“脑机接口“新赛道加速布局，未来行业规模超百亿

2023-07-20 12:07

在2014年的巴西世界杯开幕式上，一位高位截瘫的青年身披机械盔甲，利用脑机接口开出第一脚球，向全世界展示了脑机接口最直观的临床价值——为运动障碍提供辅助工具。现代著名宇宙学家斯蒂芬・威廉・霍金（Stephen William Hawking）也安装了一个类似脑机接口的设备，该设备就像一台脑电图传感器一样，能够将霍金的思维和计算机连接在一起，使他就能够同外部世界保持联系。随着《阿凡达2》的上映，将“脑机接口技术”托“科幻”之名更广泛地传播到了大众视野。那么，到底什么是脑机接口、它距离我们的生活还有多远？

科技突破：脑机接口正在探索大脑秘境

人类的一切活动、语言和思想都源于大脑，而大脑活动的本质是神经元放电与电信号传递，脑机接口（BCI）就是为这些电信号与外界设备人工搭建通路，以实现信息的直接交换。这一概念早在1973年被美国加州大学维达尔教授提出，他认为 BCI 是“大脑与外界直接进行信息通讯的方式”并搭建了世界上第一个非植入式脑机接口系统。

现有的脑机接口一般分为侵入式、半侵入式和非侵入式三种。侵入式和半侵入式由于需要在大脑中放置植入式设备，因而带有一定的风险性和安全性问题。而非侵入式的方式虽然操作简便安全，但由于颅骨对信号的衰减作用和对神经元发出的电磁波的分散和模糊效应，记录到的信号分辨率有限，因此仍然是学术界的研究热点。

目前在脑机接口领域最为外界熟知的技术企业，是前世界首富、特斯拉CEO马斯克（Elon Musk）2016年创立的美国脑机接口公司Neuralink。2020年8月，马斯克公布Neuralink研究成果，实现了给猪植入脑机接口的实验，2022年12月则宣布让猴子学会“意念打字”，并计划半年内将计算机植入人脑。

中科院上海微系统所副所长、脑虎科技创始人兼首席科学家陶虎博士认为，人脑在进化的过程中，始终选择了一个相对正确的进化方向，因此人类目前在地球上，仍能保持在食物链最顶端。不过，人脑作为宇宙中迄今发现的最复杂物件，拥有超过800亿个神经元，加之这些神经细胞上的无数突触,其海量计算潜能亟待可持续开发。科学家们从未停止过对大脑秘境的探索，脑机接口已成为当前脑科学和人工智能领域最活跃的研究方向。

产品应用：脑机接口领航医疗行业发展之路

脑机接口定义反映了脑机接口最直接的用途，目前这一技术被主要应用在医疗场景，最直观的价值在于使运动障碍患者能凭借意念直接对计算机、机械臂等外部设备加以控制和使用，弥补生活中种种不便。

2022年Nature Communications上的一篇研究表明，借助能读取大脑信号的植入式脑机接口，使一位罹患渐冻症的男子能够选择字母，组成通顺的句子，完成日常交流，这一研究使脑机接口技术现实了突破性进展。

在2023年1月份，马斯克的合伙人脑机接口公司Precision Neuroscience宣布正试图构建第7层，帮助瘫痪病人仅通过神经信号便可操作电子设备，可移动光标、打字，甚至直接访问社交媒体。据公司介绍，Precision已成功使用“第7层”设备解码动物神经信号，未来几个月内有望获得美国FDA批准，在人体上测试该技术。

脑机接口技术融合了脑科学、神经科学、信息科学、材料科学、生物科学、系统科学、医学工程等多学科知识，将生物学意义上的大脑与人造的智能设备系统融为一体，未来不仅在医学领域应用潜力很大，在教育、娱乐、军事、金融、智能家居等非医学领域也具有不错的应用前景。

政策加持：“脑机接口”未来市场潜力巨大

实际上，脑机接口在医疗健康的应用，不仅是国外Precision、Neuralink等初创公司的发展目标，在我国更已被纳入政策文件——

2023年1月，工信部等十七部门发布的“机器人+”应用行动实施方案中，针对医疗健康领域已明确提及，围绕神经系统损伤、损伤后脑认知功能障碍、瘫痪助行等康复治疗需求，突破脑机交互等技术，开发用于损伤康复的辅助机器人产品。推动人工智能辅助诊断系统、机器人5G远程手术、脑机接口辅助康复系统等新技术新产品加速应用。

此外，去年十月，上海发布《上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案》，未来健康产业集群规划中，“脑机接口”赫然列在第一点。文件提出，探索脑机接口技术在肢体运动障碍、慢性意识障碍、精神疾病等医疗康复领域的应用。

国信证券研报显示，目前全球提供脑机接口产品和业务的公司有两百余家，主要集中在美国和中国。互联网科技巨头纷纷介入脑机接口领域，谷歌、微软、Facebook等科技巨头也开始布局开发底层技术。2022年年末，国内老牌脑机接口企业博睿康获得了数亿元融资，成为国内第一家迈入C轮融资的脑机接口企业。

根据研究机构Data Bridge Market Research今年2月3日公布的最新数据显示，2022年脑机接口市场规模为17.40亿美元，预计到2030年将达到56.92亿美元（约合人民币392.36亿元），期内年复合增长率为15.61%，市场潜力巨大。此外，麦肯锡预测未来10到20年，全球脑机接口产业将产生700-2000亿美金经济价值。

未来，随着脑机接口的进步，人类只需要在脑中一想就能传递心之所想，在虚拟的世界中与外界产生直接联系，这也将进入元宇宙的“终极形态”。虽然目前“脑机接口”还处于起步水平，但未来可能比科幻更科幻，也许“意念互联”就在不远的明天。正如霍金生前所说，通信的未来是脑机接口，它可以利用新技术革命的各种工具，来改善人类的生活。

来源：上海市国际技术进出口促进中心

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