中國(guó)腦機(jī)接口技術(shù)躋身國(guó)際領(lǐng)先行列 中國(guó)電科14所腦機(jī)接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)新突破

• 劉明月 2023年5月10日 來源：經(jīng)濟(jì)參考報(bào) 542 30
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據(jù)經(jīng)濟(jì)參考報(bào)，南開大學(xué)日前宣布全球首例非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物介入式腦機(jī)接口試驗(yàn)在北京取得成功，這不僅標(biāo)志著中國(guó)腦機(jī)接口技術(shù)躋身國(guó)際領(lǐng)先行列，也有助推動(dòng)腦科學(xué)領(lǐng)域研究。據(jù)南開大學(xué)介紹，腦機(jī)接口技術(shù)可以將腦電信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制指令，從而幫助運(yùn)動(dòng)功能障礙患者，如腦卒中

中國(guó)腦機(jī)接口技術(shù)躋身國(guó)際領(lǐng)先行列

據(jù)經(jīng)濟(jì)參考報(bào)，南開大學(xué)日前宣布全球首例非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物介入式腦機(jī)接口試驗(yàn)在北京取得成功，這不僅標(biāo)志著中國(guó)腦機(jī)接口技術(shù)躋身國(guó)際領(lǐng)先行列，也有助推動(dòng)腦科學(xué)領(lǐng)域研究。據(jù)南開大學(xué)介紹，腦機(jī)接口技術(shù)可以將腦電信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制指令，從而幫助運(yùn)動(dòng)功能障礙患者，如腦卒中、漸凍癥等患者，與外部設(shè)備交互，提升生活質(zhì)量。

在中國(guó)，除了南開大學(xué)公布的這次試驗(yàn)，浙江大學(xué)團(tuán)隊(duì)已在2020年開展了相關(guān)的臨床研究。據(jù)浙江大學(xué)介紹，借助腦機(jī)接口技術(shù)，當(dāng)時(shí)一名四肢完全癱瘓的72歲男性可以完全利用大腦運(yùn)動(dòng)皮層信號(hào)精準(zhǔn)控制外部機(jī)械臂與機(jī)械手，完成進(jìn)食、握手等動(dòng)作。

雖然取得進(jìn)展，但腦機(jī)接口技術(shù)本身仍有不少障礙要克服，這包括破解復(fù)雜腦電波的障礙、多學(xué)科聯(lián)動(dòng)的技術(shù)障礙等。此外，腦機(jī)接口技術(shù)的未來應(yīng)用也涉及法律、倫理和監(jiān)管問題。西班牙、美國(guó)、法國(guó)、阿根廷等都已開始研究這一問題，一些國(guó)家已推進(jìn)有針對(duì)性的相關(guān)立法。

中國(guó)電科14所腦機(jī)接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)新突破

近日，中國(guó)電科14所人腦機(jī)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的基于可穿戴腦電帽控制的外骨骼系統(tǒng)，成功幫助癱瘓兒童實(shí)現(xiàn)手部抓握。該系統(tǒng)通過“腦電帽”提取運(yùn)動(dòng)意圖腦電，利用生物信息處理算法，分析和識(shí)別出運(yùn)動(dòng)意圖并輸出相應(yīng)的指令，再通過外骨骼“氣動(dòng)手套”驅(qū)動(dòng)癱瘓兒童做出相應(yīng)動(dòng)作。雖然小朋友喪失了自身運(yùn)動(dòng)能力，但可以用腦電控制外骨骼驅(qū)動(dòng)手和手臂“運(yùn)動(dòng)”，幫助大腦到手和手臂肌肉的神經(jīng)通路康復(fù)重塑，有利于恢復(fù)受損的肢體功能。

據(jù)中研研究院《2023-2028年中國(guó)腦機(jī)接口行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及未來發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示

中國(guó)在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》中首次把“腦科學(xué)與認(rèn)知 ”列入基礎(chǔ)研究八大科學(xué)前沿問題，標(biāo)志著腦科學(xué)研究已經(jīng)上升到國(guó)家科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略層面。歐盟支持重點(diǎn)開展人腦模擬、神經(jīng)形態(tài)計(jì)算、神經(jīng)機(jī)器人等領(lǐng)域的科學(xué)研究。韓國(guó)重點(diǎn)開發(fā)腦神經(jīng)信息學(xué)、腦工程學(xué)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、大腦仿真計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。

