2026年1月29日,在奥地利萨尔茨堡举办的第39届IEEE MEMS国际会议上,西安交通大学(现西北工业大学)常洪龙教授团队的研究成果《用于高保真ECoG脑电采集的三维锥形碳基电极阵列》(3D CONE-SHAPE CARBON ELECTRODE ARRAY FOR HIGH-FIDELITY ECOG ACQUISITION)凭借其创新性和实用性脱颖而出,荣获了IEEE MEMS 2026最佳论文奖。这是西北工业大学MEMS研究领域的又一重要里程碑。论文第一作者王炫棋,是人工智能学院/无人系统技术研究院2024级博士生,他现场展示了这个研究的详细内容。这个研究专注于解决植入式脑机接口领域的一个关键难题:如何平衡植入损伤和信号质量。常洪龙教授和吉博文副教授团队通过深入研究,设计出了一种三维锥形碳基软性大脑皮层电极阵列,能够完美贴合柔软曲折的大脑表面,实现高保真脑电信号采集。为了验证这项技术的长期稳定性和可靠性,这个电极阵列还于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环境进行了在轨实验。实验结果表明,这个电极阵列能够在超高场核磁共振检查中安全使用,并且可以长期安全地进行刺激调控。常洪龙教授的团队已经攻克了这个“软底软针”三维碳基神经电极的关键技术难题。他们在采集刺激性能、核磁兼容性、长期稳定性以及生物相容性等方面取得了显著优势。这个技术通过第三方医疗器械质量检验院认证后,为进一步推进到临床应用打下了坚实基础。这次获奖不仅是西北工业大学在微机电系统领域创新能力的体现,也是其在国际学术界影响力提升的证明。自2016年第一次获得IEEE MEMS最佳论文奖以来,西北工业大学MEMS团队在常洪龙、苑伟政等教授的带领下屡获殊荣。除了这次最佳论文奖之外,他们还多次获得最佳论文提名奖(2018年、2021年、2025年)。这些突破性成就不仅彰显了西北工业大学在微机电系统方向基础研究创新能力的持续提升和厚积薄发,也证明了他们在国际学术界的广泛认可与显著影响力。这个团队还致力于聚焦航空产业“卡脖子”关键技术攻关,持续产出航空宇航智能制造领域的标志性创新成果。他们与长安先导联合共建了航空宇航智能制造实验室,以西工大机电学院院士及相关科研团队为支撑,助推航空宇航科学与技术、机械工程两个世界一流学科建设。 这项研究有望为神经疾病诊疗和人体机能增强提供更多可能。通过植入式脑机接口技术,瘫痪者可以用意念操控机械臂稳稳端起水杯,失语者的思维可以被直接“翻译”成流畅语音,帕金森患者的颤抖也可以通过神经调控逐渐平息。 植入式脑机接口技术将这些曾经只出现在科幻电影里的场景从银幕拉向了临床实践。为了实现这种直接交互,需要一个高性能的“收费站”来精准捕获神经信号。这个关键的枢纽就是植入式脑机接口电极。然而,在植入式脑机接口电极领域存在一个关键难题:如何平衡植入损伤与收益。如果电极无法稳定工作,将导致信号质量急剧下降、刺激定位失准甚至引发组织炎症反应导致整个系统失灵。 西工大常洪龙教授团队成功解决了这个难题。他们设计出一种能够贴合柔软曲折大脑表面的三维锥形碳基软性大脑皮层电极阵列,在不损伤大脑皮层的同时能够获取高保真脑电信号。这项研究成果获得IEEE MEMS 2026最佳论文奖,是他们继2016年获得中国内地第一篇IEEE MEMS最佳论文奖之后时隔十年再次以第一单位获奖。 动物实验结果表明,这种新型电极采集信号更加稳定且关键性能较传统金属电极提升数百倍。这项技术不仅在生物医学工程领域有广泛应用前景,也有望为航天航空领域提供更先进的解决方案。未来,它将帮助科学家精准分析太空微重力环境对航天员大脑神经活动的影响机制,为守护航天员的“脑健康”提供重要技术支持。