后，曾面临高达85%的电极丝从患者脑组织脱出的情况，其第二例患者植入后，仍有约60%的电极无法工作。
Neuralink的困境暴露了侵入式脑机接口的技术瓶颈——传统柔性电极的线性结构设计无法实现有效的力学拉伸形变。
人类大脑并非静止器官，它会随呼吸与心跳搏动，脑组织在颅腔内的位移幅度可达0.5-1.5毫米。
面对大脑的动态运动，传统线性电极无法实时地顺应脑组织的变化，因此容易发生电极移位甚至从脑组织中脱出。这不仅会直接降低神经信号采集的数量与解码精度，还会引起脑组织炎症反应。
因此，如何研制能够适应大脑动态运动，实现神经信号长期稳定采集的新型柔性电极技术，是侵入式脑机接口技术临床应用亟待突破的关键技术难题。
早在2015年6月，方英团队与合作者就在国际上率先证实了侵入式柔性电极能够在啮齿类动物大脑实现长时程、高保真的神经元信号采集。
但啮齿类与灵长类存在显著差异。灵长类动物大脑的生理搏动与颅内位移幅度远远大于啮齿类动物。这种量级上的差异意味着在灵长类大脑中实现长期稳定交互，仍是当前脑机接口领域最具挑战性的科学难题之一。
方英团队将目光投向了东方古老的剪纸艺术。其精髓在于，通过精妙的切割，使二维平面能够折叠、舒展成复杂的三维结构。
受此启发，团队设计了一种全新的可重构螺旋线阵列。每根“线”由仅约2微米厚的超薄高分子薄膜制成，在微观下形似精巧的平面弹簧。
其核心力学奥秘在于“应变解耦”：当大脑搏动产生拉扯时，应力不会导致材料硬性拉伸，而是转化为螺旋结构的优雅弯曲与扭转。这种设计将拉伸所需力道降至Neuralink线性电极的百分之一，从根源上降低了对柔软脑组织的机械损伤。
然而，极致的柔软也带来了植入挑战。为此，团队开发了一套微创植入“组合技”：先在脑表面覆盖一层定制化水凝胶作为缓冲与导向层，再使用尖端仅20微米的特制穿梭器，引导螺旋线穿行。
在实时成像下，电极如同被驯服的丝线，从平面螺旋平稳转变为立体的三维结构，最终以“浮动”模式停留于脑表面，实现与组织的动态共融。
研究团队以猕猴为试验对象开展了系统性的验证。
首先是大规模、长期稳定的信号采集。在植入256通道该电极后，团队成功采集到257个单神经元信号，实现了对大脑运动意图的高精度解码。
为验证其高通量潜力，团队进一步植入了1024通道的高密度电极阵列，覆盖了包括运动皮层在内的多个关键脑区，成功实现了对超过700个皮层神经元活动的同步稳定记录。
长期测试表明，植入22周后，信号质量与神经元数量均未出现明显衰减，证明了其卓越的生物相容性与长期工作能力。
技术的终极价值在于应用，更重要的是对运动意图的高精度解码。
团队训练猕猴执行手部定向移动任务，同时利用植入在运动皮层的256通道电极记录神经活动。通过先进的神经网络模型分析，仅凭神经信号便成功重构出猕猴手部的连续运动轨迹，预测结果与实际动作高度吻合。
这意味着该电极阵列不仅能“听见”大量神经元“对话”，更能精准“解读”其含义，为未来帮助运动功能障碍患者实现意念操控外部设备奠定了关键基石。
这项研究不仅仅是对单一材料的改进，而是从设计理念、植入方法到系统验证的完整解决方案。
这项核心技术实现突破，其背后的企业智冉医疗不容忽视。该公司成立于2022年4月，专注于侵入式柔性脑机接口平台研发。创始团队包括科学家方英博士，以及具有工程与临床转化背景的宋麒博士。
2025年8月，智冉医疗完成超3亿元A轮融资，累计融资额已近5亿元。资金用于技术研发和推进临床试验。
目前，智冉医疗已构建量产体系。其在北京建立了临床级微纳加工与GMP车间，自主研发了从硬件、软件、解码算法到自动植入机器人的全套系统，并已获得中美专利授权。
这项技术突破的影响力，正与全球脑机接口产业的加速浪潮形成共振。
在这个竞速赛道，最明确的信号来自竞争对手。Neuralink宣布计划在2026年开启大规模生产，并转向更精简、自动化的手术流程。这标志着侵入式脑机接口的开发重心，已从原理验证迈向量产与临床交付的关键期。
中国为这股浪潮提供了顶层设计与产业链支撑。脑机接口被明确列入国家“十五五”规划的未来产业。地方布局也已展开：深圳率先实现了从“研发、制造到临床验证”的植入式脑机接口全链条贯通，上海、杭州等地也在加快推进产业化。
据行业统计，截至2026年1月，国内脑机接口企业总量已突破200家，预计到2030年，相关产业市场规模将达到100亿至140亿元。
资本正在用真金白银为赛道下注。2025年，Neuralink完成6.5亿美元E轮融资，估值达90亿美元；国内企业强脑科技也在2026年初完成了约20亿元融资。二级市场上，A股相关概念板块也随产业进展而活跃。
在此背景下，此次突破所解决的“电极动态脱出”难题，其价值尤为突出。它正是产业从实验室原型走向安全、可靠、可批量应用的临床产品所必须越过的核心障碍。
这条“超弹神经线”不仅是一项实验室成就，它或许正预示着下一代人机交互的全新可能。
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