這幾天,馬斯克旗下腦機(jī)接口公司Neuralink展示了漸凍癥患者Nick Wray通過腦機(jī)接口控制機(jī)械臂吃東西的畫面。Wray已完成N1芯片的腦部植入。這是Neuralink獲美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)的CONVOY研究項(xiàng)目的一部分,Wray是第8位接受該腦機(jī)植入手術(shù)的患者。
腦機(jī)接口(BCI)技術(shù)的突破性進(jìn)展,尤其是 Neuralink 在漸凍癥患者 Nick Wray 案例中的成功應(yīng)用,標(biāo)志著人類在神經(jīng)系統(tǒng)與機(jī)器交互領(lǐng)域邁出了革命性一步。對于漸凍癥、脊髓損傷等神經(jīng)退行性疾病患者而言,腦機(jī)接口技術(shù)首次實(shí)現(xiàn)了 “意念操控” 的真實(shí)落地。Wray 通過植入 N1 芯片,僅用思維便完成抓取水杯、戴帽子、操作微波爐等精細(xì)動(dòng)作,其 5 分鐘移動(dòng) 39 個(gè)圓柱體的靈活性測試成績,甚至超越部分中風(fēng)康復(fù)患者。這種技術(shù)突破不僅賦予患者自主生活能力,更重塑了他們的尊嚴(yán)與社會(huì)參與度 —— 正如 Wray 所言,“多年來第一次戴上自己的帽子” 的體驗(yàn),本質(zhì)上是對 “身體自主權(quán)” 的重新賦予。
腦機(jī)接口技術(shù)正推動(dòng)醫(yī)療設(shè)備從“輔助工具”向“神經(jīng)替代系統(tǒng)”升級。Neuralink的CONVOY研究已吸引1萬名患者報(bào)名參與臨床試驗(yàn),而中國“神經(jīng)蠕蟲”電極等國產(chǎn)技術(shù)的突破,預(yù)示著全球市場將加速擴(kuò)張。政策層面,中國七部門聯(lián)合發(fā)文明確2027年實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破,上海、武漢等地已出臺專項(xiàng)措施培育產(chǎn)業(yè)集群,技術(shù)轉(zhuǎn)化與商業(yè)化進(jìn)程顯著提速。
今天我們?yōu)榇蠹医庾x一下腦機(jī)接口行業(yè)。
腦機(jī)接口(Brain Computer Interface,BCI)是在大腦與外部設(shè)備之間創(chuàng)建信息通道,是生命科學(xué)和信息科學(xué)融合發(fā)展的前沿技術(shù)和科技創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合的重要領(lǐng)域。它通過記錄裝置采集顱內(nèi)或腦外的大腦神經(jīng)活動(dòng),通過機(jī)器學(xué)習(xí)模型等對神經(jīng)活動(dòng)進(jìn)行解碼,解析出神經(jīng)活動(dòng)中蘊(yùn)含的主觀意圖等信息,基于這些信息輸出相應(yīng)的指令,操控外部裝置實(shí)現(xiàn)與人類主觀意愿一致的行為,并接收來自外部設(shè)備的反饋信號,構(gòu)成一個(gè)交互式的閉環(huán)系統(tǒng)。
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根據(jù)信號采集方式的不同,腦機(jī)接口可以分為以下三種類型:侵入式腦機(jī)接口、半侵入式腦機(jī)接口、非侵入式腦機(jī)接口。侵入式信號強(qiáng)度高,技術(shù)復(fù)雜性強(qiáng),在研發(fā)周期長、投資巨大、回報(bào)周期長的嚴(yán)肅醫(yī)療領(lǐng)域具有獨(dú)特優(yōu)勢和不可替代性,是腦機(jī)接口技術(shù)長期突破方向。
侵入式腦機(jī)接口:電生理信號記錄位置為皮層組織內(nèi),可獲得高強(qiáng)度、高質(zhì)量的信號,但成本較高、安全風(fēng)險(xiǎn)較高(容易引發(fā)免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng));非侵入式腦機(jī)接口:電生理信號記錄位置為頭皮,成本低、方便易用且無創(chuàng)傷,但是采集的信號相對偏弱、空間分辨率較低并且容易受到外部環(huán)境干擾;半侵入式腦機(jī)接口:電生理信號記錄位置為皮層表面,其優(yōu)勢和劣勢介于侵入式與非侵入式之間。
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數(shù)據(jù)來源:
行行查
|行業(yè)研究數(shù)據(jù)庫www.hanghangcha.com
腦機(jī)接口作為腦科學(xué)的重要組成部分,腦機(jī)接口技術(shù)為人腦功能研究提供了重要方法,也為腦疾病臨床診治提供了前沿工具,當(dāng)前已經(jīng)成為全球各國科技競爭的戰(zhàn)略高地之一。
