2025年腦機接口藍(lán)皮書:未來將至打造人機交互新范式-前瞻研究院_第1頁
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FORWARD前瞻中國產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)領(lǐng)創(chuàng)者股票:839599前瞻產(chǎn)業(yè)研究院2025年1月報告核心觀點■產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀■產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀口全球腦機接口產(chǎn)業(yè)正處于攻堅突破期全球基礎(chǔ)學(xué)科技術(shù)發(fā)展已經(jīng)達(dá)到可支撐腦機接口產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的相對高度,各國政府現(xiàn)階段都在通過加強政策引導(dǎo)的方式鼓勵本國腦機接口產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)突破,取得領(lǐng)先地位,目前全球腦機接口產(chǎn)業(yè)規(guī)模僅20億美元左右,具有巨大的潛在需求市場??谥袊X機接口技術(shù)研究傾向半侵入式路徑,并處于全球相對領(lǐng)先地位目前相較于美國、以色列等國側(cè)重對侵入式路徑腦機接口的研究,半侵入式腦機接口技術(shù)手術(shù)風(fēng)險更低,可能產(chǎn)生的免疫風(fēng)險也更小,我國在腦機接口技術(shù)研究方面更傾向半侵入式路徑,目前我國已完成三例臨床實驗,患者恢復(fù)效果良好,整體技術(shù)應(yīng)用水平和研究處于全球領(lǐng)先地口高校、研究院是當(dāng)前中國腦接機口技術(shù)研發(fā)的主力軍由于腦接機口技術(shù)研發(fā)涉及多學(xué)科、多領(lǐng)域的融合應(yīng)用,且需要較高成本和長時間的投入,因此目前以及預(yù)計在未來國內(nèi)腦機接口技術(shù)的研究突破主要還是依賴于高校和研究院,在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面則是由企業(yè)或產(chǎn)業(yè)基金聯(lián)合孵化完成。口提高準(zhǔn)確性、反饋速度和安全性仍將是當(dāng)前腦機接口新技術(shù)研究主要目的腦機接口的操作準(zhǔn)確性、反饋速度和安全性是腦機接口技術(shù)的應(yīng)用關(guān)鍵,會直接影響使用體驗和效果,預(yù)計未來幾年提高腦機接口技術(shù)的準(zhǔn)確性、反饋速度和安全性仍是首要方向??诒本┦?、上海市產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于全國領(lǐng)先地位,北京強調(diào)技術(shù)突破,上海側(cè)重戰(zhàn)略產(chǎn)品落地目前綜合各省市的腦機接口產(chǎn)業(yè)政策規(guī)劃、企業(yè)布局和專利研發(fā)環(huán)境等情況,我國腦機接口產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出北京和上海兩強的既有格局,其中北京市依托本市的高校和醫(yī)療研究資源更側(cè)重技術(shù)研發(fā),上海市則希望通過特別審查程序加速腦機接口的產(chǎn)品臨床和應(yīng)用落地?!酢醍a(chǎn)業(yè)化應(yīng)用口醫(yī)療健康領(lǐng)域仍將是國內(nèi)腦機接口產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究的主要下游方向當(dāng)前國內(nèi)腦機接口產(chǎn)業(yè)應(yīng)用下游領(lǐng)域,醫(yī)療健康領(lǐng)域占比超過50%。綜合考慮腦機接口對于醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用潛力以及腦機接口技術(shù)產(chǎn)品的監(jiān)管需求,預(yù)計未來醫(yī)療健康領(lǐng)域仍將是國內(nèi)腦機接口研發(fā)應(yīng)用的主要下游市場。口腦機接口技術(shù)將顛覆游戲交互體驗,因此商業(yè)娛樂領(lǐng)域腦機接口應(yīng)用空間值得重點關(guān)注腦機接口技術(shù)的應(yīng)用將使游戲交互方式從通過傳統(tǒng)的外設(shè)操縱轉(zhuǎn)變?yōu)橐庾R直接操控,并還有可能實現(xiàn)通過腦信號感官的直接傳遞,因此腦機接口技術(shù)和VR等技術(shù)的融合,將極大可能顛覆行業(yè)的體驗。結(jié)合當(dāng)前全球VR游戲用戶數(shù)量,初步估算腦機接口技術(shù)量產(chǎn)后,全球商業(yè)娛樂腦機接口直接產(chǎn)生經(jīng)濟效益將超過600億美元,僅次于醫(yī)療健康領(lǐng)域。口腦機接口對基礎(chǔ)學(xué)科研究具有反哺作用,兩者協(xié)同發(fā)展對產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的影響具有乘數(shù)效應(yīng)腦機接口技術(shù)在科學(xué)研究領(lǐng)域的應(yīng)用有助于進(jìn)一步推動研究者對人腦、信號傳輸?shù)阮I(lǐng)域的研究和理解。參考Al大模型行業(yè),對基礎(chǔ)學(xué)科產(chǎn)業(yè)的反哺實現(xiàn)協(xié)同發(fā)展,將給一國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟和科技進(jìn)步產(chǎn)生疊加的乘數(shù)效應(yīng)??陬A(yù)計全球腦機接口技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用后產(chǎn)生的直接經(jīng)濟效益將超過3000億美元預(yù)計隨著腦機接口技術(shù)的成熟,在醫(yī)療健康領(lǐng)域侵入式/半侵入式腦機接口方案將在癱瘓、腦疾、精神和心理等疾病治療得到普及和廣泛應(yīng)用,在其他商業(yè)化領(lǐng)域非侵入式腦機接口技術(shù)的應(yīng)用場景也將更加多元化,預(yù)估達(dá)到量產(chǎn)規(guī)模后,侵入式腦機接口產(chǎn)品價格將控制在2000-3000美元,非侵入式產(chǎn)品則在1000美元以內(nèi),直接帶動產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟規(guī)模將超過3000億美元。報告核心觀點■■產(chǎn)業(yè)發(fā)展挑戰(zhàn)口腦信號采集和解碼仍是腦機接口技術(shù)研發(fā)面臨的主要挑戰(zhàn)目前腦接機口產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的挑戰(zhàn)主要還是集中在技術(shù)環(huán)節(jié)。其中該如何實現(xiàn)腦信號的精準(zhǔn)采集和完整解碼仍是腦機接口技術(shù)面臨的核心挑戰(zhàn)??谀X機接口技術(shù)將模糊人與機器、精神與物質(zhì)的邊界,引發(fā)倫理問題挑戰(zhàn)腦機接口技術(shù)再與機械軀體技術(shù)的融合,將讓人腦可以脫離現(xiàn)有有機生命體而實現(xiàn)真正意義上的“永生”,但這也會進(jìn)導(dǎo)致人與機器、精神世界與物質(zhì)世界邊界的進(jìn)一步模糊。根據(jù)目前已有的一些研究表明,僅神經(jīng)刺激技術(shù)如腦深部電刺激(DBS)就已可能威脅到患者的人格同一性,導(dǎo)致患者感到喪失自我。因此腦機接口技術(shù)的應(yīng)用將大概率進(jìn)一步放大相關(guān)倫理問題矛盾??谀X機接口技術(shù)應(yīng)用會破壞原本生物腦安全性,引發(fā)隱私和生命安全問題人類的生物大腦由于自身內(nèi)部的安全性、生物保護(hù)機制的存在以及非數(shù)字化的信息處理方式和結(jié)構(gòu),現(xiàn)階段可以被視為最安全的生物信息智能處理系統(tǒng)且具備不可替代性。腦機接口的應(yīng)用在打通大腦與外界信息交流通道的同時會破壞原本生物腦安全性,從而引發(fā)個人隱私泄露和植入者大腦安全乃至生命安全等問題。口監(jiān)管體系要求注定產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展和投資面臨高成本、長時間和高風(fēng)險挑戰(zhàn)當(dāng)前全球和我國對于腦接機口技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品的監(jiān)管大都是遵循醫(yī)療器械的監(jiān)管體系。在這種監(jiān)管體系下,腦機接口產(chǎn)品從研發(fā)到上市前需要經(jīng)歷嚴(yán)苛的動物實驗和人體臨床試驗驗證,這將要求企業(yè)需要投入數(shù)年以及數(shù)億元的時間和成本投入,又由于新興技術(shù)具有巨大的不確定性,因此想要投資進(jìn)入腦機接口產(chǎn)業(yè)的企業(yè)需做好長期投入的準(zhǔn)備?!觥鲒厔萸熬翱趶膯我坏蕉嗄B(tài)交互,行業(yè)將有望實現(xiàn)“全腦解碼”當(dāng)前BCI應(yīng)用依賴單模態(tài)信號(如腦電圖EEG、功能磁共振fMR1),未來的發(fā)展方向是多模態(tài)腦機接口,結(jié)合腦電、磁信號、光信號和外部環(huán)境數(shù)據(jù),提升信號精度和適用性,實現(xiàn)“全腦解碼”??谀X機接口產(chǎn)業(yè)區(qū)域、企業(yè)競爭馬太效應(yīng)將進(jìn)一步凸顯由于腦機接口技術(shù)的研發(fā)具有較高的技術(shù)、資金、時間成本和資質(zhì)等門檻,因此先發(fā)企業(yè)一旦率先通過臨床試驗取得產(chǎn)品市場化許可,將形成短期壟斷并快速收割絕大部分應(yīng)用市場份額。