植入式脑机接口运动功能重建、语言解码和神经调控治疗中意义在于重要应用前景，但从实验室走向临床仍面临关键挑战。传统金属电极在长期工作中容易出现界面阻抗变化、信号衰减和机械失配，增加组织损伤风险。此外，在高强度医疗成像环境下的安全性和兼容性也限制了其临床应用。对航天领域而言，长期飞行任务需要对航天员的脑健康进行持续监测，但在复杂太空环境下获取高质量神经信号仍缺乏成熟方案。 这些瓶颈的根本原因在于两个上：一是材料与脑组织的软硬差异导致电极贴合不足，二是电极结构设计限制了有效接触面积和界面稳定性。植入式设备还需应对体液腐蚀、噪声干扰和封装可靠性等挑战。太空环境中的微重力、辐射和温度波动继续提高了对器件稳定性和数据质量的要求。 西北工业大学常洪龙教授、吉博文副教授团队研发的三维锥形碳基软性脑皮层电极阵列，通过材料与结构的协同创新来解决这些难题。采用碳基材料并引入三维锥形结构，使电极更好地适配脑表面的复杂曲率，提升了与皮层的有效接触和信号稳定性。动物实验表明，该电极的关键性能相比传统金属电极有明显提高，能够获取高保真脑电信号，支持长期稳定刺激调控，同时具备超高场核磁共振检查中的安全使用条件。该成果获得了IEEE MEMS 2026最佳论文奖。 更重要的是，该电极于2025年12月搭载"迪迩五号·中国科技城号"空间试验器进入太空，完成了国际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。试验在模拟体液环境中采集数据，评估电极的长期稳定性。在轨验证在于用真实空间环境对器件进行"长期压力测试"，为后续载人航天的神经监测研究积累可靠基准数据，也为研究微重力环境对神经活动的影响提供了量化数据。 面向临床和航天应用的需求，后续工作需在三个方向同步推进：首先，完善长期植入条件下的系统评估，建立稳定性指标体系和风险评估模型，验证信号一致性和组织反应的长期变化；其次，强化工程化和标准化能力，形成可重复、可规模化的工艺路线，与临床需求紧密对接；第三，针对航天任务开展适配研究，综合考虑辐射、温度循环等因素，形成与任务规划相匹配的监测方案。 从发展趋势看，植入式脑机接口正从"能用"向"长期稳定可用"转变，材料与微纳结构创新将成为提高信号质量、降低创伤风险的重要方向。本次在轨验证提供了关键的工程数据和验证范式，有望推动我国在有关核心部件和系统集成上形成完整的技术链条。随着更多长期实验数据的积累和临床转化体系完善，这类软性电极阵列有望在瘫痪患者运动功能重建、失语症神经信号解码、帕金森病等疾病的神经调控治疗中发挥更大作用。在航天领域，也可为长期任务中的脑健康评估、疲劳与应激监测提供新的技术手段。
脑机接口技术代表了生物医学工程的前沿方向。西北工业大学团队的该突破反映了我国科研工作者的创新能力，也标志着植入式脑机接口从科学设想走向临床应用的时代正在到来。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。