腦機(jī)接口技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程主要分為信號采集、特征提取、特征分類、解碼信號和控制命令五個(gè)核心步驟。在信號采集階段,通過電磁、光、超聲等手段獲取大腦活動(dòng)產(chǎn)生的神經(jīng)信號;隨后進(jìn)入特征提取環(huán)節(jié),利用時(shí)域分析法、頻域分析法或時(shí)頻分析法等方法對原始信號進(jìn)行處理,以識別出具有代表性的特征信息。接著,這些特征經(jīng)過分類處理,為后續(xù)的信號解碼提供依據(jù)。解碼信號是將處理后的神經(jīng)特征轉(zhuǎn)化為可理解的指令,進(jìn)而生成控制命令,用于對外部設(shè)備進(jìn)行操控。
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腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出上游技術(shù)創(chuàng)新壁壘高、下游應(yīng)用場景廣泛的特征。產(chǎn)業(yè)鏈上游主要涵蓋軟硬件設(shè)備,包括腦電采集設(shè)備(如植入式與非植入式電極)、外部嵌套設(shè)備(如仿生手、機(jī)器人)、腦機(jī)接口芯片以及數(shù)據(jù)庫與算法等核心技術(shù)環(huán)節(jié),相關(guān)企業(yè)涉及Neuralink、腦陸科技、BrainCo、STMicroelectronics等。中游為腦機(jī)接口產(chǎn)品,分為腦電采集平臺和腦機(jī)接口設(shè)備兩類,代表企業(yè)有Synchron、NeuroSky、FlectThink、視友科技等。下游應(yīng)用則覆蓋醫(yī)療設(shè)備(如創(chuàng)新醫(yī)療、三博腦科)、商業(yè)娛樂(如世紀(jì)華通、湯姆貓)、康復(fù)訓(xùn)練及其他領(lǐng)域,展現(xiàn)出多元化的落地場景。整體來看,該產(chǎn)業(yè)正從技術(shù)研發(fā)向多領(lǐng)域融合應(yīng)用加速推進(jìn)。
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醫(yī)療領(lǐng)域是腦機(jī)接口主要的應(yīng)用方向
腦機(jī)接口已在癲癇、功能區(qū)膠質(zhì)瘤、漸凍癥、脊髓損傷等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)出良好的治療前景。作為一項(xiàng)新興技術(shù),腦機(jī)接口已在癲癇、功能區(qū)膠質(zhì)瘤、漸凍癥、脊髓損傷等適應(yīng)癥方面展現(xiàn)出較好的治療前景,如皮層電極可輔助檢測癲癇發(fā)作的確切位置與發(fā)病時(shí)間,亦能輔助定位大腦中膠質(zhì)瘤位置,可幫助漸凍癥、脊髓損傷等患者改善生活質(zhì)量,腦機(jī)接口在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用未來可期。
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根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025年腦機(jī)接口藍(lán)皮書》,醫(yī)療健康是腦機(jī)接口的主要應(yīng)用領(lǐng)域,占據(jù)了腦機(jī)接口下游應(yīng)用的56%。全球腦機(jī)接口在嚴(yán)肅醫(yī)療應(yīng)用潛在規(guī)模在150-850億美元,消費(fèi)醫(yī)療應(yīng)用潛在規(guī)模在250-600億美元。隨著腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展,侵入式/半侵入式腦機(jī)接口將在癱瘓、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(jī)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(jī)接口產(chǎn)品價(jià)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(dòng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模將超過3000億美元。
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腦機(jī)接口商業(yè)化應(yīng)用逐步推進(jìn),市場空間廣闊。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,腦機(jī)接口技術(shù)正逐漸從實(shí)驗(yàn)室走向商業(yè)化應(yīng)用,未來,在醫(yī)療健康領(lǐng)域侵入式/半侵入式腦機(jī)接口方案將在癱瘓、腦疾、精神和心理等疾病治療逐步得到普及,在其他商業(yè)化領(lǐng)域非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)的應(yīng)用場景也將更加多元化。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,2019年全球腦機(jī)接口市場規(guī)模為12.0億美元,2023年增長至19.8億美元,2019-2023年CAGR為13.3%,預(yù)計(jì)2029年將進(jìn)一步增長至76.3億美元,2023-2029年CAGR預(yù)計(jì)為25.2%。