在區(qū)域競爭方面,腦機接口產(chǎn)業(yè)屬于新興技術(shù)產(chǎn)業(yè),企業(yè)區(qū)域聚集將優(yōu)化地區(qū)產(chǎn)業(yè)生態(tài),產(chǎn)業(yè)生態(tài)的優(yōu)化則將進(jìn)一步提升生態(tài)內(nèi)企業(yè)的整體競爭力從而進(jìn)一步吸引外部企業(yè)聚集。因此總的來看,預(yù)計未來我國腦機產(chǎn)業(yè)區(qū)域、企業(yè)競爭馬太效應(yīng)將進(jìn)一步凸顯。口非侵入式技術(shù)加速商業(yè)化融合應(yīng)用相較于侵入式技術(shù),非侵入式路徑不會產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng),但同時也面臨信號采集不準(zhǔn)確和不完善等問題。然而預(yù)計隨著腦機接口相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步突破,非侵入式技術(shù)的更加成熟,其信號采集效果預(yù)計將持續(xù)改善,因此潛在應(yīng)用的商業(yè)化場景也將進(jìn)一步拓展。除此以外,由于不需要手術(shù)對于一般使用群體對非侵入式腦機接口技術(shù)的接受程度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)會更高,從而推動腦機接口技術(shù)和商業(yè)化應(yīng)用的進(jìn)一步深度融合??谥攸c關(guān)注半侵入式路徑發(fā)展機會目前我國從政策和技術(shù)路徑上都更傾向于半侵入式腦接機口技術(shù)的發(fā)展,且從目前實際應(yīng)用效果來看,對比美國采用完全侵入式腦機接口治療方案的患者,國內(nèi)已采用半侵入式治療方案的三例案例都取得了較好的療效且并未出現(xiàn)后續(xù)長期不適的問題。因此前瞻建議后續(xù)企業(yè)研發(fā)和投資仍可重點關(guān)注半侵入式路徑方向。01研究背景02腦機接口產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀03腦機接口技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用分析錄04腦機接口技術(shù)發(fā)展應(yīng)用挑戰(zhàn)分析05中國腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢前景及建議06腦機接口產(chǎn)業(yè)榜單研究背景1.1全球競爭背景下的政策加速推動產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展1.2技術(shù)進(jìn)步為腦機接口產(chǎn)業(yè)落地奠定基礎(chǔ)籌建方案進(jìn)入2024年,工業(yè)和信息化部等七部門共同發(fā)布了《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》,該政策將腦機接口明確定義為未來產(chǎn)業(yè)之一,并提出了重點發(fā)展任務(wù)。隨后在2月和7月,工信部又先后發(fā)布了《腦機接口研究倫理指引》和《腦機接口標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會籌建方案》,從政策標(biāo)準(zhǔn)層面引導(dǎo)腦機接口產(chǎn)業(yè)規(guī)范化創(chuàng)新發(fā)展。腦機接口產(chǎn)業(yè)集成了神經(jīng)學(xué)、腦學(xué)、新材料、人工智能和信息技術(shù)等一些系列先進(jìn)技術(shù),可謂是未來產(chǎn)業(yè)中的高地產(chǎn)業(yè),將對社會產(chǎn)業(yè)變革、人類生命健康和全球競爭產(chǎn)生顛覆性的影響籌建方案腦機接口研究倫理指引腦機接口研究倫理指引·重點任務(wù)1:全面布局未來產(chǎn)業(yè)。在未來健康方面研發(fā)融合數(shù)字孿生、腦機交互等先進(jìn)技術(shù)的高端醫(yī)療裝備和健康用品。·重點任務(wù)2:加快技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化。加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化,鼓勵探索腦機接口產(chǎn)品在醫(yī)療康復(fù)、無人駕駛、虛擬現(xiàn)實等典型領(lǐng)域的應(yīng)用?!ぶ攸c任務(wù)3:打造標(biāo)志性產(chǎn)品。突破腦機融合、類腦芯片、大腦計算神經(jīng)模型等關(guān)鍵技術(shù)和核心器件,研制一批易用安全的腦機接口產(chǎn)品。2024年1月·指引要求1——倫理要求:需遵守《涉及人的生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究倫理審查辦法》等相關(guān)法規(guī),需要倫理審查;需要進(jìn)行充分理論和動物實驗臨床驗證。·指引要求2——數(shù)據(jù)安全要求:需遵守《中華人民共和國個人信息保護(hù)法》、《中華人民共和國數(shù)據(jù)安全法》等相關(guān)法律法規(guī),保障患者隱私和個人信息?!ぶ敢?——人員設(shè)備要求:臨床研究須有臨床醫(yī)師參與,符合臨床研究要求;應(yīng)采用專業(yè)認(rèn)證的設(shè)備,藥品設(shè)備安全性應(yīng)符合《中華人民共和國藥品管理法》《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》等法律法規(guī)。2024年2月標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)成:基礎(chǔ)共性、I/0接口、腦機接口數(shù)據(jù)、應(yīng)用、倫理和安全等5個部分?;A(chǔ)共性VO接口腦機接口數(shù)據(jù)應(yīng)用倫理和安全森工作計劃2:加快關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研制。工作計劃3:推動標(biāo)準(zhǔn)宣貫實施。2024年7月1.2技術(shù)進(jìn)步為腦機接口產(chǎn)業(yè)落地奠定基礎(chǔ)發(fā)展腦機接口技術(shù)不僅是政策引導(dǎo)和應(yīng)用需求潛力,更是因為在當(dāng)下全球和我國基礎(chǔ)科學(xué)產(chǎn)業(yè)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了一定高度和成熟度,這些技術(shù)為腦機接口技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用落地奠定了扎實的基礎(chǔ)。神經(jīng)科學(xué)/腦科學(xué)生物材料技術(shù)外科手術(shù)技術(shù)研究現(xiàn)狀:目前人類對大腦的研究已經(jīng)完全知曉大腦的生理運行及組成機制。研究現(xiàn)狀:2023年,我國生物基材料產(chǎn)量已突破800萬噸,產(chǎn)值超過了1700億元,產(chǎn)量占據(jù)全球市場的份額超30%,在全球生物基材料市場中有著重要地位。研究現(xiàn)狀:目前我國外科水平在國際上已達(dá)到一流水平。微創(chuàng)手術(shù)治療技術(shù)和相關(guān)設(shè)備醫(yī)療器械的發(fā)展也突飛猛進(jìn)。集成電路技術(shù)人工智能算法信息傳輸技術(shù)研究現(xiàn)狀:目前全球芯片制造的最高量產(chǎn)化工藝已經(jīng)達(dá)到了3納米,我國芯片制造的最高量產(chǎn)化工藝目前大概在7納米。研究現(xiàn)狀:2022年大模型技術(shù)的出現(xiàn)將Al技術(shù)提高到了新的維度,人工智能初步具備一定的創(chuàng)造能力和理解能力。研究現(xiàn)狀:目前除了有線傳輸方式以外,wifi、藍(lán)牙、ZigBee、NFC等短距離低能耗的無線通信技術(shù)的發(fā)展也讓腦機接口信息的實時、高質(zhì)量傳輸成為可能。資料來源:中國信通院、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理腦機接口技術(shù)原理腦機接口技術(shù)原理生物腦與智能機器之間建立信息交流的直接通道,既可以解讀腦部信號、控制外部設(shè)備,也可以將信息編碼輸I入大腦。腦機接口技術(shù)根據(jù)技術(shù)路徑可以分為輸出式和輸入式兩大類。傳統(tǒng)或狹義的傳統(tǒng)或狹義的BCI(輸出式)系統(tǒng)示意圖控制接口神經(jīng)反饋線電極皮層-皮層連接皮層-皮層連接皮層記錄實wW/wwwhwM-M觸發(fā)皮層皮層-皮層下連接皮層-皮層下連接皮層記錄觸發(fā)深部腦刺激神經(jīng)反饋(a)基于各種腦刺激的BCI,主要由外部設(shè)備或機器向大腦輸入電、磁、聲、光等刺激;(b)DBS示意圖;(c)基于非侵入式腦刺激或DBS的BCI設(shè)置以促進(jìn)或調(diào)節(jié)長程皮層-皮層和皮層-皮層下連接可塑性示意圖。2.2腦機接口分為侵入式、半侵入式和非侵入式優(yōu)勢劣勢皮層組織內(nèi)號采集裝置(電極)號質(zhì)量下降)目前腦機接口產(chǎn)業(yè)尚無完全統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)果。一種分類方法可以根據(jù)腦信號采集的方式,可分為侵入式、半侵入式和·視覺+聽覺·聽覺+觸覺非侵入式腦機接口,也可以根據(jù)腦機接口范式/感覺刺激/采用的信號進(jìn)行分類,可分為單一范式/單一感覺刺激/單一腦信號I的腦機接口和混合腦機接口。單一范式單一感覺刺激單一腦信號基于多種范式基于多種感覺刺激依據(jù)信號類型分類腦機接口(BCI)分類基于多種腦信號腦機接口的分類混合BCI皮層腦電半侵入式皮層表面通過手術(shù)方式植入電皮層腦電半侵入式皮層表面非侵入式(占比75%)頭皮腦電二類醫(yī)療器械無需手術(shù),只需將電極附著在頭皮上成本低方便易用無創(chuàng)傷采集的信號相對偏弱2.3腦機接口產(chǎn)業(yè)畫像頭環(huán)清華大學(xué)回車科技上游博通集成泰凌微漢威科技神念科技東方中科腦虎科技主芯片主芯片Neuralink寧矩科技階梯醫(yī)療博??