2024 年(nian) 1 月(yue),腦機(ji)接(jie)(jie)口(kou)(kou)被工信(xin)部等七部門列為十大創新標(biao)志性產(chan)品之一。湖(hu)北省、武漢市及(ji)東湖(hu)高新區把腦機(ji)接(jie)(jie)口(kou)(kou)作為未來產(chan)業的(de)重要(yao)發展方向,已構建起技(ji)(ji)術轉化(hua)至(zhi)臨床落地的(de)政策體(ti)系。2025 年(nian) 3 月(yue),湖(hu)北省響應國家醫保局指(zhi)南,發布了(le)全國首個腦機(ji)接(jie)(jie)口(kou)(kou)醫療服務政府指(zhi)導價(jia),實(shi)現腦機(ji)接(jie)(jie)口(kou)(kou)單獨立(li)項與(yu)收費路徑打通(tong),并建立(li)動態定(ding)價(jia)機(ji)制。腦機(ji)接(jie)(jie)口(kou)(kou)治療技(ji)(ji)術與(yu)醫保的(de)聯動不僅加速(su)腦機(ji)接(jie)(jie)口(kou)(kou)技(ji)(ji)術在臨床治療領域的(de)突破,更為全國醫療創新政策制定(ding)提供(gong)標(biao)桿,未來將進(jin)一步優化(hua)倫(lun)理審查體(ti)系,推動腦機(ji)接(jie)(jie)口(kou)(kou)技(ji)(ji)術普惠化(hua)以及(ji)產(chan)業鏈的(de)高質量發展。
一、行業概述
腦(nao)機接(jie)口工作原理為(wei)先采集(ji)顱內或腦(nao)外腦(nao)電信號,再用機器學習(xi)模(mo)型(xing)等解(jie)碼神經活動解(jie)析意圖,接(jie)著(zhu)輸出(chu)指令操控外部裝置,最(zui)后外部設備將執行反饋傳至(zhi)大腦(nao)形成(cheng)(cheng)交互閉環。由信號采集(ji)、處(chu)理與解(jie)碼、輸出(chu)控制、反饋機制四大核(he)心模(mo)塊組成(cheng)(cheng),依侵(qin)(qin)入(ru)(ru)式、非侵(qin)(qin)入(ru)(ru)式、半侵(qin)(qin)入(ru)(ru)式等技術(shu)類(lei)型(xing)不同,硬軟件實現方(fang)式有(you)別。

圖1.腦機(ji)接口工作原(yuan)理
腦機接口技術依據(ju)腦信號采集的路(lu)徑,主要(yao)可分(fen)為侵入(ru)式、半侵入(ru)式和非侵入(ru)式三種類(lei)型,每(mei)種類(lei)型都有其獨特(te)的特(te)點和應用(yong)場(chang)景。

