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)接口技術(shù)是一種變革性的人機(jī)交互技術(shù)。其作用機(jī)制是繞過(guò)外周神經(jīng)和肌肉,直接在大腦與外部設(shè)備之間建立全新的通信與控制通道。它通過(guò)捕捉大腦信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào),實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和控制。
腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)鏈包括上游的腦機(jī)接口芯片和腦電采集設(shè)備廠商、操作系統(tǒng)和軟件提供商、數(shù)據(jù)分析服務(wù)商,中游的腦機(jī)接口產(chǎn)品提供商,以及下游包括醫(yī)療、教育、游戲、智能家居、軍事等應(yīng)用領(lǐng)域。
腦機(jī)接口行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)規(guī)模分析
數(shù)據(jù)顯示,2019年,全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模達(dá)12億美元,預(yù)計(jì)到2027年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)36億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率約為14.7%。近年來(lái),腦機(jī)接口市場(chǎng)仍主要以醫(yī)療為主,同時(shí),受到技術(shù)及安全等因素的制約,腦機(jī)接口主要以非侵入式接口為主。2020年,全球非侵入式腦機(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14%;腦機(jī)接口在醫(yī)療領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模占比達(dá)62%,主要為腦機(jī)接口在醫(yī)療器械上的應(yīng)用,其它領(lǐng)域占了62%。
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。
根據(jù)不同數(shù)據(jù)來(lái)源,全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模有所不同。但普遍預(yù)計(jì)該市場(chǎng)正在快速增長(zhǎng)。例如,Precedence Statistics數(shù)據(jù)顯示,2023年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模為23.5億美元,預(yù)計(jì)2033年將達(dá)到108.9億美元,2024-2033年復(fù)合增長(zhǎng)率為16.55%。中國(guó)腦機(jī)接口市場(chǎng)起步較晚,但發(fā)展迅速。目前市場(chǎng)規(guī)模在十億量級(jí),并有望在未來(lái)幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。
根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029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:
醫(yī)療健康是腦機(jī)接口最大的市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域,也是最接近商業(yè)化的領(lǐng)域。非侵入式腦機(jī)接口主要應(yīng)用于腦疾病的早期篩查和輔助診療,而侵入式腦機(jī)接口則更專注于治療難治性腦部疾病。消費(fèi)電子,腦機(jī)接口技術(shù)為智能家居、可穿戴設(shè)備等產(chǎn)品的智能化升級(jí)提供了支持,提升了用戶體驗(yàn)。在教育領(lǐng)域,腦機(jī)接口技術(shù)為個(gè)性化教育鋪平了道路;在娛樂(lè)領(lǐng)域,則為用戶帶來(lái)更加沉浸式的體驗(yàn)。腦機(jī)接口技術(shù)在軍事領(lǐng)域也有應(yīng)用潛力,如士兵訓(xùn)練、武器控制等。
全球腦機(jī)接口市場(chǎng)主要由美國(guó)、歐洲和日本等國(guó)家和地區(qū)的企業(yè)占據(jù),其中美國(guó)的企業(yè)在技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)應(yīng)用方面處于領(lǐng)先地位。中國(guó)腦機(jī)接口行業(yè)雖然起步較晚,但發(fā)展迅速,已經(jīng)涌現(xiàn)出了一批優(yōu)秀的企業(yè),如博??悼萍?、腦虎科技、強(qiáng)腦科技等。這些企業(yè)在各自領(lǐng)域內(nèi)取得了顯著進(jìn)展,并積極參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
中國(guó)政府對(duì)腦機(jī)接口技術(shù)給予了高度重視,并將其列為未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的重點(diǎn)方向之一。各級(jí)政府和國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策紛紛出臺(tái)支持措施,如《信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃(2024—2027年)》中提到推進(jìn)腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)研究等。
2023年,科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了可以將神經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為接近正常對(duì)話速度的語(yǔ)句的腦機(jī)接口。全球首例非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物介入式腦機(jī)接口試驗(yàn)在北京獲得成功,促進(jìn)了介入式腦機(jī)接口從實(shí)驗(yàn)室前瞻性研究向臨床應(yīng)用邁進(jìn)。隨著腦科學(xué)、人工智能和材料學(xué)的發(fā)展,腦機(jī)接口技術(shù)的不斷進(jìn)步,它將在提高患者生活質(zhì)量、促進(jìn)個(gè)性化和精準(zhǔn)化醫(yī)療方面發(fā)揮重要的作用。2024年1月29日,首例人類接受了腦機(jī)接口公司Neuralink的植入物,目前恢復(fù)良好。初步結(jié)果顯示神經(jīng)元尖峰檢測(cè)(neuron spike detection)表現(xiàn)出良好的前景。
腦機(jī)接口行業(yè)未來(lái)發(fā)展前景預(yù)測(cè)
中國(guó)腦機(jī)接口市場(chǎng)雖然起步較晚,但增長(zhǎng)迅速。隨著技術(shù)的不斷突破和應(yīng)用場(chǎng)景的拓展,中國(guó)腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模有望在未來(lái)幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2040年,中國(guó)腦機(jī)接口設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到千億規(guī)模。腦機(jī)接口技術(shù)仍面臨技術(shù)瓶頸、倫理風(fēng)險(xiǎn)、安全隱患等挑戰(zhàn)。需要在技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)應(yīng)用和倫理規(guī)范三者之間找到平衡。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的拓展,腦機(jī)接口行業(yè)將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。未來(lái)十年到二十年內(nèi),該領(lǐng)域有望實(shí)現(xiàn)更加快速和穩(wěn)健的發(fā)展。
綜上所述,腦機(jī)接口行業(yè)市場(chǎng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)及前景十分看好。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,該行業(yè)有望在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。同時(shí),也需要關(guān)注面臨的挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn),確保技術(shù)的安全、可靠和可持續(xù)發(fā)展。
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