的X虎科技Precision強腦科技應(yīng)脈醫(yī)療腦陸科技柔靈科技軟件/算法開發(fā)腦虎軟件/算法開發(fā)腦虎數(shù)據(jù)庫及傳輸算法布潤科技中電云腦基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)軟件銀雁科技SANGFOR桑達(dá)股份幾見紫光同創(chuàng)誠益通湯姆貓工業(yè)及其他資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理·1857年,英國生理科學(xué)家和猴腦上發(fā)現(xiàn)了腦電活動?!?0年代,通過腦電圖(EEG)研究大腦電活動的潛力逐漸被認(rèn)識。此時的研究主要集中在如何從腦電圖中提取信號,并探索其潛力。最初的實驗主要集中在生物反饋和簡單的控制任務(wù)上?!るS著計算機技術(shù)和信號處理技術(shù)的發(fā)展,研究者開始嘗試開發(fā)更精確的腦電波解·2004年,MIT和哈佛大學(xué)的研究團隊合作,成功地讓一名猴子通過腦機接口控制機械手臂完成取物動作,這為日后腦機接口在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。·2006年美國的BrainGate項目在病人中進(jìn)行腦機接口植入實驗,為臨床應(yīng)用打開了大門。該項目幫助癱瘓患者通過腦電信號控制外部設(shè)備,實現(xiàn)了簡單的控制任務(wù),如移動光標(biāo)、打字等?!?924年,德國生理學(xué)家漢斯·柏格(H.Berger)首次記錄到人腦的能量活動,這種能量活動后來被命名為腦電波?!?973年,美國神經(jīng)科學(xué)家雅克·維達(dá)爾首次提出了“腦機接口”概念。碼技術(shù)??茖W(xué)家們開始探索將EEG信號轉(zhuǎn)換為控制信號,實現(xiàn)對外部設(shè)備(如計算機光標(biāo)或機械臂)的控制。2010年代隨著技術(shù)的進(jìn)步,研究者開始探索非侵入性BCI(如EEG設(shè)備),不僅限于醫(yī)療領(lǐng)域,還拓展到了游戲、教育、軍事實驗等多領(lǐng)域。·研究者在動物實驗中成功實現(xiàn)了通過思維控制機械手臂的實驗。1998年,美國研究人員成功通過EEG信號控制計算機中的光標(biāo),標(biāo)志著腦機接口技術(shù)逐漸進(jìn)入應(yīng)用階段。多個腦機接口公司和研究機構(gòu)實現(xiàn)了“半侵入式”腦機接口技術(shù)的突破,植入過程相對簡單,且對大腦的損傷較小。中國、美國等多個國家和地區(qū)的機構(gòu)開始在腦機接口領(lǐng)域進(jìn)行更廣泛的臨床實驗。1970年1980年1990年2000年2010年2020年探索階段技術(shù)發(fā)展應(yīng)用初期攻堅突破期在19世紀(jì)下半世紀(jì)到二十世紀(jì)初,人類逐步認(rèn)識并發(fā)現(xiàn)到腦電活動,但一直到二十世紀(jì)七十年代,“腦機接口”的概念才由美國神經(jīng)科學(xué)家雅克·維達(dá)爾首次提出,并進(jìn)入科學(xué)論證和技術(shù)發(fā)展的階段。到了二十一世紀(jì)以后,腦機接口技術(shù)隨著半導(dǎo)體等電子信息技術(shù)的發(fā)展,腦機接口的落地實現(xiàn)愈發(fā)成為可能,應(yīng)用場景也被無限拓展,各國紛紛開始希望通過落地應(yīng)用率先搶占行業(yè)技術(shù)高地。資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.4.2全球政策現(xiàn)狀:全球主流國家都在積極搶占行業(yè)高地歐盟-《人類大腦計劃(Human歐盟于2013年啟動的項目,旨在模擬人類大腦,推動神經(jīng)科學(xué)和腦機接口等領(lǐng)域的研究。以色列-《國家創(chuàng)新計劃》以色列將腦科學(xué)和人工智能結(jié)合,用于神經(jīng)康復(fù)和軍事領(lǐng)域,支持腦機接口技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。全球腦機接口產(chǎn)業(yè)政策規(guī)劃俄羅斯-《國家科技發(fā)展戰(zhàn)略》俄羅斯在《國家科技發(fā)展戰(zhàn)略》文件中列舉的重點領(lǐng)域包括腦科學(xué)和神經(jīng)技術(shù),BCI技術(shù)被納入神經(jīng)科學(xué)研究范疇,支持技術(shù)創(chuàng)新。日本政府制定的戰(zhàn)略,旨在推進(jìn)腦科學(xué)研究和腦機接口等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。中國政府將腦機接口定義為未來產(chǎn)業(yè),鼓勵腦機接口打造標(biāo)志性產(chǎn)品。加拿大-《國家科技與創(chuàng)新盡管未專門提及腦機接口,加拿大科學(xué)研究委員會(NSERC)支持神經(jīng)工程和腦機接口技術(shù)的基礎(chǔ)研究。美國-《神經(jīng)工程系統(tǒng)設(shè)美國于2017年正式進(jìn)入腦機接口領(lǐng)域;該計劃的目標(biāo)是制造能夠連接一百萬個神經(jīng)元的高保真度大腦植入芯片。NESD計劃將耗資6500萬美元,同時集結(jié)腦機接口領(lǐng)域最精干的研發(fā)力量。沙特將腦科學(xué)研究納入未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展,支持腦機接口技術(shù)在健康和康復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用研究。印度-《科學(xué)與工程研究優(yōu)先印度科學(xué)與工業(yè)研究理事會(CSIR)支持腦科學(xué)和神經(jīng)技術(shù)研究,包括腦機接口在內(nèi)的多項前沿技術(shù)。以數(shù)字化技術(shù)為核心,支持包括腦機接口在內(nèi)的神經(jīng)技術(shù)研究與應(yīng)用。新加坡科技研究局資助相關(guān)項目。資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.4.3全球區(qū)域現(xiàn)狀:中美聚焦不同技術(shù)路線方式■全球各國聚焦不同發(fā)展路徑從目前實際進(jìn)展來看,雙方都已有企業(yè)/產(chǎn)品進(jìn)入了臨床階段,但實際效果方面,半侵入式的由于對患者傷害更小,免疫反應(yīng)也更小,因此整體表現(xiàn)、進(jìn)展相對更佳。不同腦機接口技術(shù)路線主要布局國家情況侵入式半侵入式腦機接口部署方式侵入式美國·美國·主要研究應(yīng)用方向:神經(jīng)修復(fù)與康復(fù)、增強現(xiàn)實與虛擬現(xiàn)實的整合、智能假肢控制·主要研究應(yīng)用方向:智能腦機接口系統(tǒng)、認(rèn)知訓(xùn)練與增強、腦科學(xué)與人工智能結(jié)合·頭部企業(yè):強腦科技、品馳醫(yī)療、博??等毡尽と毡尽ぶ饕芯繎?yīng)用方向:機器人控制、虛擬現(xiàn)實與腦波交互、腦波監(jiān)測與疾病預(yù)防·主要研究應(yīng)用方向:神經(jīng)反饋訓(xùn)練與心理健康、腦機接口與智能城市、醫(yī)療康復(fù)與運動控制以色列·以色列·主要研究應(yīng)用方向:神經(jīng)接口與醫(yī)學(xué)應(yīng)用、增強現(xiàn)實與虛擬互動、神經(jīng)信號解碼·主要研究應(yīng)用方向:無創(chuàng)腦機接口技術(shù)、精神健康應(yīng)資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.4.4全球規(guī)模現(xiàn)狀:全球腦機接口市場規(guī)模持續(xù)增長近年來,腦機接口技術(shù)成為全球科技前沿領(lǐng)域中最受矚目的增長點之一,隨著神經(jīng)科學(xué)、人工智能和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,BCI技術(shù)正逐漸從實驗室走向商業(yè)化應(yīng)用。據(jù)GrandViewResearch統(tǒng)計數(shù)據(jù),全球腦機接口市場規(guī)模由2019年的12億美元,增長至2023年近20億美元,2019-2023年復(fù)合增長率超13%。行業(yè)前景方面,盡管腦機接口技術(shù)的應(yīng)用可能性和潛力巨大,但目前腦機接口技術(shù)在人體上的應(yīng)用仍處在臨床試驗階段,且還面臨著巨大的倫理道德和社會接受度的難題,因此當(dāng)前不同機構(gòu)對于腦機接口產(chǎn)業(yè)的前景增速預(yù)測有較大差異,取均值計算預(yù)計到2029年全球腦機接口產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到76.3億美元。2019-2029年全球腦機接口產(chǎn)業(yè)規(guī)模及前景預(yù)測(單位:億美元)2.5.1中國發(fā)展歷程及目標(biāo):預(yù)計在2030年實現(xiàn)產(chǎn)品應(yīng)用突破我國腦機接口相關(guān)研究始于二十世紀(jì)九十年代末,清華大學(xué)創(chuàng)建了基于穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位(SSVEP)的腦機接口新范式,目前,這一范式已經(jīng)成為無創(chuàng)腦機接口三種主要范式之一。出于謹(jǐn)慎和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑瓌t,直到2023年以前我國腦機接口產(chǎn)業(yè)都處于理論技術(shù)層面和動物實驗上的安全性和有效性驗證,2023年我國才有首例人體臨床應(yīng)用,進(jìn)入2024年我國出臺首個《腦機接口研究倫理指引》并發(fā)布了《腦機接口標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會籌建方案》指導(dǎo)腦機接口研究和應(yīng)用的合規(guī)開展。