圖2.不同類型腦(nao)機接(jie)口示意圖:侵(qin)入(ru)(ru)式、半侵(qin)入(ru)(ru)式和非侵(qin)入(ru)(ru)式
侵(qin)入(ru)(ru)式(shi):需(xu)手術將電(dian)極植入(ru)(ru)大腦(nao)皮層,信號(hao)(hao)(hao)質(zhi)(zhi)量高(gao)、干擾(rao)小、精度高(gao),可(ke)實現復雜(za)精細(xi)控(kong)制,但創(chuang)傷(shang)(shang)性(xing)(xing)大、手術風(feng)險高(gao),可(ke)能引發感染(ran)、出(chu)血等并(bing)發癥及不(bu)可(ke)逆腦(nao)損傷(shang)(shang)。半(ban)侵(qin)入(ru)(ru)式(shi):電(dian)極穿(chuan)過(guo)顱骨(gu)但不(bu)進入(ru)(ru)大腦(nao)皮層,信號(hao)(hao)(hao)質(zhi)(zhi)量優于非侵(qin)入(ru)(ru)式(shi),創(chuang)傷(shang)(shang)性(xing)(xing)小于侵(qin)入(ru)(ru)式(shi),仍有感染(ran)風(feng)險,電(dian)極植入(ru)(ru)和維護需(xu)專業醫療操作(zuo)。非侵(qin)入(ru)(ru)式(shi):電(dian)極置于頭皮表(biao)面,無創(chuang)、操作(zuo)簡單、可(ke)重復性(xing)(xing)強,但信號(hao)(hao)(hao)需(xu)穿(chuan)過(guo)多(duo)層組織,腦(nao)電(dian)信號(hao)(hao)(hao)較(jiao)(jiao)弱,分辨率和精度較(jiao)(jiao)低(di)。
二、行業分析
(一)市場規模
腦機接(jie)(jie)口(kou)(kou)作為新興產(chan)業,在(zai)(zai)政策和(he)技(ji)術應用的(de)雙重催化下,市場(chang)規模呈現出不(bu)(bu)斷擴大(da)的(de)態勢。據Grand View Research統(tong)計數據,全球(qiu)(qiu)腦機接(jie)(jie)口(kou)(kou)市場(chang)規模由(you)2019年(nian)(nian)的(de)12億(yi)(yi)美元,增長(chang)至2023年(nian)(nian)近(jin)20億(yi)(yi)美元。2019-2023年(nian)(nian)復合(he)增長(chang)率超13%。行業前(qian)(qian)(qian)景方面、盡(jin)管(guan)腦機接(jie)(jie)口(kou)(kou)技(ji)術的(de)應用可能性(xing)和(he)潛力巨大(da),但目前(qian)(qian)(qian)腦機接(jie)(jie)口(kou)(kou)技(ji)術在(zai)(zai)人體上的(de)應用仍處在(zai)(zai)臨床試(shi)驗階段,目前(qian)(qian)(qian)前(qian)(qian)(qian)還面臨著巨大(da)的(de)倫理道德(de)和(he)社會(hui)接(jie)(jie)受度的(de)難題,因此當前(qian)(qian)(qian)不(bu)(bu)同機構對于腦機接(jie)(jie)口(kou)(kou)產(chan)業的(de)前(qian)(qian)(qian)景增速預測有較(jiao)大(da)差(cha)異,取(qu)均值計算預計到2029年(nian)(nian)全球(qiu)(qiu)腦機接(jie)(jie)口(kou)(kou)產(chan)業規模將達到76.3億(yi)(yi)美元。

圖3.腦機(ji)接口行(xing)業全(quan)球市場規模及預測
(二)競爭格局
全球腦機(ji)接口市場(chang)(chang)競爭(zheng)激烈,依據(ju)企(qi)業(ye)的規模、技術實力(li)和市場(chang)(chang)份額,可大致劃分為(wei)三個競爭(zheng)梯(ti)隊。
第(di)(di)一(yi)(yi)梯隊以國際知名企(qi)(qi)業(ye)(ye)為主(zhu),如特(te)斯(si)拉旗(qi)下的(de)(de)Neuralink。這類企(qi)(qi)業(ye)(ye)具有強大的(de)(de)資金實(shi)力和頂尖的(de)(de)科(ke)(ke)(ke)研團隊,在(zai)技(ji)術研發上處于全(quan)球領先地位。第(di)(di)二(er)梯隊包含(han)國內外具有一(yi)(yi)定(ding)規模(mo)和技(ji)術實(shi)力的(de)(de)企(qi)(qi)業(ye)(ye),如科(ke)(ke)(ke)大訊飛(fei)、博睿康醫療(liao)科(ke)(ke)(ke)技(ji)等。第(di)(di)三梯隊則是眾(zhong)多新興的(de)(de)創業(ye)(ye)公司和科(ke)(ke)(ke)研機構(gou),如強腦科(ke)(ke)(ke)技(ji)、腦陸(lu)科(ke)(ke)(ke)技(ji)等。
總體而言,國(guo)外在(zai)侵入式(shi)腦機(ji)接口技(ji)(ji)術(shu)上起步早且(qie)部分(fen)企(qi)業臨床成果顯著,國(guo)內則在(zai)侵入式(shi)與非侵入式(shi)腦機(ji)接口技(ji)(ji)術(shu)均有布局,憑借(jie)政策(ce)支持發展(zhan)迅(xun)速,企(qi)業和研究(jiu)機(ji)構(gou)(gou)還積極(ji)探索多技(ji)(ji)術(shu)融合以拓展(zhan)應用。以下是對國(guo)內外主(zhu)要(yao)研究(jiu)機(ji)構(gou)(gou)和企(qi)業在(zai)不同技(ji)(ji)術(shu)路線上進展(zhan)的對比分(fen)析:

