腦機(jī)接口板塊再度走出一波上漲行情 腦機(jī)接口行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

• 黃文玉 2023年11月17日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 573 32
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腦機(jī)接口指在人或動(dòng)物大腦與外部設(shè)備之間創(chuàng)建的直接連接，實(shí)現(xiàn)腦與設(shè)備的信息交換。這一概念其實(shí)早已有之，但直到上世紀(jì)九十年代以后，才開(kāi)始有階段性成果出現(xiàn)。腦機(jī)接口是一種在腦與外部設(shè)備之間建立直接的通信渠道。

腦機(jī)接口行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研分析

腦機(jī)接口，有時(shí)也稱作“大腦端口”directneuralinterface或者“腦機(jī)融合感知”brain-machineinterface，它是在人或動(dòng)物腦(或者腦細(xì)胞的培養(yǎng)物)與外部設(shè)備間建立的直接連接通路。在單向腦機(jī)接口的情況下，計(jì)算機(jī)或者接受腦傳來(lái)的命令，或者發(fā)送信號(hào)到腦(例如視頻重建)，但不能同時(shí)發(fā)送和接收信號(hào)。而雙向腦機(jī)接口允許腦和外部設(shè)備間的雙向信息交換。在該定義中，“腦”一詞意指有機(jī)生命形式的腦或神經(jīng)系統(tǒng)，而并非僅僅是“mind”。“機(jī)”意指任何處理或計(jì)算的設(shè)備，其形式可以從簡(jiǎn)單電路到硅芯片。對(duì)腦機(jī)接口的研究已持續(xù)了超過(guò)40年了。20世紀(jì)90年代中期以來(lái)，從實(shí)驗(yàn)中獲得的此類(lèi)知識(shí)顯著增長(zhǎng)。

腦機(jī)接口指在人或動(dòng)物大腦與外部設(shè)備之間創(chuàng)建的直接連接，實(shí)現(xiàn)腦與設(shè)備的信息交換。這一概念其實(shí)早已有之，但直到上世紀(jì)九十年代以后，才開(kāi)始有階段性成果出現(xiàn)。腦機(jī)接口是一種在腦與外部設(shè)備之間建立直接的通信渠道。其信號(hào)來(lái)自中樞神經(jīng)系統(tǒng)，傳播中不依賴于外周的神經(jīng)與肌肉系統(tǒng)。常用于輔助、增強(qiáng)、修復(fù)人體的感覺(jué)–運(yùn)動(dòng)功能或提升人機(jī)交互能力。

在多年來(lái)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐基礎(chǔ)上，應(yīng)用于人體的早期植入設(shè)備被設(shè)計(jì)及制造出來(lái)，用于恢復(fù)損傷的聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)和肢體運(yùn)動(dòng)能力。研究的主線是大腦不同尋常的皮層可塑性，它與腦機(jī)接口相適應(yīng)，可以像自然肢體那樣控制植入的假肢。在當(dāng)前所取得的技術(shù)與知識(shí)的進(jìn)展之下，腦機(jī)接口研究的先驅(qū)者們可令人信服地嘗試制造出增強(qiáng)人體功能的腦機(jī)接口，而不僅僅止于恢復(fù)人體的功能。這種技術(shù)在以前還只存在于科幻小說(shuō)之中。

腦機(jī)接口上游為零部件供應(yīng)商，其中包括腦電采集設(shè)備、芯片、相關(guān)算法、外部嵌套;產(chǎn)業(yè)中游為腦電采集平臺(tái)、腦機(jī)接口設(shè)備;產(chǎn)業(yè)下游為應(yīng)用領(lǐng)域，主要為醫(yī)療機(jī)構(gòu)、科研機(jī)構(gòu)、教育、娛樂(lè)、底層操作設(shè)備、軍事國(guó)防等行業(yè)。

腦磁圖(MEG)以及功能核磁共振成像(fMRI)都已成功實(shí)現(xiàn)非侵入式腦機(jī)接口。例如在一項(xiàng)研究中，病人利用生物反饋技術(shù)可以用改變fMRI所檢測(cè)到的腦部血流信號(hào)來(lái)控制乒乓球運(yùn)動(dòng)。也有人用fMIR信號(hào)來(lái)準(zhǔn)實(shí)時(shí)地控制機(jī)械臂，這一控制的延遲大位7秒左右。一些實(shí)驗(yàn)室已實(shí)現(xiàn)從猴和大鼠的大腦皮層上記錄信號(hào)以便操作腦機(jī)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制。實(shí)驗(yàn)讓猴只是通過(guò)回想給定的任務(wù)(而沒(méi)有任何動(dòng)作發(fā)生)來(lái)操縱屏幕上的計(jì)算機(jī)光標(biāo)并且控制機(jī)械臂完成簡(jiǎn)單的任務(wù)。另外在貓上進(jìn)行的研究對(duì)視覺(jué)信號(hào)進(jìn)行了解碼。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國(guó)腦機(jī)接口行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，全球腦機(jī)接口下游應(yīng)用領(lǐng)域占比最重的為醫(yī)療領(lǐng)域，占比62%，其他領(lǐng)域合計(jì)占比62%。說(shuō)明目前全球腦機(jī)接口應(yīng)用領(lǐng)域主要為醫(yī)療行業(yè)，主要為腦機(jī)接口在醫(yī)療器械上的應(yīng)用。而非醫(yī)療領(lǐng)域的市場(chǎng)主要為教育和智能家居市場(chǎng)，游戲領(lǐng)域暫無(wú)明晰的商業(yè)化應(yīng)用。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2019年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模為12億美元。非侵入式腦機(jī)接口占腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模的86%，侵入式+部分侵入式腦機(jī)接口占比14%。目前，受到腦機(jī)接口技術(shù)和倫理、安全等因素的制約，無(wú)論是各國(guó)科研院所還是企業(yè)，研究重點(diǎn)都側(cè)重非侵入式腦機(jī)接口，對(duì)非侵入式腦機(jī)接口的研發(fā)投入也遠(yuǎn)高于侵入式腦機(jī)接口。