根據(jù)我國規(guī)劃,預(yù)計在2030年將在腦機接口產(chǎn)業(yè)取得產(chǎn)品和技術(shù)的突破。十三五:推進(jìn)腦科學(xué)技術(shù)研究中國腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程及目標(biāo)十三五:推進(jìn)腦科學(xué)技術(shù)研究算神經(jīng)模型等關(guān)鍵技術(shù)和核心器件,研制一批醫(yī)用安全的腦機接口產(chǎn)品?!す膭钤卺t(yī)療健康、無人駕駛、虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域的應(yīng)用。9月,《元宇宙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展三年行動計劃(2023-2025年)》提到支持腦機接口等前2016年中國“十三五”規(guī)劃綱要將“腦科學(xué)與類腦研究”確定為我國重大科技創(chuàng)新項目《“十四五”規(guī)劃》提出加強腦科學(xué)和類腦科學(xué)相關(guān)研究;9月科技部發(fā)布《科技創(chuàng)新2030—“腦科學(xué)與類腦研究”重大項目2021年度沿產(chǎn)品研發(fā)。項目申報指南的通知》九十年代末九十年代末《腦機接口研究倫理指引》2月,出臺首個《腦機接口研究倫理指引》指導(dǎo)腦機接口研究合規(guī)開展。7月,工信部發(fā)布《腦機接口標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會籌建方案》明確了三大工作計劃?!耙惑w兩翼”的布局《“十三五”國家基礎(chǔ)研究專項規(guī)劃》明確提出了腦與認(rèn)知、腦機智能、腦的健康三個核心問題,“一體兩翼”的布局《腦機接口研究倫理指引》2月,出臺首個《腦機接口研究倫理指引》指導(dǎo)腦機接口研究合規(guī)開展。7月,工信部發(fā)布《腦機接口標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會籌建方案》明確了三大工作計劃?!耙惑w兩翼”的布局《“十三五”國家基礎(chǔ)研究專項規(guī)劃》明確提出了腦與認(rèn)知、腦機智能、腦的健康三個核心問題,“一體兩翼”的布局清華大學(xué)創(chuàng)建腦機接口新范式4月,《“十四五”國民健康規(guī)劃》提到要啟動衛(wèi)生健康領(lǐng)域科技創(chuàng)新2030—重大項目、“十四五”重點研發(fā)計劃等國家科技計劃,實施“腦科學(xué)與類腦研究”等重大項目2.5.2中國規(guī)模現(xiàn)狀:中國腦機接口產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全球比重持續(xù)提高■我國腦機接口產(chǎn)業(yè)處于全球領(lǐng)先水平據(jù)量子位數(shù)據(jù),2020年我國腦機接口市場規(guī)模約十億元。前瞻結(jié)合全球腦機接口市場規(guī)模增速及我國近三年腦機接口行業(yè)投融資和招投標(biāo)情況測算,2023年我國腦機接口行業(yè)市場規(guī)模增至約17.3億元,我國腦機接口市場規(guī)模占全球腦機接口市場規(guī)模也增長至12.5%。2020-2023年中國腦機接口行業(yè)市場規(guī)模及占全球市場規(guī)模比重(單位:億元,%)市場規(guī)模(億元)占全球市場規(guī)模比重(%)2020年2021年2022年2023年投資賽道分類2.5.3中國投融資現(xiàn)狀:產(chǎn)業(yè)投融資仍處于萌芽階段投資賽道分類2018-2024中國腦機接口產(chǎn)業(yè)融資事件數(shù)量及金額2018-2024中國腦機接口產(chǎn)業(yè)融資事件數(shù)量及金額(單位:件,億元)投融資規(guī)模及輪次我國腦機接口產(chǎn)業(yè)投融資事我國腦機接口產(chǎn)業(yè)投融資事件主要始于2018年,并于2021-2022年受到資本的追捧,2023行業(yè)雖然投融資事件續(xù)創(chuàng)新高,但由于受整體宏觀經(jīng)濟環(huán)境和資本市場表現(xiàn)低迷所影響,行業(yè)投融資金額大幅減少。98987654321087755543210o2739862018-2024中國腦機接口產(chǎn)業(yè)投融資事件輪次分布(單位:件)從投融資事件輪次來看,當(dāng)前我國腦機接口產(chǎn)業(yè)投融資事件主要集中于A輪及以前,其中天使輪投融資事件數(shù)量最多,達(dá)14件。市場增長率投融資所處階段市場增長率投融資所處階段+++經(jīng)營風(fēng)險低+權(quán)益+債務(wù)融資資料來源:IT桔子、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.5.4中國科研創(chuàng)新現(xiàn)狀:高校是主力軍天津大學(xué)華南理工大學(xué)浙江大學(xué)r■高行業(yè)門檻導(dǎo)致腦機接口企業(yè)數(shù)量較少截至2024年底,我國腦機接口產(chǎn)業(yè)累計存續(xù)在業(yè)企業(yè)■高校是我國腦機接口研發(fā)主力軍截至2024年底我國腦機接口產(chǎn)業(yè)累計發(fā)明和實用新型專利數(shù)量2276項,歷年申請數(shù)量呈波動上升的態(tài)勢,主要專利申請人以高校為主。2013-2024年腦機接口產(chǎn)業(yè)歷年專利申請數(shù)量(單位:項)2013-2024年腦機接口產(chǎn)業(yè)歷年專利申請數(shù)量(單位:項)2024年中國腦機接口產(chǎn)業(yè)專利申請情況(整體&僅統(tǒng)計企業(yè))(單位:項)衷華腦機腦虎科技中國一汽小舟科技腦陸科技浙江邁聯(lián)睿瀚醫(yī)療前瞻創(chuàng)新天津大學(xué)華南理工大學(xué)西安交通大學(xué)浙江大學(xué)清華大學(xué)杭州電子科技大學(xué)北京理工大學(xué)中國科學(xué)院自動化研…重慶郵電大學(xué)201320142015201620172018201920202021202220注:該數(shù)據(jù)統(tǒng)計關(guān)鍵詞為“腦機接口”,統(tǒng)計范圍是僅統(tǒng)計發(fā)明專利和實用新型專利,后文一致。資料來源:incopat、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.5.4中國科研創(chuàng)新現(xiàn)狀:提高精度、準(zhǔn)確性是產(chǎn)業(yè)研究主要方向?qū)@邪l(fā)方向來看,一直以來提高腦機接口系統(tǒng)或設(shè)備的精度、準(zhǔn)確性是我國腦機接口產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)的主要方向。除此以外提高反饋速度、實時性、安全可靠性近幾年的研發(fā)重視程度也有顯著地提高。2016-2024年中國腦機接口產(chǎn)業(yè)專利研發(fā)功效方向變化(單位:項)0201620172018201920精度、準(zhǔn)確性提高一反饋速度、實時性七安全可靠性提高—復(fù)雜性降低—穩(wěn)定性提高—便利性提高資料來源:incopat、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.5.5監(jiān)管體系現(xiàn)狀:主要基于醫(yī)療器械監(jiān)管體系腦機接口產(chǎn)業(yè)監(jiān)管體系腦機接口產(chǎn)業(yè)監(jiān)管體系■腦接機口設(shè)備遵循醫(yī)療器械管理體,行業(yè)研發(fā)周期較長、監(jiān)管較為嚴(yán)苛按照現(xiàn)行《醫(yī)療器械分類目錄》的規(guī)定,當(dāng)前腦機接口相關(guān)腦電采集/植入設(shè)備或按照現(xiàn)行《醫(yī)療器械分類目錄》的規(guī)定,當(dāng)前腦機接口相關(guān)腦電采集/植入設(shè)備或者系統(tǒng)應(yīng)歸屬于二類或三類醫(yī)療器械,因此其主管部門為國務(wù)院下屬市場監(jiān)督管理局的國家藥品監(jiān)督管理局。部分地區(qū)可通過特別審查程序加速產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)程、縮短產(chǎn)品上市周期I腦機接口相關(guān)設(shè)備上市前都需要經(jīng)過人體臨床試驗,但當(dāng)前在上海等部分地區(qū)已支持腦機接口產(chǎn)品進(jìn)入國家和城市創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查程序,以鼓勵產(chǎn)品加速上市。動物實驗有效性、安全性和耐受性注冊申報一期臨床安全性和耐受性二期臨床三期臨床有效性和安全性上市四期臨床資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理在特定疾病或病癥患者中的安全性和初步療效長期療效、安全性和適應(yīng)性1-2年一般醫(yī)療器械上市前一般臨床試驗流程國家發(fā)改委國務(wù)院行業(yè)長期發(fā)展規(guī)劃的制定科技部衛(wèi)健委工信部市場監(jiān)督管理局國家藥品監(jiān)督管理局國家標(biāo)準(zhǔn)管理委員會參與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定和管理冊腦機接口信號過對應(yīng)的臨床試驗流程售產(chǎn)資質(zhì)服務(wù)申請研究2.5.5監(jiān)管體系現(xiàn)狀:已有超200多項產(chǎn)品通過臨床注冊備案■現(xiàn)階段國內(nèi)腦機接口產(chǎn)品開發(fā)主要以非侵入式路徑為主截至2024年底,我國腦機接口相關(guān)醫(yī)療器械備案注冊數(shù)量信息有222項,其中二類醫(yī)療器械數(shù)量達(dá)到194項,可見當(dāng)前我國腦機接口產(chǎn)品的研發(fā)主要還是聚焦于無需手術(shù)治療的非侵入式產(chǎn)品領(lǐng)域?!