表1.國內(nei)外(wai)主要研究機構和企業(ye)在不(bu)同技術路線(xian)上進展的對比
(三)上下游產業鏈
腦(nao)機(ji)接口技(ji)術作為人機(ji)交互(hu)領域的前沿突破(po)方向,近(jin)年來在醫療健(jian)康(kang)、智(zhi)能娛樂、軍事科(ke)技(ji)等多元場(chang)(chang)景(jing)中(zhong)釋放出巨大應用潛力(li)。其產業(ye)鏈體(ti)系完整且(qie)層次分明:上游(you)(you)聚焦芯片(pian)設計(ji)、神經信號采集設備研(yan)發(fa)(fa)及腦(nao)科(ke)學數據庫構建;中(zhong)游(you)(you)涵蓋軟硬(ying)件(jian)系統集成制造、算(suan)法(fa)模型(xing)開發(fa)(fa)與(yu)優化;下游(you)(you)則(ze)廣泛延伸(shen)至醫療康(kang)復(fu)、商(shang)業(ye)娛樂、工業(ye)控(kong)制等終端(duan)應用場(chang)(chang)景(jing),形成了(le)從底層技(ji)術研(yan)發(fa)(fa)到終端(duan)場(chang)(chang)景(jing)落地的全鏈條(tiao)生(sheng)態(tai)布(bu)局。

圖4.腦機接口產業鏈全(quan)景圖
三、發展趨勢
腦機(ji)接口(kou)(kou)未(wei)來(lai)將(jiang)(jiang)呈(cheng)現多維度發(fa)展(zhan)(zhan)趨勢,對(dui)社會經(jing)濟影響深遠且投資前景廣(guang)闊(kuo)。其(qi)產(chan)業加速發(fa)展(zhan)(zhan),呈(cheng)現技術(shu)融(rong)合與(yu)場景擴展(zhan)(zhan)兩大特征:技術(shu)層面,生(sheng)物(wu)醫學、納(na)米材料與(yu)人工智能交叉(cha)融(rong)合,推動(dong)腦機(ji)接口(kou)(kou)向高分辨率、長(chang)續(xu)航、低侵入方向發(fa)展(zhan)(zhan);應(ying)用場景上(shang),醫療(liao)領(ling)域(yu)率先(xian)規模(mo)化(hua)落地,并逐步(bu)拓展(zhan)(zhan)至教育、娛樂、軍事等多元領(ling)域(yu),形(xing)成 “醫療(liao)筑基(ji)、消費(fei)破圈” 格局。隨著(zhu)全(quan)球腦科學戰略推進及人工智能賦能,預(yu)計未(wei)來(lai)十年腦機(ji)接口(kou)(kou)市場規模(mo)將(jiang)(jiang)呈(cheng)指數級增(zeng)長(chang)。
展(zhan)望未(wei)來(lai),腦機(ji)接(jie)(jie)(jie)口(kou)產(chan)業(ye)(ye)(ye)發(fa)展(zhan)空間極為廣闊,技術創(chuang)新(xin)將(jiang)持續突破,應用場(chang)景也會不斷拓展(zhan)延伸。在國(guo)家政(zheng)策的(de)(de)大(da)力扶(fu)持,以(yi)及各(ge)地積(ji)極推動產(chan)業(ye)(ye)(ye)規劃落地的(de)(de)大(da)環(huan)境下(xia),腦機(ji)接(jie)(jie)(jie)口(kou)技術將(jiang)加速從實(shi)驗室走向市場(chang),在醫(yi)療、教育、娛(yu)樂(le)等(deng)領域(yu)實(shi)現(xian)更為廣泛(fan)、深入的(de)(de)應用。光谷(gu)(gu)不僅擁有華(hua)中科技大(da)學腦研究所這(zhe)樣的(de)(de)頂尖科研機(ji)構,還有多家知名(ming)醫(yi)院,在臨(lin)床資(zi)源和(he)病(bing)例研究方面具備得天獨厚(hou)的(de)(de)優勢。光谷(gu)(gu)產(chan)投作為武漢光谷(gu)(gu)產(chan)業(ye)(ye)(ye)投資(zi)的(de)(de)中堅力量,未(wei)來(lai)將(jiang)密切關注腦機(ji)接(jie)(jie)(jie)口(kou)賽道,通過產(chan)學研醫(yi)的(de)(de)深度(du)融合,加大(da)對腦機(ji)接(jie)(jie)(jie)口(kou)產(chan)業(ye)(ye)(ye)化項目的(de)(de)研究與投資(zi),推動腦機(ji)接(jie)(jie)(jie)口(kou)產(chan)業(ye)(ye)(ye)在光谷(gu)(gu)的(de)(de)高速發(fa)展(zhan)。