想象一下

當(dāng)癱瘓者用意念操控機(jī)械臂穩(wěn)穩(wěn)端起水杯

當(dāng)失語者的思維被直接“翻譯”成流暢語音

當(dāng)帕金森患者的顫抖經(jīng)神經(jīng)調(diào)控逐漸平息

這些曾出現(xiàn)在科幻電影里的場(chǎng)景

正從銀幕走向臨床

而植入式腦機(jī)接口

正是打開這扇未來之門的鑰匙

植入式腦機(jī)接口是微納制造、微電子、人工智能、腦科學(xué)等交叉領(lǐng)域的最前沿技術(shù)

其核心在于通過植入大腦的傳感器

實(shí)時(shí)解讀神經(jīng)元放電信號(hào)

實(shí)現(xiàn)大腦與外部設(shè)備的直接交互

作為連接大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與外部設(shè)備的信息“高速公路”

其在神經(jīng)疾病診療與人體機(jī)能增強(qiáng)領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力

要將這條“高速公路”真正鋪設(shè)進(jìn)大腦

必須要有一個(gè)高性能的“收費(fèi)站”來精準(zhǔn)捕獲神經(jīng)信號(hào)

這個(gè)關(guān)鍵的樞紐就是——

植入式腦機(jī)接口電極

然而

植入式腦機(jī)接口電極領(lǐng)域

存在一個(gè)關(guān)鍵難題

如何平衡植入的損傷與收益

讓電極在大腦表面長(zhǎng)期穩(wěn)定工作？

如果電極無法穩(wěn)定工作

將導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量急劇下降、刺激定位失準(zhǔn)

甚至引發(fā)組織炎癥反應(yīng)

導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失靈

IEEE MEMS最佳學(xué)生論文獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)證書

聚焦腦機(jī)接口領(lǐng)域這一關(guān)鍵難題，西北工業(yè)大學(xué)常洪龍教授、吉博文副教授團(tuán)隊(duì)研究出了一種能夠貼合柔軟曲折大腦表面的三維錐形碳基軟性大腦皮層電極陣列，在不損傷大腦皮層的同時(shí)能夠獲取高保真腦電信號(hào)，成果獲IEEE MEMS 2026最佳論文獎(jiǎng)。

這是我校常洪龍教授團(tuán)隊(duì)

繼2016年獲得中國(guó)內(nèi)地

第一篇IEEE MEMS最佳論文獎(jiǎng)之后

時(shí)隔十年，再次以第一單位獲獎(jiǎng)

是我校MEMS研究的又一標(biāo)志性成果

博士生王炫棋現(xiàn)場(chǎng)作會(huì)議報(bào)告

1月29日，微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）領(lǐng)域最具影響力的國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議——第39屆IEEE MEMS 2026在奧地利薩爾茨堡圓滿落幕。我校常洪龍教授、吉博文副教授團(tuán)隊(duì)完成的《3D CONE-SHAPE CARBON ELECTRODE ARRAY FOR HIGH-FIDELITY ECOG ACQUISITION》（用于高保真ECoG腦電采集的三維錐形碳基電極陣列）在全球錄用的400多篇論文中脫穎而出，第一作者人工智能學(xué)院/無人系統(tǒng)技術(shù)研究院2024級(jí)博士生王炫棋，榮獲本屆大會(huì)最佳學(xué)生論文獎(jiǎng)。

IEEE MEMS 2026現(xiàn)場(chǎng)頒獎(jiǎng)儀式

針對(duì)傳統(tǒng)微創(chuàng)植入式皮層電極柔軟度低、與腦組織接觸效果差、長(zhǎng)期植入金屬易腐蝕甚至溶解失效等關(guān)鍵問題，該研究創(chuàng)新性提出一種三維錐形碳基軟性大腦皮層電極陣列，能夠貼合柔軟曲折的大腦表面，在不損傷大腦皮層的同時(shí)，顯著提升信號(hào)質(zhì)量。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該電極采集信號(hào)更加穩(wěn)定，關(guān)鍵性能較傳統(tǒng)金屬電極提升數(shù)百倍，能夠長(zhǎng)期安全地進(jìn)行刺激調(diào)控，并可在超高場(chǎng)核磁共振檢查中安全使用。

三維錐形碳基軟性皮層腦電電極陣列示意圖

除此之外，該電極于2025年12月，搭載“迪邇五號(hào)·中國(guó)科技城號(hào)”空間試驗(yàn)器沖出地球，完成了國(guó)際上首次太空環(huán)境下的無線植入式腦機(jī)接口設(shè)備長(zhǎng)期在軌離體驗(yàn)證。該電極在模擬體液環(huán)境中獲取的噪聲與穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，為評(píng)估電極在軌長(zhǎng)期服役性能提供了第一手資料，未來將幫助科學(xué)家精準(zhǔn)分析太空微重力環(huán)境對(duì)航天員大腦神經(jīng)活動(dòng)的影響機(jī)制，為守護(hù)航天員的“腦健康”提供重要技術(shù)支持。

電極陣列性能優(yōu)勢(shì)

本次獲獎(jiǎng)?wù)撐牡闹笇?dǎo)教師吉博文副教授，長(zhǎng)期從事植入式腦機(jī)接口傳感器與微系統(tǒng)研究，目前帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)已完成該“軟底軟針”三維碳基神經(jīng)電極關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，在采集刺激性能、核磁兼容性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、生物相容性等方面形成顯著優(yōu)勢(shì)，并通過第三方醫(yī)療器械質(zhì)量檢驗(yàn)院認(rèn)證，為下一步推進(jìn)到長(zhǎng)期臨床應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。

后排右四：第一作者 王炫棋；

后排右五：通訊作者 吉博文

從2016年首度問鼎MEMS領(lǐng)域頂級(jí)會(huì)議最高獎(jiǎng)，到2022年以第二完成單位再獲殊榮，再到2026年以第一完成單位折桂，西工大MEMS團(tuán)隊(duì)在苑偉政、常洪龍教授帶領(lǐng)下屢獲佳績(jī)。加之多次榮獲最佳論文提名獎(jiǎng)（2018、2021、2025），團(tuán)隊(duì)獲獎(jiǎng)總數(shù)已穩(wěn)居全國(guó)高校首位。這一系列突破性成就，不僅彰顯了我校在微機(jī)電系統(tǒng)方向基礎(chǔ)研究創(chuàng)新能力的持續(xù)躍升與厚積薄發(fā)，更有力印證了西工大人在國(guó)際MEMS學(xué)術(shù)界影響力的顯著提升與廣泛認(rèn)可。

錨定國(guó)際學(xué)術(shù)前沿

攻關(guān)MEMS領(lǐng)域“卡脖子”難題

西工大人矢志不渝

勇攀科研高峰，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展

為實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)

貢獻(xiàn)硬核力量！

出品 | 黨委宣傳部

來源 | 人工智能學(xué)院/無人系統(tǒng)技術(shù)研究院 機(jī)電學(xué)院

文案 | 王翠萍 吉博文

圖片 | 團(tuán)隊(duì)提供

編輯 | 王 慶 鮑徐涵

責(zé)編丨趙 珍

審核 | 徐曉峰 常洪龍 付 怡