瞿X信號采集設(shè)備是企業(yè)主要研發(fā)產(chǎn)品類別方向從具體的產(chǎn)品類型分類來看,當(dāng)前我國腦機接口相關(guān)醫(yī)療器械臨床注冊備案主要集中在腦電傳感器、腦電圖機/儀/系統(tǒng)、侵入式腦深部電刺截至2024年中國腦機接口相關(guān)醫(yī)療器械臨床注冊備案情截至2024年中國腦機接口相關(guān)醫(yī)療器械臨床注冊備案情況(按產(chǎn)品類型)(單位:項)(按管理類型)(單位:項)三類,28腦電治療甚他,24腦電傳感器,三類,28腦電采集器/設(shè)備,8腦電數(shù)據(jù)處理軟件,9腦電監(jiān)測/記錄儀,23腦電圖機/儀/系統(tǒng),48腦電圖機/儀/系統(tǒng),48腦電電極,26植入式腦深部電刺激適配器,26資料來源:國家藥品監(jiān)督管理局、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.5.6企業(yè)競爭現(xiàn)狀:領(lǐng)先企業(yè)已進(jìn)入臨床階段截至2024年中國腦機接口相關(guān)醫(yī)療器械注冊情況企業(yè)排名(按注冊量)(單位:項)■領(lǐng)先企業(yè)已步入臨床階段,但行業(yè)競爭仍處于初期。北京品馳醫(yī)療設(shè)備股份有限公司浙江一洋醫(yī)療科技有限公司博睿康智能科技(常州)有限公司杭州沃維醫(yī)療科技有限公司重慶璽德爾醫(yī)療器械有限公司北京太陽電子科技有限公司廣西威利方舟科技有限公司廣州安迪特醫(yī)療技術(shù)有限公司青島泰諾康醫(yī)療技術(shù)有限公司肇慶美蘭特科技有限公司44443333目前我國腦機接口產(chǎn)業(yè)已有百家企業(yè)有產(chǎn)品進(jìn)入臨床階段,其中醫(yī)療器械臨床備案注冊數(shù)量最多的企業(yè)分別是品馳醫(yī)療、浙江一洋和博??档取1M管如此,目前我國腦接機口企業(yè)的競爭仍處于相對初期。65備案方向品馳醫(yī)療侵入式腦深部電刺激適配器套件等器--腦起搏器,使我國成為繼美國之后,全球第二個能夠腦虎科技數(shù)字腦電圖機集成式顱頂半侵入醫(yī)用級BCI、高頻腦電信號處理儀等。浙江一洋一次性使用腦電傳感器聚焦腦電電極/傳感器的研發(fā)和生產(chǎn)數(shù)字腦電圖機博??蹬c清華大學(xué)團隊合作開發(fā)的腦機接口產(chǎn)品neo率先數(shù)字腦電圖機強腦科技海天智能腦機接口康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)海天智能腦機接口康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)資料來源:國家藥品監(jiān)督管理局、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.5.7區(qū)域競爭格局:企業(yè)主要聚集于一線城市截至2025年1月腦機接口產(chǎn)業(yè)存續(xù)在業(yè)企業(yè)區(qū)域分布(單位:家)腦機接口企業(yè)區(qū)域分布方面,截至2024年底,我國腦機接口相關(guān)企業(yè)主要集中于京津冀、長三角和珠三角地區(qū)。除此以外四川、陜西、湖北等中部地區(qū)也有個別企業(yè)分城市方面,當(dāng)前北京、深圳和上海三大傳統(tǒng)超一線城市是腦機接口產(chǎn)業(yè)企業(yè)重點布局的地區(qū)。除此以外的腦機接口企業(yè)主要集中于杭州、廣州、蘇州等一線城市。截至2025年1月腦機接口產(chǎn)業(yè)存續(xù)在業(yè)企業(yè)TOP10城市(單位:家)02.5.7區(qū)域競爭格局:北京、天津和上海研發(fā)成果數(shù)量較多截至2025年1月腦機接口專利申請區(qū)域分布(單位:項)腦機接口專利申請區(qū)域分布方面,截至2024年底,我國1腦機接口相關(guān)專利申請最多的省份除了本身企業(yè)數(shù)量比較多的北京、上海、廣東、浙江和江蘇等地以外,天津市憑借豐富的高校研究資源以及在醫(yī)療領(lǐng)域的基礎(chǔ)優(yōu)勢,其腦機接口專利申請數(shù)量也處于全國領(lǐng)先地位,僅次于北京市。截至2025年1月腦機接口產(chǎn)業(yè)專利申請TOP10城市(單位:02.5.7區(qū)域競爭格局:北京上海率先出臺針對性的行業(yè)政策個北京市《加快北京市腦機接口創(chuàng)新發(fā)展行動方案(2025-2030年)》·提出到2030年,本市腦機接口產(chǎn)業(yè)生態(tài)初步形成,在前沿基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)、重大產(chǎn)品研發(fā)與創(chuàng)制、應(yīng)用場景搭建等方面取得突破,技術(shù)創(chuàng)新體系逐漸完善。山東《山東省醫(yī)養(yǎng)健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2023-2027推進(jìn)醫(yī)學(xué)人工智能數(shù)據(jù)及推理運算場景、智慧醫(yī)療圖腦、醫(yī)療可穿戴、醫(yī)療終端邊緣計算、神經(jīng)芯片及腦推進(jìn)醫(yī)學(xué)人工智能數(shù)據(jù)及推理運算場景、智慧醫(yī)療圖腦、醫(yī)療可穿戴、醫(yī)療終端邊緣計算、神經(jīng)芯片及腦機智能接口等推廣應(yīng)用,積極開展臨床決策支持系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)影像輔助診斷、醫(yī)用機器人、疾病風(fēng)險預(yù)測與診斷等項目。江蘇《江蘇省加強基礎(chǔ)研究行動方案》加快腦認(rèn)知神經(jīng)機制、腦疾病診治等重大技術(shù)變革,支撐腦啟發(fā)人工智能顛覆性技術(shù)發(fā)展。重點方向:腦認(rèn)知原理解析、重大腦疾病發(fā)病機理與干預(yù)、類腦智能計算芯片、腦機接口等。上海《上海市腦機接口未來產(chǎn)業(yè)培育行動方案(2025-2030年)》·2027年前,推動5款以上侵入式、半侵入式腦機接口產(chǎn)品完成臨床試驗,面向失語、癱瘓等患者,實現(xiàn)部分語言和運動功能恢復(fù),實現(xiàn)高質(zhì)量腦控。·引育5家以上具有腦機接口核心技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)能力的自主創(chuàng)新企業(yè),10家以上產(chǎn)業(yè)鏈上下游國內(nèi)骨干企業(yè)。腦機接口創(chuàng)新生態(tài)初步構(gòu)建。·2030年前,實現(xiàn)高質(zhì)量控腦,腦機接口產(chǎn)品全面實現(xiàn)臨床應(yīng)用推動醫(yī)工融合創(chuàng)新。圍繞腦磁心磁、連續(xù)動態(tài)監(jiān)測器械(可穿戴器械)、神經(jīng)外科植入器械、侵入式神經(jīng)刺激器(腦機接口)等新興產(chǎn)品,支持醫(yī)療機構(gòu)開展聯(lián)合研發(fā),積極推進(jìn)試用和應(yīng)用推廣。湖南《湖南省現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)實施方案》推動人工生物設(shè)計、腦機接口、類腦芯片等領(lǐng)域研發(fā)創(chuàng)新,探索在肢體運動障礙、慢性意識障礙等診療領(lǐng)域的應(yīng)用。廣東《廣東省培育未來生命健康產(chǎn)業(yè)集群行動計劃》廣東《廣東省培育未來生命健康產(chǎn)業(yè)集群行動計劃》·加快合成生物、Al+生物醫(yī)藥、細(xì)胞和基因治療、腦科學(xué)與腦機接口、類器官等技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化,推動生物技術(shù)和信息技術(shù)融合發(fā)展。江西《江西省未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2023-2035年)》布局發(fā)展腦圖譜技術(shù)、腦診治技術(shù)、類腦智能等領(lǐng)域,積極開展類腦算法基礎(chǔ)理論研究與前沿技術(shù)開發(fā),實現(xiàn)腦機融合技術(shù)在重大腦功能疾病診斷、治療、康復(fù)的臨床應(yīng)用,探索建設(shè)“類腦智能”產(chǎn)業(yè)發(fā)展先導(dǎo)區(qū)。探索開發(fā)腦機接口系統(tǒng)、高生物相容性的侵入式生物芯片、腦電圖掃描儀等核心部件。2.5.7北京強調(diào)技術(shù)突破,上海側(cè)重戰(zhàn)略產(chǎn)品落地l政策規(guī)劃:《加快北京市腦機接口創(chuàng)新發(fā)展行動方案(2025-2030年)》政策目標(biāo):到2027年,產(chǎn)出一批重大原創(chuàng)l性成果,突破腦機接口電極、芯片、編解碼算法等關(guān)鍵核心技術(shù),培育3-5家具有I核心競爭力的潛在獨角獸和獨角獸企業(yè);到2030年,腦機接口產(chǎn)業(yè)生態(tài)初步形成,培育3-5家具有全球影響力的科技領(lǐng)軍企I業(yè)、100家左右創(chuàng)新型中小企業(yè);聚焦產(chǎn)品方向:小型化高通量侵入式傳感器、高通道采集刺激一體化侵入式芯片、侵入式微型電池等產(chǎn)品;等領(lǐng)域;領(lǐng)先企業(yè):品馳醫(yī)療、腦陸科技、視友科北京市企業(yè)數(shù)量專利數(shù)量臨床注冊備案產(chǎn)品V.S上海市7企業(yè)數(shù)量專利數(shù)量臨床注冊備案產(chǎn)品l政策規(guī)劃:《上海市腦機接口未來產(chǎn)業(yè)培育行動方案(2025-2030年)》政策目標(biāo):2027年前,半侵入式腦機接口Il產(chǎn)品在國內(nèi)率先實現(xiàn)臨床應(yīng)用,侵入式腦機接口研發(fā)取得突破,腦機接口創(chuàng)新生態(tài)1I初步構(gòu)建,非侵入式腦機接口形成一批新業(yè)務(wù)、新應(yīng)用、新模式、新業(yè)態(tài),推動5款以上侵入式、半侵入式腦機接口產(chǎn)品完I成醫(yī)療器械型式檢驗,完成臨床試驗;2030年前,腦機接口產(chǎn)品全面實現(xiàn)臨床應(yīng)用,產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)實現(xiàn)自主可控;聚焦產(chǎn)品方向:腦機接口超柔性電極、超低功耗芯片、位點腦區(qū)、解碼調(diào)控算法等領(lǐng)先企業(yè):腦虎科技、博??