2020年中國腦機(jī)接口市場規(guī)模為10.0億元,2023年增長至17.3億元,2020-2023年CAGR為20.0%,預(yù)計(jì)2029年將進(jìn)一步增長至105億元,2023-2029年CAGR預(yù)計(jì)為35.5%。
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2025年3月12日,國家醫(yī)保局發(fā)布《神經(jīng)系統(tǒng)類醫(yī)療服務(wù)價(jià)格項(xiàng)目立項(xiàng)指南(試行)》,首次將腦機(jī)接口技術(shù)設(shè)立為獨(dú)立收費(fèi)項(xiàng)目。指南中設(shè)立了侵入式腦接口置入費(fèi)、侵入式腦機(jī)接口取出費(fèi)、非侵入式腦機(jī)接口適配費(fèi)等多個(gè)收費(fèi)項(xiàng)目,為將來腦機(jī)接口技術(shù)邁向成熟后快速鋪入臨床打下基礎(chǔ)。
2025年3月31日,湖北省公布具體的醫(yī)療服務(wù)價(jià)格。其中,侵入式腦機(jī)接口置入費(fèi)6552元/次,侵入式腦機(jī)接口取出費(fèi)3139元/次,非侵入式腦機(jī)接口適配費(fèi)966元/次,標(biāo)志著腦機(jī)接口技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段向臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化邁出了至關(guān)重要的一步,為腦機(jī)接口技術(shù)的普及和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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2025年8月7日,工信部等七部門印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》,提出未來5年的建設(shè)目標(biāo),確定了腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展“施工圖”?!兑庖姟诽岢?,到2027年,腦機(jī)接口關(guān)鍵技術(shù)取得突破,初步建立先進(jìn)的技術(shù)體系、產(chǎn)業(yè)體系和標(biāo)準(zhǔn)體系。產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大,打造2至3個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚區(qū),開拓一批新場景、新模式、新業(yè)態(tài)。到2030年,腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力顯著提升,形成安全可靠的產(chǎn)業(yè)體系,培育2至3家有全球影響力的領(lǐng)軍企業(yè)和一批專精特新中小企業(yè),構(gòu)建具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)生態(tài),綜合實(shí)力邁入世界前列。
此外,地方政府也密集出臺了一系列政策,支持腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。例如北京市和上海市分別發(fā)布了《加快北京市腦機(jī)接口創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)方案(2025—2030年)》和《上海市腦機(jī)接口未來產(chǎn)業(yè)培育行動(dòng)方案(2025—2030年)》。
中國正通過系統(tǒng)性的政策引導(dǎo),構(gòu)建腦機(jī)接口技術(shù)從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化落地的完整生態(tài)鏈。預(yù)計(jì)到2027年,腦機(jī)接口關(guān)鍵技術(shù)將取得突破,初步形成先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品體系;到2030年,該產(chǎn)業(yè)有望實(shí)現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展,培育出具有全球競爭力的領(lǐng)軍企業(yè),推動(dòng)中國在全球腦機(jī)接口領(lǐng)域占據(jù)重要地位。
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2025年6月,中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院與階梯醫(yī)療,開展了侵入式腦機(jī)接口的前瞻性臨床試驗(yàn)。這標(biāo)志中國在侵入式腦機(jī)接口技術(shù)上成為繼美國之后,全球第二個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段的國家。
