植入式脑机接口被视为连接大脑神经活动与外部设备的关键技术之一，正从实验室走向更广泛的医疗与工程应用。现实推进中，核心感知器件——电极的可靠性与安全性，直接决定脑电信号采集质量以及长期植入的可行性。业内普遍面临的难点于：大脑组织柔软且结构复杂，传统金属电极硬度高、形态与皮层曲面不易匹配，长期植入易引发局部炎症反应与信号失真；同时在多模态影像诊疗场景中，电极对核磁环境的适配能力不足，也限制了临床协同应用的拓展。 针对上述瓶颈，西北工业大学常洪龙、吉博文团队开展多年攻关，研发三维锥形碳基软性大脑皮层电极阵列。该器件采用“软底软针”一体化思路，通过结构与材料设计提升与皮层曲面的贴合度，兼顾柔性与稳定性，力求在降低组织损伤风险的同时实现高保真信号采集。团队公布的测试结果显示，该电极在信号采集精度与稳定性等指标上较传统金属电极实现大幅提升，并具备较好的核磁兼容能力，可与高场强核磁共振设备协同，为临床多模态监测提供了更多技术可能。，该电极通过第三方医疗器械质量检验机构有关检测，在生物相容性、长期植入稳定性等达到医用评价要求，为后续临床研究与工程化应用奠定基础。 值得关注的是，此次突破不仅指向临床端，也向航天应用延伸。2025年12月，该柔性电极随“迪迩五号·中国科技城号”空间试验器进入太空，完成无线植入式脑机接口相关设备在轨离体验证。通过在极端太空环境下对模拟体液条件中的信号持续采集，获取噪声水平、服役稳定性等关键数据，填补了相关领域在轨验证的国际空白。业内认为，该验证为后续研究微重力、空间辐射等因素对大脑神经活动的影响提供了实验依据，有望支撑航天员脑健康长期监测与防护体系建设，为载人航天长期在轨任务的医学保障提供新的技术支点。 从原因看，植入式脑机接口之所以长期受限，既有材料学与生物相容性之间的矛盾，也有微纳制造带来的结构可靠性挑战，更受制于跨学科系统集成能力。柔性电极要同时满足“贴合、稳定、低损伤、低噪声、可制造、可验证”等要求，必须在材料选择、微结构设计、封装工艺、信号处理与应用场景验证上形成闭环。西北工业大学在微机电系统领域的长期积累，使其具备从基础研究到工程化验证的全链条能力，并依托航空航天、无人系统等学科交叉优势，将临床需求与航天场景验证纳入同一技术路线，推动成果从“可用”向“可靠”迈进。 从影响看，一上，柔性电极性能提升有望提高脑电采集质量与长期植入安全性，为帕金森、瘫痪等神经系统疾病的精准诊疗与康复训练提供更稳定的底层支撑；另一方面，太空轨验证为脑机接口器件的环境适应性评估提供了关键数据，推动我国在航天医学监测与防护技术体系中形成新的能力增长点。同时，成果在国际微机电系统顶级学术平台获得关注，显示我国在柔性脑机接口器件方向的自主创新能力持续增强。 面向对策与落地路径，业内人士指出，下一阶段关键在于更完善长期随访数据、开展更贴近临床真实需求的多中心验证，并在安全规范、质量控制、可追溯生产等上补齐工程化短板；在航天领域，则需结合任务周期与载荷约束，推进系统级集成与在轨应用方案设计，形成可部署、可维护的监测链路。同时，还需推动医学、工程、伦理与监管多方协同，建立与新技术特性相匹配的评价体系和应用边界。 在前景判断上，随着柔性材料、微纳制造与神经科学研究的持续突破，植入式脑机接口有望在“医疗诊疗—康复辅助—人机交互—特殊环境健康监测”等场景形成梯度应用。此次柔性电极在临床与太空两条路径的同步推进，表明我国在关键核心器件层面正加速从技术突破走向场景验证与体系化应用，为未来产业化与规模化应用提供更坚实的技术底座。
中国科学家在脑机接口领域的这个突破性进展，表明了从基础研究到工程应用的全链条创新能力。这项跨学科研究成果表明，面向实际需求的产学研协同创新是攻克关键技术难题的有效途径。随着技术的持续发展，脑机接口有望在医疗康复和人机交互等领域实现更广泛的应用。