滇t(yī)療科技;I競爭優(yōu)勢:北京匯聚了清華大學(xué)、北京大學(xué)等國內(nèi)醫(yī)療研究領(lǐng)域頂尖高校以及全國頂尖的醫(yī)療資源,擁有豐富的技術(shù)研究基礎(chǔ)和良好的研究環(huán)境。競爭優(yōu)勢:上海目前鼓勵腦接機口企業(yè)通過創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批“綠色通道”加快腦機接口產(chǎn)品的快速落地。資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理3.1應(yīng)用場景分析:醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用占比超50%■腦機接口五大功效賦能下游個行業(yè):●監(jiān)測(使用腦機接口系統(tǒng)監(jiān)測部分人體意識狀態(tài))●替代(腦機接口系統(tǒng)的輸出可以取代由于損傷或疾病而喪失的自然輸出)●改善/恢復(fù)(主要針對康復(fù)領(lǐng)域,改善某種疾病的癥狀或恢復(fù)某種功能)●增強(主要是針對健康人而言,實現(xiàn)機能的提升和擴展)●補充(主要針對控制領(lǐng)域,增加腦控方式,作為傳統(tǒng)單一控制方法的補充,實現(xiàn)多模態(tài)控制)醫(yī)療領(lǐng)域仍是當(dāng)前腦機接口產(chǎn)業(yè)最主要關(guān)注的下游應(yīng)用行業(yè)。從下游應(yīng)用結(jié)構(gòu)來看,目前全國腦機接口下游應(yīng)用解決方案企業(yè)中醫(yī)療領(lǐng)域占比達(dá)到56%,其他消費類、工業(yè)類、教育類等非醫(yī)療領(lǐng)域企業(yè)占比44%。腦機接口技術(shù)的功效及應(yīng)用場景2023年中國腦機接口技術(shù)的應(yīng)用下游場景結(jié)構(gòu)(單位:%)功能替代意識監(jiān)測功能替代醫(yī)療健康非醫(yī)療改善/恢復(fù)商業(yè)娛樂機能增強公共事業(yè)航天軍工3.2醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用分析:肢體運動肢體運動障礙診療進(jìn)展2023年10月24日2023年12月19日意念對話意念對話受試者實時意念操控XessOS系統(tǒng)實現(xiàn)實時漢語言解碼案例內(nèi)容:2024年12月,腦虎科技、華山醫(yī)院神經(jīng)外科、天橋腦科學(xué)研究院合作,基于全自主研發(fā)的256導(dǎo)高通量侵入式柔性腦機接口,團隊先后開展高精度實時運動解碼和語言解碼臨床試驗研究,成功實現(xiàn)了受試者實時意念操控XessOS系統(tǒng)實現(xiàn)實時漢語言解碼2024年12月6日健康監(jiān)測健康監(jiān)測案例內(nèi)容:首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院神經(jīng)外科賈旺教授團隊與清華大學(xué)洪波教授團隊攜手合作,成功為一名高位截癱患者實施了微創(chuàng)無線腦機接口植入手術(shù)。經(jīng)過康復(fù)訓(xùn)練,該患者已實現(xiàn)通過腦電活動驅(qū)動氣動手案例內(nèi)容:北京視友科技研發(fā)了一款“大腦360系統(tǒng)”,旨在通過非侵入式腦機接口技術(shù),評估和改善用戶的認(rèn)知能力與心理健康狀態(tài)。該系統(tǒng)特別針對現(xiàn)代社會中因壓力、焦慮、抑郁等導(dǎo)致的心理問題,結(jié)合腦電波監(jiān)測和人工智能分析,為用戶提供個性化的心理干預(yù)方案。資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理3.2醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用分析:多場景適用腦機接口治療技術(shù)由于腦機接口技術(shù)可以直接實現(xiàn)大腦與外部設(shè)備的交互,因此腦機接口技術(shù)還可以廣泛的應(yīng)用于意識與認(rèn)知障礙診療、精神心理疾病診療和感覺缺陷診療等領(lǐng)域。腦機接口在醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用場景應(yīng)用場景應(yīng)用方式礙診療礙診療診療診療3.2醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用分析:多場景適用腦機接口治療技術(shù)腦機接口技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用還能實現(xiàn)通過神經(jīng)調(diào)控從而治療癲癇和神經(jīng)發(fā)育障礙等疾病,目前包括DBS、SNM、VNS、scs、ccs、tDcs、tACS和PTNS等在內(nèi)的不同神經(jīng)調(diào)控技術(shù)已經(jīng)經(jīng)過了臨床驗證驗證了對多項適應(yīng)癥均有效性。其中DRGS和PNS主要用于治療疼痛,包含范圍較廣,且適應(yīng)癥已經(jīng)獲批,目前臨床試驗主要集中在拓展治療疼痛的類型。神經(jīng)調(diào)控技術(shù)國內(nèi)外臨侵入式腦深部電刺激(DBS)亨廷頓舞蹈病、精神分裂癥、難治性強迫癥、難治性抑郁癥、阿爾茨海默癥、耳鳴、抽動穢語綜合征、成癮骶神經(jīng)電刺激(SNM)間質(zhì)性膀胱炎/膀胱疼痛綜合征、便秘、神經(jīng)源性膀胱、非神經(jīng)源性非梗阻性排尿困難迷走神經(jīng)電刺激(VNS)耳鳴、纖維肌痛綜合征、心力衰竭、慢性和急性叢集性頭痛、偏頭痛脊髓神經(jīng)電刺激(SCS)內(nèi)臟痛、中樞催醒、頑固性心絞痛、改善腸胃功能、臟器功能保護(hù)、周圍血管性疾病背根神經(jīng)節(jié)電刺激(DRGS)無外周神經(jīng)電刺激(PNS)無反應(yīng)性神經(jīng)電刺激(RNS)無腦皮層電刺激(CCS)癲癇、頑固性疼痛、抑郁癥、耳鳴、腦卒中后神胃電刺激(GES)無非侵入式經(jīng)顱直流電刺激(tDCS)抑郁癥、疼痛、難治性強迫癥、阿爾茨海默癥、酒精使用障礙、肥胖、小腦共濟失調(diào)強迫癥、阿爾茨海默癥經(jīng)皮脛神經(jīng)電刺激(PTNS)膀胱過度活動癥、慢性肛門裂經(jīng)顱隨機噪聲刺激(tRNS)無3.3游戲娛樂領(lǐng)域應(yīng)用分析:腦機接口技術(shù)將顛覆游戲交互體驗游戲娛樂領(lǐng)域腦機接口應(yīng)用類型分析主動式·運動想象信號為主:用戶僅通過想象特定的肢體動作,但實際上并不執(zhí)行該動作的行為反映式·特定刺激誘發(fā)反應(yīng)為主:當(dāng)某種特定類型的刺激作用時,誘發(fā)大腦特定的神經(jīng)響應(yīng),通過分析神經(jīng),進(jìn)行指令輸出被動式·檢測腦電信號為主:通過檢測腦電信號,來識別人的情緒、疲勞、腦力負(fù)荷等心理、生理狀態(tài)的系統(tǒng)混合式現(xiàn)階段腦接機口在游戲領(lǐng)域應(yīng)用尚不成熟。腦機接口在游戲娛樂領(lǐng)域的應(yīng)用主要是為游戲玩家提供有別于傳統(tǒng)游戲控制之外的新的操作維度,目前腦機接口游戲娛樂產(chǎn)品主要為評估專注力為主的初級游戲,這種簡單的模式與移動游戲產(chǎn)業(yè)最初“捕魚”、“切水果”等簡單游戲的模式類似。■游戲娛樂領(lǐng)域腦機接口技術(shù)應(yīng)用的融合前景巨大。未來,隨著腦機接口技術(shù)的成熟,腦機接口技術(shù)還將實現(xiàn)游戲感知的直接反饋,從而真正實現(xiàn)沉浸式VR游戲的體驗。游戲控制技術(shù)的演進(jìn)及未來趨勢·由多個范式組成:混合腦機接口既豐富了游戲的控制手段也增強了娛樂性,還解決了部分游戲單一模式較難實現(xiàn)的問題3.4科學(xué)研究領(lǐng)域應(yīng)用分析:腦機接口技術(shù)有助于反哺各學(xué)科研究的進(jìn)步發(fā)展腦機接口技術(shù)對各學(xué)科研究進(jìn)步的幫助神經(jīng)科學(xué)/腦科學(xué)生物醫(yī)學(xué)腦機接口技術(shù)有助于開發(fā)個性化的康復(fù)設(shè)備,例如幫助癱瘓患者的腦控假肢?!瞿X機接口技術(shù)與基礎(chǔ)科學(xué)研究的協(xié)同發(fā)展對產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的影響具有乘數(shù)效應(yīng):腦機接口技術(shù)有助于開發(fā)個性化的康復(fù)設(shè)備,例如幫助癱瘓患者的腦控假肢?!瞿X機接口技術(shù)與基礎(chǔ)科學(xué)研究的協(xié)同發(fā)展對產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的影響具有乘數(shù)效應(yīng):腦機接口技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展可以幫助人類更清楚直接地了解腦活動的方式,因此目前腦機接口技術(shù)也機接口在科研機構(gòu)領(lǐng)域主要應(yīng)用便是助力“腦計劃”的基礎(chǔ)研究工具平臺,包括腦部運作機制研究、腦部疾病/成癮機制/心理狀態(tài)研究、類腦芯片等。