2024年全球及中國(guó)腦機(jī)接口行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析及市場(chǎng)格局分析 [圖]

內(nèi)容概要：近10年來(lái)全球范圍內(nèi)進(jìn)入腦機(jī)接口行業(yè)的企業(yè)持續(xù)增加，全球腦機(jī)接口代表性企業(yè)已超500家。近些年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，2023年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模達(dá)19.8億美元。在國(guó)家政策的支持下，近年來(lái)我國(guó)腦機(jī)接口技術(shù)研發(fā)和投資項(xiàng)目明顯增加，不斷有新成果發(fā)布。目前國(guó)內(nèi)已有上百個(gè)腦機(jī)接口設(shè)備取得Ⅱ類(lèi)或Ⅲ類(lèi)醫(yī)療器械注冊(cè)證。腦機(jī)接口行業(yè)正在進(jìn)入應(yīng)用普及期，未來(lái)十年內(nèi)有望實(shí)現(xiàn) “應(yīng)用解決方案效果良好，多類(lèi)解決方案走向成熟商用”的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：腦機(jī)接口分類(lèi)、發(fā)展歷程、市場(chǎng)規(guī)模、腦機(jī)接口政策、市場(chǎng)格局

一、腦機(jī)接口定義及分類(lèi)

腦機(jī)接口（Brain-Computer Interface，BCI）是一種直接連接人腦和外部設(shè)備的技術(shù)，通過(guò)腦電波等神經(jīng)信號(hào)來(lái)控制外部設(shè)備。腦機(jī)接口系統(tǒng)通常由信號(hào)采集部分、信號(hào)分析部分、控制設(shè)備部分和反饋環(huán)節(jié)組成。目前，腦機(jī)接口按照信號(hào)采集方式可以分為侵入式、半侵入式和非侵入式三大類(lèi)別。其中侵入式及半侵入式均可歸類(lèi)為植入式，非侵入式又被稱(chēng)為非植入式。

侵入式腦機(jī)接口需將電極植入顱骨，直接接觸腦組織，這種方式雖然可獲取質(zhì)量最佳的神經(jīng)信號(hào)，但手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)極高。隨著神經(jīng)科學(xué)、生物材料等學(xué)科的飛速發(fā)展，侵入式腦機(jī)接口研究迅速升溫，正向著小型化、便攜化方向發(fā)展。

半侵入式腦機(jī)接口將電極植入顱腔而非腦內(nèi)部位，主要借助皮層腦電圖進(jìn)行腦信號(hào)記錄，這種方式相比侵入式手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較低、創(chuàng)傷較小，但仍需一定程度的開(kāi)顱手術(shù)；與非侵入式相比，其獲取的神經(jīng)信號(hào)更為清晰精準(zhǔn)，空間分辨率和識(shí)別準(zhǔn)確性也更高?？傮w而言，半侵入式腦機(jī)接口技術(shù)較為成熟，具備一定臨床應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

非侵入式是指無(wú)需植入任何設(shè)備，只需將傳感器放置于頭皮表面即可測(cè)量大腦活動(dòng)狀況。這是目前最為主流的腦機(jī)接口形式，安全性能最高，對(duì)人體基本無(wú)創(chuàng)傷。由于人體顱骨的遮蔽效應(yīng)，非侵入式技術(shù)所獲取的神經(jīng)信號(hào)精度往往較低。盡管如此，其操作簡(jiǎn)便、可廣泛應(yīng)用于康復(fù)訓(xùn)練、教育娛樂(lè)、智能家居、人機(jī)交互等諸多民用和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，前景十分廣闊。