目前腦機(jī)接口技術(shù)的跨學(xué)科融合，是由“信息時(shí)代”向“腦智時(shí)代”發(fā)展的跨越，是腦科學(xué)與人工智能研究中最活躍的領(lǐng)域之一，涉及電子、材料、生物醫(yī)學(xué)工程、臨床醫(yī)學(xué)、信息科學(xué)等多種學(xué)科的交叉融合。

未來腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

腦科學(xué)研究已經(jīng)成為全球共識(shí)，美國(guó)、中國(guó)、日本、歐盟等國(guó)家和地區(qū)紛紛發(fā)布政策支持腦科學(xué)研究。特別是美國(guó)早在1989年就發(fā)布了《全國(guó)性腦計(jì)劃》，啟動(dòng)腦科學(xué)研究。

全球醫(yī)療+腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)融資規(guī)模攀上新高峰，總額環(huán)比上升211%，整體融資規(guī)模突破十億美元大關(guān)。2022年Q1醫(yī)療健康領(lǐng)域整體融資放緩，但醫(yī)療+腦機(jī)接口領(lǐng)域呈上升趨勢(shì)，同比增長(zhǎng)18.5%，融資總額為2.1億美元，過億美元級(jí)融資事件一例，融資金額主要集中在1500萬美元上下。

圖表： 全球不同應(yīng)用腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模及份額

數(shù)據(jù)來源：中研普華研究院

據(jù)了解，單從腦機(jī)接口設(shè)備(EMG/EEG)的方向來估算，腦機(jī)接口未來五年的市場(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)域來估算，未來五年的市場(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。

腦機(jī)接口擁有極大的便利性，甚至有可能是未來手術(shù)朝著科技化發(fā)展的動(dòng)力來源之一。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù),我國(guó)孤獨(dú)癥發(fā)病率大約為1%,孤獨(dú)癥譜系障礙人群已經(jīng)超過1000萬，也就是說腦機(jī)接口需求量超1000萬。但目前我國(guó)孤獨(dú)癥兒童康復(fù)領(lǐng)域卻面臨著不小的難題，腦機(jī)接口技術(shù)的應(yīng)用為我國(guó)乃至世界孤獨(dú)癥兒童康復(fù)帶來了希望。

腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)受國(guó)家政策大力支持

科技部發(fā)布了《科技部關(guān)于發(fā)布科技創(chuàng)新 2030 — " 腦科學(xué)與類腦研究 " 重大項(xiàng)目 2021 年度項(xiàng)目申報(bào)指南的通知》，涉及 59 個(gè)研究領(lǐng)域和方向，國(guó)家撥款經(jīng)費(fèi)預(yù)計(jì)超過 31.48 億元人民幣，指南的發(fā)展標(biāo)志著醞釀 6 年的中國(guó)腦計(jì)劃項(xiàng)目正式啟動(dòng)。

據(jù)中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院公布的《腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化白皮書2021》顯示，2019年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模約12億美元，預(yù)計(jì)2027達(dá)37億美金，CAGR15.5%，目前下游醫(yī)療保健領(lǐng)域占比62%，其次為疾病治療。

上海印發(fā)《上海打造未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新高地發(fā)展壯大未來產(chǎn)業(yè)集群行動(dòng)方案》中提出，加速非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)、腦機(jī)融合技術(shù)、類腦芯片技術(shù)、大腦計(jì)算神經(jīng)模型等領(lǐng)域突破。有分析認(rèn)為，腦機(jī)接口可能將率先應(yīng)用于醫(yī)療康復(fù)行業(yè)，此外，其在娛樂市場(chǎng)也有望加速擴(kuò)容，成為繼VR、AR之后下一代元宇宙入口。從市場(chǎng)規(guī)模上看，雖然腦機(jī)接口目前仍處于發(fā)展初期，但市場(chǎng)前景仍較為廣闊。

未來該行業(yè)市場(chǎng)空間極大，更多消息請(qǐng)點(diǎn)擊中研研究院出版的《2023-2028年中國(guó)腦機(jī)接口行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及未來發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》。

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