近年來(lái)在國(guó)家倡導(dǎo)和支撐腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策支持下，中國(guó)腦機(jī)接口企業(yè)迎頭趕上。截止目前，中國(guó)醫(yī)療康復(fù)的研究方向腦機(jī)接口企業(yè)有博?？?、臻泰智能;腦機(jī)接口研究方向的企業(yè)有曼安智能、云睿智能及腦陸科技;教育方向的有BrainCo。中國(guó)腦機(jī)接口純?cè)O(shè)備的市場(chǎng)，在與具體的使用場(chǎng)景的結(jié)合后會(huì)產(chǎn)生明顯的放大效應(yīng)，預(yù)計(jì)2040年，中國(guó)腦機(jī)接口純?cè)O(shè)備市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到560億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率在21%。其中：科研級(jí)15億元，消費(fèi)級(jí)545億元，預(yù)測(cè)中國(guó)腦機(jī)接口純?cè)O(shè)備的市場(chǎng)未來(lái)可能達(dá)到千億規(guī)模。

2022年1月11日，成立數(shù)月的腦虎科技(NeuroXess)宣布完成9700萬(wàn)元的天使輪及Pre-A輪融資，這是國(guó)內(nèi)腦機(jī)接口領(lǐng)域最大規(guī)模的早期融資，主要投資機(jī)構(gòu)包括盛大、紅杉資本、涌鏵等。憑借去2021世界人工智能大會(huì)最高獎(jiǎng)的原創(chuàng)核心技術(shù)，腦虎科技對(duì)標(biāo)美國(guó)企業(yè)家埃隆·馬斯克的腦機(jī)接口公司Neuralink，聚焦全球范圍非常稀缺的侵入式腦機(jī)接口設(shè)備研發(fā)。

2022年3月，中國(guó)神經(jīng)外科領(lǐng)域的一項(xiàng)新突破，腦機(jī)接口柔性電極技術(shù)在世界頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志上發(fā)表。這項(xiàng)突破是一種腦機(jī)接口柔性電極技術(shù)，由首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院研發(fā)，是提高手術(shù)精準(zhǔn)度、保護(hù)神經(jīng)功能的關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)將僅有2微米大小的電極點(diǎn)組成的新型柔性電極，通過(guò)手術(shù)放到大腦上，幫助醫(yī)生更精確“看”到大腦內(nèi)部神經(jīng)等，從而最大限度保護(hù)大腦功能。

2023年5月4日，由南開(kāi)大學(xué)段峰教授團(tuán)隊(duì)牽頭的全球首例非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物介入式腦機(jī)接口試驗(yàn)在北京獲得成功。2023年8月23日，《Nature》發(fā)表的論文中，加州大學(xué)開(kāi)發(fā)出的腦機(jī)技術(shù)，將大腦信號(hào)轉(zhuǎn)為文本、語(yǔ)音和表情，加拿大女性安失語(yǔ)了18年可以再次“說(shuō)話”了。2023年10月，發(fā)表在最新一期《科學(xué)進(jìn)展》上的一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，美國(guó)約翰斯·霍普金斯大學(xué)開(kāi)發(fā)出一種治療漸凍癥(ALS)的腦機(jī)接口(BCI)，其能在3個(gè)月內(nèi)保持90%的準(zhǔn)確率，且無(wú)需重新訓(xùn)練或重新校準(zhǔn)算法。

腦機(jī)接口行業(yè)未來(lái)市場(chǎng)規(guī)模及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

有人預(yù)見(jiàn)，未來(lái)當(dāng)腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展到一定程度后，將不但能修復(fù)殘疾人的受損功能，也能增強(qiáng)正常人的功能。例如深部腦刺激(DBS)技術(shù)和RTMS等技術(shù)可以用來(lái)治療抑郁癥和帕金森氏病，將來(lái)也可能可以用來(lái)改變正常人的一些腦功能和個(gè)性。又例如，上文提及的海馬體神經(jīng)芯片將來(lái)可能可以用來(lái)增強(qiáng)正常人的記憶。這可能將帶來(lái)一系列關(guān)于“何為人類(lèi)”、“心靈控制”的問(wèn)題爭(zhēng)論。

硅谷Live從狹義和廣義不同維度及來(lái)自于近兩年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，綜合考量推算出未來(lái)五年的市場(chǎng)規(guī)模，整體市場(chǎng)規(guī)模估計(jì)在3305億美元。狹義的腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模：?jiǎn)螐哪X機(jī)接口設(shè)備(EMG/EEG)的方向來(lái)估算，腦機(jī)接口未來(lái)五年的市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)達(dá)到25億美元。廣義的腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模：從腦機(jī)接口核心應(yīng)用的數(shù)個(gè)科技領(lǐng)域來(lái)估算，未來(lái)五年的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到千億美元，其中包括教育科技領(lǐng)域最多2500億美元，游戲領(lǐng)域?qū)⑦_(dá)到1200億美元，ADHD腦機(jī)接口反饋治療460億美元，大腦檢測(cè)系統(tǒng)預(yù)計(jì)較少在120億美元。

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  腦機(jī)接口，有時(shí)也稱作“大腦端口”directneuralinterface或者“腦機(jī)融合感知”brain-machineinterface，它是在人或動(dòng)物腦（或者腦細(xì)胞的培養(yǎng)物）與外部設(shè)備間建立的直接連接通路。在單向腦機(jī)接m...

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