二、全球腦機(jī)接口發(fā)展情況分析

（一）全球腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程

腦電研究起源于上世紀(jì)二十年代，至1973年腦機(jī)接口概念被正式提出，腦機(jī)接口系統(tǒng)研究至今已有50多年。

1973年，美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的Jacques J. Vidal首次在文獻(xiàn)中提出“腦機(jī)接口”概念，提出以腦電信號(hào)作人機(jī)通信中的信息載體或控制諸如假肢或宇宙飛船之類(lèi)的外部設(shè)備的設(shè)想。1970年代到1993年，科學(xué)家對(duì)腦電研究進(jìn)一步深化，腦機(jī)接口進(jìn)入基礎(chǔ)研究期，基礎(chǔ)理論得到發(fā)展。P300、SSVEP、運(yùn)動(dòng)想象等范式誕生。

1993至2012年，腦機(jī)接口進(jìn)入應(yīng)用實(shí)驗(yàn)階段，上游和中游的技術(shù)和設(shè)備逐漸成熟為科研實(shí)驗(yàn)提供支撐。2004年美國(guó)FDA批準(zhǔn)Brain Gate開(kāi)展侵入式實(shí)驗(yàn)治療癱瘓病人，為廣泛開(kāi)展臨床試驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。多例知名實(shí)驗(yàn)證實(shí)人體和動(dòng)物可通過(guò)不同范式實(shí)現(xiàn)腦控機(jī)械臂、腦控光標(biāo)等外部設(shè)備。2008年起，腦機(jī)接口行業(yè)創(chuàng)業(yè)企業(yè)陸續(xù)增加。

2013年起，腦機(jī)接口在醫(yī)療與非醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用加快，解決方案持續(xù)增加，商業(yè)化應(yīng)用取得進(jìn)展，資本市場(chǎng)熱潮涌現(xiàn)，創(chuàng)投機(jī)構(gòu)和科技巨頭紛紛進(jìn)入。腦機(jī)接口治療特定神經(jīng)疾病成效顯著，醫(yī)療應(yīng)用潛力不斷被發(fā)掘拓展。利用腦機(jī)接口技術(shù)和機(jī)械手，讓癱瘓患者自主喝上杯子里的啤酒，吃上巧克力等等多例實(shí)驗(yàn)取得成功。非侵入式領(lǐng)域，腦機(jī)接口數(shù)字處方和康復(fù)設(shè)備陸續(xù)獲得上市準(zhǔn)許。工業(yè)、教育、營(yíng)銷(xiāo)領(lǐng)域已經(jīng)商用；康養(yǎng)、娛樂(lè)、交通領(lǐng)域解決方案日漸增多。

（二）全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模分析

美國(guó)“腦計(jì)劃”的啟動(dòng)時(shí)間以2013年為分水嶺，此時(shí)間節(jié)點(diǎn)之后腦機(jī)接口技術(shù)被業(yè)界看好，全球范圍內(nèi)進(jìn)入腦機(jī)接口行業(yè)的企業(yè)持續(xù)增加，全球腦機(jī)接口代表性企業(yè)超500家。近些年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，行業(yè)快速發(fā)展。2023年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模達(dá)19.8億美元，預(yù)計(jì)2027年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)到33億美元。

目前，受到腦機(jī)接口技術(shù)和倫理、安全等因素的制約，非侵入式腦機(jī)接口為研究重點(diǎn)。按產(chǎn)品類(lèi)型細(xì)分，非侵入腦機(jī)接口市場(chǎng)最高，非侵入式 BCI 因具備較高安全性故也是增長(zhǎng)率最高的細(xì)分市場(chǎng)，半侵入式 腦機(jī)接口及侵入式腦機(jī)接口占比均低于10%。

三、中國(guó)腦機(jī)接口行業(yè)發(fā)展情況分析

（一）中國(guó)腦機(jī)接口行業(yè)政策分析

在中國(guó)，自2016年以來(lái)，科技部、國(guó)務(wù)院、工信部、教育部等多部門(mén)都陸續(xù)印發(fā)了支持、規(guī)范腦機(jī)接口行業(yè)的發(fā)展政策，內(nèi)容涉及腦科學(xué)研究、腦機(jī)接口技術(shù)突破、腦機(jī)接口應(yīng)用研究、腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)制定、腦機(jī)接口倫理等內(nèi)容。

