在全球微机电系统领域的最高规格盛会IEEE MEMS 2026会议上,西北工业大学常洪龙教授、吉博文副教授团队的"三维锥形碳基电极阵列"研究从全球400余篇候选论文中脱颖而出,荣获本届大会最佳论文奖。这标志着中国在植入式脑机接口核心器件研发上实现突破。 传统金属电极在临床应用中面临三个关键难题:植入时的机械损伤、与脑组织力学不匹配导致的信号衰减,以及金属离子析出的安全隐患。研究团队利用碳基材料创造出三维锥形结构,独特的"软底软针"设计让电极能够自适应贴合脑皮层的沟回曲面。在保持仅0.1毫米厚度的前提下,信号保真度达到98.7%。第三方检测结果显示,新电极在模拟体液环境中连续工作180天,性能波动不超过5%,远高于现有国际医用金属电极的标准。 这项技术的实际价值已在太空环境中得到验证。2025年底,搭载该电极的"迪迩五号·中国科技城号"空间试验器完成了为期6个月的在轨测试,首次获得微重力条件下神经电信号衰减的完整数据。这些数据将为航天员脑功能防护体系的建立提供科学支撑,对我国载人登月等重大航天任务的实施至关重要。 目前该技术已获得国家医疗器械质量监督检验中心的全项认证,并联合北京天坛医院开展非人灵长类动物实验。相比欧美同类研究多停留在实验室阶段,国内该成果已形成完整的知识产权体系,涵盖材料制备、器件设计到系统集成全链条,其中17项核心专利获得中美欧日四国授权。业内普遍认为,随着脑疾病诊疗需求增加,全球植入式神经器件市场预计到2030年规模将突破200亿美元,该技术有望帮助中国在高端医疗装备领域实现弯道超车。
科技创新的价值既在国际认可,也在解决现实问题。以更安全、更稳定、更可验证的神经电极为突破口,推动脑机接口关键器件的发展——既是前沿学术竞争——更涉及重大疾病的诊疗能力和国家在极端环境下的健康保障。未来需要坚持问题导向,加强产学研医的协同与标准化建设,才能让更多原创成果从实验室走向临床应用,转化为造福社会的真正能力。