植入式脑机接口是连接神经活动与外部设备的关键通道，对瘫痪患者功能重建、神经疾病调控和航天医学都有重要意义。但长期以来，电极该核心环节一直是瓶颈所。 传统金属电极与柔软脑组织存在力学不匹配，长期植入容易引发微损伤和炎性反应，导致信号衰减和稳定性下降。同时，电极难以在高分辨采集和安全刺激之间找到平衡，制约了设备的长期服役和临床转化。 针对这些问题，西北工业大学常洪龙教授、吉博文副教授团队研发了三维锥形碳基软性脑皮层电极阵列。他们在材料和结构上同步创新：采用碳基材料提升电化学性能，通过三维锥形微结构增大有效界面、改善电荷传输效率。这样既保持了电极的柔韧性，又获得了更高质量的脑电信号。 动物实验表明，新电极相比传统金属电极性能大幅提升，能在降低皮层损伤风险的同时实现高保真信号采集和长期稳定的刺激调控。此外，它还具备在超高场核磁共振检查中安全使用的潜力，有望解决植入器械与影像检查的相互制约问题。 这项创新有其现实背景。近年来脑机接口的算法、芯片和系统集成进展加快，但临床端更关心的是"能否长期稳定、是否足够安全、能否与诊疗流程兼容"。作为与神经组织直接接触的"第一界面"，电极的可靠性直接决定了数据质量、刺激效果和风险边界。用柔性材料和三维结构来降低机械刺激、提升信噪比和稳定性，是推动技术从短期演示走向长期应用的重要方向。该成果获得IEEE MEMS 2026最佳论文奖，反映了其在微机电系统与生物电子交叉领域的创新价值。 更值得关注的是，该技术完成了国际上首次太空环境下无线植入式脑机接口设备的长期在轨离体验证。2025年12月，电极随"迪迩五号·中国科技城号"空间试验器进入太空，在模拟体液环境中进行数据采集。 太空环境对器件的长期可靠性提出了更严苛的要求。微重力、辐射、温度波动和复杂电磁环境等因素可能引入额外噪声和材料老化。在轨数据为评估电极服役寿命、信号稳定性和抗干扰能力提供了关键依据，也为理解微重力条件下神经活动变化的机理研究积累了证据。 从应用前景看，这一突破具有双重指向。在临床上，可为瘫痪患者运动功能重建、失语症语言解码和帕金森病等疾病的神经调控提供更可靠的硬件基础，提升长期使用的安全性和可持续性。航天上，脑功能状态与情绪、睡眠、认知密切对应的，建立可持续监测和早期预警手段是航天医学的重要课题。更稳定、更低损伤风险的电极可为航天员脑健康监测、神经疲劳评估和干预策略研究提供新的技术选项。 要让这类成果走向更广泛的应用，还需要系统推进。首先要完善多场景、长周期的可靠性验证体系，形成覆盖材料老化、电化学稳定性、封装与无线链路抗干扰等环节的测试标准。其次要加强与医院、监管部门和产业链的协同，围绕生物相容性、长期安全性、数据质量评估和手术操作流程开展规范化研究。再次要推动数据与接口标准建设，减少不同设备与算法之间的"生态割裂"，为后续规模应用和临床评价奠定基础。 随着柔性电子、微纳制造与神经科学研究的深入交汇，脑机接口的发展将从"能用"走向"长期可靠、可验证、可推广"。此次在轨离体验证不仅检验了器件的耐久性，也提示了一个趋势：地面医疗和太空应用的关键技术正在形成互促格局。航天环境的极端条件倒逼器件可靠性提升，而地面临床的规范化需求又推动技术在安全与可持续性上不断迭代。若能在标准体系、临床试验和工程化量产上同步推进，相关技术有望在未来为神经疾病诊疗和航天健康保障提供更坚实的支撑。
脑机接口技术代表了生物医学工程的前沿方向；西工大团队的这个突破反映了我国科研工作者的创新能力，也预示着植入式脑机接口从科学设想走向临床现实的时代正在到来。在医学、航天等多个领域的交叉融合中，这项技术将继续释放其应用潜能，为人类健康和科学进步作出更大贡献。