人工智能腦機接口技術(shù)對于人腦的深入研究和了解,也有助于人類在開發(fā)人工人工智能腦機接口技術(shù)對于人腦的深入研究和了解,也有助于人類在開發(fā)人工智能算法方面實現(xiàn)進(jìn)一步的優(yōu)化。心理學(xué)腦機接口技術(shù)為心理疾病的治療提供新的治療思路和方法,也有利于開發(fā)情緒調(diào)控與注意力增強工具或個性化心理健康方案。腦機接口技術(shù)的應(yīng)用有助于實現(xiàn)大規(guī)模腦信號數(shù)據(jù)的快速傳輸和處理。改變傳統(tǒng)通訊技術(shù)方式,也為未來 高速通訊交流技術(shù)提供新思路方向。資料來源:《中國腦科學(xué)計劃進(jìn)展》、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理3.5其他領(lǐng)域應(yīng)用分析·腦機接口商業(yè)化應(yīng)用主要采取非侵入式,且以監(jiān)測/監(jiān)測應(yīng)用為主。除了醫(yī)療健康場景以外,在其他非醫(yī)療場景腦機接口產(chǎn)品也有廣泛的應(yīng)用,但目前這些場景主要都采用的是非侵入式技術(shù),目前已有覆蓋應(yīng)用的場景包括工業(yè)、航空航天、商用營銷等,但從實際應(yīng)用功能來看更多聚焦的還是腦機接口的監(jiān)測/檢測功效的應(yīng)用。在隧道施工已初步驗證,獲從業(yè)人員高度評價,將人員感知數(shù)字化,工業(yè)安全監(jiān)測效果好。航空航天·模擬體驗測試、評估預(yù)測機組人員長期深空任務(wù)認(rèn)知健康,為模擬體驗提供及時反饋,應(yīng)用前景良好。對冰箱新增功能進(jìn)行有效性測試,從而優(yōu)化產(chǎn)品體驗,折射用戶對產(chǎn)品感受,協(xié)助產(chǎn)品上市前優(yōu)化。測量旅客的心理生理反應(yīng),簡化登機安檢流程,協(xié)助建筑規(guī)劃和布局l優(yōu)化,充分體現(xiàn)以人為本?;谀X電設(shè)備實時監(jiān)測玩家心理和精神狀態(tài)給分?jǐn)?shù)。協(xié)助放松、專注訓(xùn)練,助理現(xiàn)代體育科技化。交互輔助·輔助出行結(jié)合外設(shè)實現(xiàn)控制和交互,助理特殊人群樂享生活基于神經(jīng)反饋的智能眼鏡,分心時變暗以提醒保持專注。資料來源:中國信通院、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理3.6腦機接口技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的需求空間將超過3000億美元■腦機接口技術(shù)應(yīng)用潛力巨大,重點關(guān)注醫(yī)療健康和商業(yè)娛樂應(yīng)用場景?;谔厮估瑿EO馬斯克提到的腦機接口設(shè)備若進(jìn)行大規(guī)模量產(chǎn),價格大概將在1000美元至2000美元,包含手術(shù)費用整體也將僅在5000美元左右?;诖顺醪焦浪阄磥黼S著腦機接口的技術(shù)成熟,預(yù)估全球腦機接口產(chǎn)業(yè)將直接產(chǎn)生超過3000億美元的經(jīng)濟價值。腦機接口技術(shù)滲透率腦機接口設(shè)備服務(wù)價格預(yù)估全球腦機接口直接需求空間(含半侵入式)(含半侵入式)間接每年帶動經(jīng)濟效益 值服務(wù))(含半侵入式)硬件設(shè)備規(guī)模600億美元(含半侵入式)硬件設(shè)備規(guī)模75億美元(含半侵入式)硬件設(shè)備規(guī)模2億美元4.1腦機接口技術(shù)挑戰(zhàn):如何“聽到”和“理解”腦是主要難點■腦信號的采集和解碼是目前仍是腦機接口企業(yè)博弈的主要方向:腦機接口技術(shù)主要是通過電極采集腦電信號,再借由理解算法分析解讀意圖并實施反饋給對應(yīng)的外部設(shè)備,而由于腦電信號較為微弱且大腦活動非常復(fù)雜,因此“如何聽到腦”和“如何理解腦”是現(xiàn)階段腦機接口技術(shù)發(fā)展現(xiàn)階段面臨的核心難點。腦機接口技術(shù)難點難點一:如何聽到腦·采集難:腦電信號較為微弱且分布廣泛,如何從大腦中準(zhǔn)確獲取有效信號,并且盡 可能減少噪聲干擾,仍然是一個技術(shù)難題?!鬏旊y:信號采集后,如何高效、快速地 傳輸?shù)接嬎闫脚_進(jìn)行分析和處理,尤其在實時控制系統(tǒng)中,對延遲的要求極為嚴(yán)格。難點三:如何保護(hù)腦·保護(hù)難:在侵入式部署方式中,如何避免生物兼容性問題,如感染、排異反應(yīng)等,面臨較大挑戰(zhàn)。難點二:如何理解腦信息量巨大,如何簡化這些信號的提取和分析,同時避免過多的數(shù)據(jù)丟失,是技術(shù)上的一個難·理解難:如何從大腦信號中提取并理解意圖,是腦機接口的核心問題。目前的解碼算法通常存在精度和實時性的局限,且需要高度個性化的調(diào)節(jié)。難點四:如何適應(yīng)腦個挑戰(zhàn)。隨著時間推移,人的腦電信號可能發(fā)生變化,如何使設(shè)備適應(yīng)這些變化并保持高效運作,仍需要大量的研究和技術(shù)改進(jìn)。資料來源:中國信通院、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理4.2.1產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)一:倫理與道德挑戰(zhàn)腦機接口技術(shù)的實現(xiàn),再與機械軀體技術(shù)的融合,將讓人腦可以脫離現(xiàn)有有機生命體而實現(xiàn)真正意義上的“永生”,然而這引發(fā)了對人類與機器邊界劃分的挑戰(zhàn)。脫離肉體以后的人是否還是人類,是否還是原來的“自己”,這存在巨大的爭議和探討,也是目前一部分群體堅決反對腦機接口技術(shù)的理由。2精神與物質(zhì)的邊界問題挑戰(zhàn)腦機接口技術(shù)的發(fā)展使得神經(jīng)技術(shù)與人的大腦深度融合,人對外界事物的感知和精神世界都將可以通過機器實現(xiàn)操控。那么未來隨著神經(jīng)技術(shù)的植入,人類的思維和決策過程是否會受到技術(shù)的支配和影響,接受腦機接口的患者如何區(qū)分現(xiàn)實世界與腦機接口影響的精神世界將成為難題。人格同一性和身份認(rèn)同問題挑戰(zhàn)目前一些研究表明,神經(jīng)刺激技術(shù)如腦深部電刺激(DBS)可能威脅到患者的人格同一性,導(dǎo)致患者感到喪失自我。這引發(fā)了對腦機接口技術(shù)對人格同一性和身份認(rèn)同影響的擔(dān)憂。4.2.2產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)二:信息安全和隱私泄露挑戰(zhàn)■現(xiàn)階段生物腦的安全性無可替代人類的生物大腦在某種程度上由于自身內(nèi)部的安全性、生物保護(hù)機制的存在以及非數(shù)字化的信息處理方式和結(jié)構(gòu),目前可以被視為最安全的生物信息智能處理系統(tǒng)?!霭踩珕栴}是腦機接口發(fā)展過程繞不過的難題腦機接口技術(shù)的突破和應(yīng)用,尤其是侵入式腦接機口產(chǎn)品將打通人腦的生物信息和數(shù)字信息的交換通道,再進(jìn)一步拓展人類大腦功能的同時也是相當(dāng)于將大腦嚴(yán)密的保護(hù)體系打開了缺口連上了外部世界,被接入者自身將面臨外部風(fēng)險的直接威脅以及腦內(nèi)信息的外流風(fēng)險。人類生物大腦的安全隱私保護(hù)機制內(nèi)部安全性人類的大腦是由生物神經(jīng)元和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組成的高度復(fù)雜系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜性使得攻擊者要直接入侵和操控大腦變得非常困難。大腦的內(nèi)部連接和處理方式是高度復(fù)雜和動態(tài)的,從而為保護(hù)個體的思維和意識提供了一定程度的安全性。2生物保護(hù)機制人類的大腦受到自然的生物保護(hù)機制的保護(hù)。頭骨和脊椎骨提供了堅固的保護(hù)層,防止外部物理傷害。此外,身體還具備自主神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)等生理機制,用于應(yīng)對外界威脅,并保持大腦的健康和功能。3非數(shù)字化結(jié)構(gòu)人類大腦的信息處理方式與傳統(tǒng)的數(shù)字計算機系統(tǒng)不同。大腦的處理是基于模式識別和并行處理的,而不是基于二進(jìn)制的序列計算。這種非線性和模糊的信息處理方式使得直接將人類大腦視為傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)的目標(biāo)變得困難。4.2.3產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)三:投入成本挑戰(zhàn)目前我國腦機接口產(chǎn)品按照二類或者三類醫(yī)療器械進(jìn)行產(chǎn)品注冊備案和上市銷售管理,初步估算,單一產(chǎn)品的投入至少需要達(dá)到數(shù)億元人民幣,投資回收期也需要至少3年以上,且該投入還存在效果不及預(yù)期或者失敗的風(fēng)險。因此高昂的投入成本也成為了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大阻礙。臨床試驗成本臨床試驗成本·一例微創(chuàng)腦機接口試驗粗略計算需要花費30萬到50萬元,完成臨床至少需要數(shù)十例臨床。車間建設(shè)成本車間建設(shè)成本·腦機接口設(shè)備的生產(chǎn)車間需要符合GMP標(biāo)準(zhǔn),具備一定規(guī)模的GMP實驗室的建設(shè)成本至少在百萬元以上。研發(fā)成本(主要是人力、材料成本)研發(fā)成本(主要是人力、材料成本)·腦機接口的研發(fā)需要有豐富的神經(jīng)學(xué)科和腦學(xué)以及電子信息學(xué)科的經(jīng)驗。這類人才團隊的用人成本都較高?!つX機接口的研發(fā)過程需要用到大量的高精度芯片和前沿生物新材料,這些材料成本都較高。