今年元旦至今，中科院空天信息創(chuàng)新研究院研究員蔡新霞幾乎每天都在超凈間和實(shí)驗(yàn)室忙碌一項(xiàng)新任務(wù)——“神經(jīng)微納傳感器檢測與光電調(diào)控研究”。作為創(chuàng)新研究群體學(xué)術(shù)帶頭人，由她牽頭、國家自然科學(xué)基金委資助的“微納傳感技術(shù)”項(xiàng)目于今年正式立項(xiàng)。三十年來，蔡新霞和團(tuán)隊(duì)針對(duì)檢測機(jī)制不清、缺乏高性能傳感器而難以發(fā)現(xiàn)生物信息傳遞規(guī)律等科學(xué)難題，突破了一系列關(guān)鍵技術(shù)。3月7日，蔡新霞獲得中國科學(xué)院三八紅旗手稱號(hào)。

蔡新霞（中）領(lǐng)銜的高時(shí)空分辨腦機(jī)接口微傳感器研發(fā)團(tuán)隊(duì)（新華社記者金立旺攝）

工作中的蔡新霞肯拼、能干，生活中的她則溫柔恬靜，同事和學(xué)生評(píng)價(jià)她“溫柔而有力量”。從1991年進(jìn)入生物信息微納傳感器與微系統(tǒng)領(lǐng)域起，蔡新霞和團(tuán)隊(duì)深耕于此，并聯(lián)合了一批納米科學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的專家，研發(fā)了神經(jīng)微電極陣列芯片。

蔡新霞介紹，大腦是由上千億神經(jīng)細(xì)胞組成的信息處理系統(tǒng)，這些細(xì)胞依靠脈沖放電和遞質(zhì)釋放兩種基本模式（雙模）進(jìn)行信息傳遞與功能整合。如何捕捉到這些信息，是全球性的研究難題。

蔡新霞（左二）和博士生交流離體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片工藝（新華社記者金立旺攝）

“我們持續(xù)研究的神經(jīng)微電極陣列芯片是一種直接‘腦機(jī)接口’的新型傳感器和系統(tǒng)，整體已達(dá)到國際先進(jìn)水平，并實(shí)現(xiàn)在腦科學(xué)等多種領(lǐng)域的成功應(yīng)用。”蔡新霞說。

她提出了高時(shí)空分辨神經(jīng)細(xì)胞雙模檢測方法，領(lǐng)銜團(tuán)隊(duì)研制出一系列植入式神經(jīng)探針、離體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片及其檢測調(diào)控系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)了食蟹猴腦深部多巴胺與放電信息活動(dòng)原位同步變化規(guī)律。這些空間分辨率在微米級(jí)的“傳感器”，為腦科學(xué)和腦機(jī)交互提供了微型化、高時(shí)空分辨、高通道的細(xì)胞水平檢測工具。

據(jù)蔡新霞介紹，利用神經(jīng)微電極陣列傳感器獲得的信息，未來可用來幫助醫(yī)生診治重大腦疾病，例如神經(jīng)外科手術(shù)精準(zhǔn)功能定位、手術(shù)規(guī)劃導(dǎo)航等。

“科學(xué)探索需要屢敗屢戰(zhàn)和持之以恒的精神，我希望自己的研究能早日應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床。我們也將繼續(xù)深耕，為腦科學(xué)提供微器件和技術(shù)手段。”蔡新霞說。（作者：高雅麗）