瘫痪患者用意念操控机械臂、失语者的思维被转化为语音、帕金森患者的颤抖症状得到缓解——这些曾经只存于科幻想象中的场景，正逐步走进现实。推动该变化的关键技术，是植入式脑机接口：通过在大脑内植入传感器，实时解读神经元放电信号，建立大脑与外部设备的直接通道。作为微纳制造、微电子、人工智能与脑科学等多学科交叉的前沿方向，植入式脑机接口在神经疾病诊疗与人体机能增强上体现出广阔应用前景。 然而，这项技术走向临床仍面临核心难题：如何在尽量减少脑组织损伤的前提下，让植入电极长期稳定工作。传统微创植入式皮层电极存在多重瓶颈。其一，柔软度不足，难以贴合大脑表面复杂的曲折结构，影响与脑组织的有效接触；其二，金属材料电极长期植入容易腐蚀甚至溶解，最终导致系统失效；其三，一旦电极稳定性不足，信号采集质量会明显下降，刺激定位也可能偏移，甚至诱发脑组织炎症反应，使系统难以持续运行。这些问题直接制约了植入式脑机接口从实验室迈向临床。 针对这一关键瓶颈，西北工业大学常洪龙教授、吉博文副教授团队提出三维锥形碳基软性大脑皮层电极阵列方案。该电极采用碳基材料，具备更好的生物相容性与化学稳定性，可有效降低长期植入过程中的腐蚀风险。更重要的是，其三维锥形结构设计能够更精准贴合大脑表面柔软且曲折的形态，在降低对脑皮层损伤的同时，提升神经信号采集质量。 动物实验结果验证了这一设计的有效性。与传统金属电极相比，该碳基软性电极采集信号更稳定，关键性能指标提升达数百倍。同时，该电极可长期安全开展神经刺激调控，并能在超高场核磁共振检查中安全使用，为患者后续诊疗提供支持。该成果获得IEEE MEMS2026国际学术大会最佳论文奖，显示我国在植入式脑机接口领域的研究能力已达到国际先进水平。 值得关注的是，研究团队还将该电极搭载于“迪迩五号·中国科技城号”空间试验器，并于2025年12月进入太空轨道，完成国际上首次太空环境下无线植入式脑机接口设备长期在轨离体验证。在模拟体液环境中获得的噪声与稳定性数据，为评估电极在微重力条件下的长期服役性能提供了第一手依据。这一太空验证不仅拓展了脑机接口技术的应用场景，也为未来更精准分析微重力环境对航天员大脑神经活动的影响机制奠定基础，对保障航天员脑健康具有重要支撑意义。
当科技创新从实验室迈向星辰大海，这项“刚柔并济”的突破不仅拓展了人机交互的边界，也说明了我国科研团队面向重大需求、攻坚关键技术的能力与定力；随着脑科学与航天医学继续融合，这项兼具临床价值与科学意义的原创成果，有望推动未来医疗形态演进——让更多曾被视为“奇迹”的康复场景，逐步成为可实现的常态。