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腦機(jī)接口的領(lǐng)軍企業(yè)Neuralink近期也公布了諸多進(jìn)展,宣布目前全球已完成7例植入手術(shù)患者可聯(lián)機(jī)賽車、用機(jī)械臂寫字,受試者重獲跟物理世界交互的能力。Neuralink最終目標(biāo)是構(gòu)建一個(gè)真正的“全腦接口”:一個(gè)能夠向任意神經(jīng)元讀取、寫入、傳輸信息的通用平臺。
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國內(nèi)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)有望蓬勃發(fā)展
翔宇醫(yī)療、誠益通等企業(yè)積極布局,從非侵入式到侵入式技術(shù)全面探索。愛朋醫(yī)療等產(chǎn)品推廣成效顯著,偉思醫(yī)療、麥瀾德等儲(chǔ)備了豐富的專利和技術(shù)。心瑋醫(yī)療創(chuàng)新介入式技術(shù),三博腦科、創(chuàng)新醫(yī)療等與科研機(jī)構(gòu)合作緊密,加速臨床驗(yàn)證與應(yīng)用。這些企業(yè)在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品推廣、臨床合作等方面持續(xù)發(fā)力,隨著技術(shù)不斷突破和市場逐步拓展,國內(nèi)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)前景廣闊,將為醫(yī)療健康等領(lǐng)域帶來革新性變化。
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腦機(jī)交互神經(jīng)調(diào)控現(xiàn)已成為國際學(xué)術(shù)和應(yīng)用研究的前沿和熱點(diǎn)方向,在面向未來的科技創(chuàng)新發(fā)展中占有重要地位。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對大腦結(jié)構(gòu)和功能的不斷探索,人類對于視覺、聽覺、運(yùn)動(dòng)、語言等大腦功能區(qū)有了更加深入的研究,通過腦機(jī)接口設(shè)備獲取這些大腦功能區(qū)的信息并進(jìn)行分析,在神經(jīng)、精神系統(tǒng)疾病的診斷、篩查、監(jiān)護(hù)、治療與康復(fù)領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用前景。
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腦機(jī)接口行業(yè)將呈現(xiàn)技術(shù)融合深化、應(yīng)用場景擴(kuò)展和倫理監(jiān)管完善三大趨勢。
技術(shù)融合方面,隨著類腦芯片、柔性電子、AI驅(qū)動(dòng)的解碼算法不斷進(jìn)步,腦機(jī)接口設(shè)備將向小型化、低功耗、高帶寬方向發(fā)展,特別是自研BCI芯片和高效信號處理算法將成為企業(yè)的核心競爭力壁壘。
應(yīng)用場景擴(kuò)展,應(yīng)用場景將從目前以醫(yī)療康復(fù)為主逐步延伸至教育個(gè)性化干預(yù)、智能駕駛?cè)藱C(jī)協(xié)同、元宇宙沉浸式交互、軍事單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)等領(lǐng)域,形成跨行業(yè)融合的新業(yè)態(tài)。例如,腦機(jī)接口與XR技術(shù)結(jié)合已在混合式教學(xué)中實(shí)現(xiàn)“三堂聯(lián)動(dòng)”教學(xué)模式,顯著提升學(xué)生參與度與學(xué)習(xí)效果。
倫理監(jiān)管,隨著技術(shù)逼近人類認(rèn)知邊界,隱私保護(hù)、數(shù)據(jù)安全、意識操控等倫理問題將引發(fā)社會(huì)廣泛關(guān)注,各國預(yù)計(jì)將加快制定相關(guān)法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),確保技術(shù)發(fā)展始終服務(wù)于人類福祉??傮w而言,腦機(jī)接口作為連接生物智能與人工智能的關(guān)鍵橋梁,正處于從實(shí)驗(yàn)室走向規(guī)?;瘧?yīng)用的關(guān)鍵拐點(diǎn),未來十年有望迎來爆發(fā)式增長。
近年來,隨著科技的迅速進(jìn)步,一些新技術(shù)為解決大腦疑難雜癥提供了新的希望。中國的腦機(jī)接口技術(shù)在這方面取得了顯著進(jìn)展,為患者帶來了重獲健康的可能
2025-08-15 16:00:03北京一技術(shù)成漸凍癥患者福音