腦機接口產(chǎn)品研發(fā)到上市前的投入估算投資金額:數(shù)億元投資金額:數(shù)億元投資時間:3-10年資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理中國腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展中國腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢前景及建議5.1中國腦機接口產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢5.2中國腦機接口產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景5.3中國腦機接口產(chǎn)業(yè)化發(fā)展建議5.1中國腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢技術(shù)趨勢1:重點關(guān)注半侵入式路徑技術(shù)趨勢1:重點關(guān)注半侵入式路徑>相比于美國、日本等國家更聚焦于侵入式腦機接口技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,我國目前更聚焦半侵入式腦機接口技術(shù)。從目前實踐案例來看,我國的半侵入腦機接口技術(shù)相比于國外領(lǐng)先企業(yè)Neuralink的案例在效果、安全性上表現(xiàn)更佳。>結(jié)合當(dāng)前我國主要地區(qū)的腦機接口發(fā)展目標(biāo)合規(guī)化,預(yù)計未來五年內(nèi)我國半侵入式腦機接口技術(shù)將在臨床實現(xiàn)普及。大腦功能區(qū)分圖移動(走、跑、移動(走、跑、軀體運動控制體感知覺能力(后額葉)體感知覺能力額葉模仿活動球類活動器具活動額葉視覺注意力視覺活動(追視、定位、區(qū)視覺注意力視覺活動(追視、定位、區(qū)辨、手眼協(xié)調(diào)小腦維持身體的小腦維持身體的穩(wěn)定與平衡平衡性訓(xùn)練協(xié)調(diào)與穩(wěn)定性聽覺活動(聽覺記憶、區(qū)辨、指令反平衡性訓(xùn)練協(xié)調(diào)與穩(wěn)定性美國VS中國腦機接口技術(shù)進(jìn)展我國清華大學(xué)半侵入式腦機接口首例試驗者實現(xiàn)根據(jù)指令移動水瓶美國Neuralink侵入式腦機接口首例試驗我國清華大學(xué)半侵入式腦機接口首例試驗者實現(xiàn)根據(jù)指令移動水瓶技術(shù)趨勢2:從單一到多模態(tài)交互,推動實現(xiàn)“全腦解碼”技術(shù)趨勢2:從單一到多模態(tài)交互,推動實現(xiàn)“全腦解碼”>當(dāng)前BCI應(yīng)用依賴單模態(tài)信號(如腦電圖EEG、功能磁共振fMRI),未來的發(fā)展方向是多模態(tài)腦機接口,結(jié)合腦電、磁信號、光信號和外部環(huán)境數(shù)據(jù),提升信號精度和適用性,實現(xiàn)“全腦解碼”。這種技術(shù)將不僅捕捉顯性意識信號,還能識別潛意識活動,實現(xiàn)更精確和穩(wěn)定的大腦信號捕獲,帶來更廣泛的應(yīng)用場景。資料來源:企業(yè)調(diào)研訪談、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理5.2中國腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景中國腦機接口產(chǎn)業(yè)其他趨勢中國腦機接口產(chǎn)業(yè)其他趨勢:當(dāng)前國內(nèi)腦機接口企業(yè)主要就聚焦于北京、上海等一線城市,從地方政策規(guī)劃和接受程度以及投入來看,預(yù)計上述地區(qū)仍將是我國腦機接口重點發(fā)展地區(qū)。企業(yè)競爭趨勢:頭部企業(yè)馬太效應(yīng)明顯腦機接口屬于醫(yī)療行業(yè),而醫(yī)療行業(yè)也意味著最早通過臨床試驗實現(xiàn)上市的企業(yè)則有望有限占據(jù)行業(yè)較大的市場份額,目前國內(nèi)已有企業(yè)進(jìn)入臨床階段,預(yù)計未來行業(yè)馬太效應(yīng)將持續(xù)顯現(xiàn)。除了侵入式技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域的快速突破,預(yù)計未來非侵入式技術(shù)在包括商業(yè)娛樂、數(shù)字孿生、教育和航天軍工等領(lǐng)域的商業(yè)化融合應(yīng)用也將成為行業(yè)重要方向。2024E2025E2026E■龐大的人口基數(shù)奠定了行業(yè)需求基礎(chǔ)我國人口基數(shù)龐大且老齡化日趨嚴(yán)重,神經(jīng)系統(tǒng)疾病人群數(shù)目龐大,為腦機接口行業(yè)帶來了強勁的市場需求。隨著腦機接口技術(shù)進(jìn)步與規(guī)范管理的協(xié)調(diào)發(fā)展,在國家政策的推動下我國腦機接口行業(yè)將有廣闊的應(yīng)用前景。我們預(yù)2024-2029年中國腦機接口產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模預(yù)測(單位:億元,%)中國腦機接口產(chǎn)業(yè)前景預(yù)測02024-2029年中國腦機接口產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模預(yù)測(單位:億元,%)中國腦機接口產(chǎn)業(yè)前景預(yù)測05.3中國腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議——對政府延續(xù)傳統(tǒng)高效的商業(yè)化應(yīng)用優(yōu)勢,加快腦機接口技術(shù)的應(yīng)用落地在腦機接口產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方面,政府應(yīng)延續(xù)我國在電子支付、電商等互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域高效商業(yè)化應(yīng)用落地的經(jīng)驗優(yōu)勢,加速腦機接口技術(shù),尤其是非侵入式技術(shù)在商業(yè)化方面應(yīng)用落地。構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài),形成產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)競爭優(yōu)勢腦機接口產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要總結(jié)我國在電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗,從上游硬件到軟件各環(huán)節(jié)到下游應(yīng)用打造腦機接口全產(chǎn)業(yè)鏈。鼓勵構(gòu)建“產(chǎn)、學(xué)、研、政、商、金”完整的產(chǎn)業(yè)協(xié)同生態(tài)體系,全方面鼓勵產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,形成產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)競爭優(yōu)勢。牢守安全底線、放開政策監(jiān)管力度,為行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展打開政策空間腦機接口產(chǎn)業(yè)目前仍處于技術(shù)探索的階段,當(dāng)前監(jiān)管法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)仍在制定的過程中。然而腦機接口技術(shù)關(guān)乎人體健康和倫理道德,因此政府一方面需針對腦機接口行業(yè)技術(shù)更新迭代快的特性,盡量放開政策監(jiān)管力度,避免標(biāo)準(zhǔn)過于嚴(yán)苛限制技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用;另一方面也需要避免過于寬松的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致安全和倫理問題。注重教育培養(yǎng),強化人才支撐體系當(dāng)前腦機接口產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期,而腦機接口產(chǎn)業(yè)的發(fā)展涉及醫(yī)療、電子信息、心理學(xué)和材料學(xué)等多個復(fù)合學(xué)科,因此我國應(yīng)積極加快提前針對腦機接口產(chǎn)業(yè)的復(fù)合人才培養(yǎng),做好人才儲備工作,避免未來人才的缺失或者流失。資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理5.3中國腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議——對企業(yè)重視基礎(chǔ)研究強化基礎(chǔ)研究,打造技術(shù)創(chuàng)新能力目前全球各國對腦神經(jīng)活動的研究仍處于探索階段,這也是阻礙腦機接口技術(shù)發(fā)展的根本,因此扎實對人腦活動的基礎(chǔ)研究,才能保障未來腦機接口產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展。加強企業(yè)合作,打通技術(shù)產(chǎn)業(yè)化落地路徑是首要任務(wù)當(dāng)前腦機接口產(chǎn)業(yè)仍處于技術(shù)研發(fā)階段,行業(yè)的商業(yè)化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化落地路徑相對較少,因此現(xiàn)階段加強企業(yè)合

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