腦機(jī)接口技術(shù)突破方面，科技部發(fā)布《科技創(chuàng)新2030—“腦科學(xué)與類(lèi)腦研究”重大項(xiàng)目 2021 年度項(xiàng)目申報(bào)指南》，標(biāo)志著“中國(guó)腦計(jì)劃”正式啟動(dòng)。此外，《關(guān)于推動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》提出突破腦機(jī)融合、類(lèi)腦芯片、大腦計(jì)算神經(jīng)模型等關(guān)鍵技術(shù)和核心器件，研制一批易用安全的腦機(jī)接口產(chǎn)品。

腦機(jī)接口應(yīng)用研究的重點(diǎn)鼓勵(lì)方向?yàn)獒t(yī)療康復(fù)、教育、虛擬現(xiàn)實(shí)等。如《關(guān)于促進(jìn)老年用品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》《“十四五“國(guó)家老齡事業(yè)發(fā)展和養(yǎng)老服務(wù)體系規(guī)劃》均提出加快腦科學(xué)等新技術(shù)在健康促進(jìn)類(lèi)康復(fù)輔助器具中的集成應(yīng)用。

在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方面，2024年5月，中央網(wǎng)信辦等三部門(mén)印發(fā)《信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃（2024-2027年）》，強(qiáng)調(diào)推進(jìn)腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)研究，加強(qiáng)輸入—輸出接口、腦信息編解碼算法、腦信息安全與隱私保護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)研制。2024年7月，《腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)籌建方案》推出，擬邀請(qǐng)腦機(jī)接口領(lǐng)域企業(yè)、科研院所、高校等產(chǎn)業(yè)和技術(shù)專(zhuān)家擔(dān)任委員，并明確了三大工作計(jì)劃。

國(guó)家科技倫理委員會(huì)人工智能倫理分委員會(huì)研究編制的《腦機(jī)接口研究倫理指引》， 是我國(guó)在腦機(jī)接口研究領(lǐng)域的首部倫理指引，明確開(kāi)展腦機(jī)接口研究應(yīng)確保研究具有社會(huì)價(jià)值，應(yīng)主要致力于修復(fù)型腦機(jī)接口技術(shù)，指出腦機(jī)接口研究應(yīng)適度且無(wú)傷害。

相關(guān)報(bào)告：智研咨詢(xún)發(fā)布的《2024年中國(guó)腦機(jī)接口行業(yè)全景調(diào)研及發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告》

（二）中國(guó)腦機(jī)接口行業(yè)發(fā)展歷程

自上世紀(jì) 90 年代起，我國(guó)陸續(xù)在“北上廣”及重點(diǎn)省會(huì)城市成立腦科學(xué)研究相關(guān)中心和實(shí)驗(yàn)室。90年代末，清華大學(xué)創(chuàng)建了基于穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位的腦機(jī)接口新范式?，F(xiàn)在，這一范式已成為無(wú)創(chuàng)腦機(jī)接口的三種主要范式之一。此后十多年，但腦機(jī)接口這項(xiàng)技術(shù)整體發(fā)展較緩慢，主要是清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院、浙江大學(xué)等部分高校和科研單位在進(jìn)行這項(xiàng)研究。

2011年前后以博?？?、景昱醫(yī)療為代表的國(guó)內(nèi)首批腦機(jī)接口企業(yè)成立，推動(dòng)我國(guó)腦機(jī)接口產(chǎn)品研發(fā)。2014年前后，國(guó)內(nèi)科研單位開(kāi)始推動(dòng)腦機(jī)接口臨床試驗(yàn)。2014年，浙江大學(xué)團(tuán)隊(duì)首次在癲癇患者顱內(nèi)植入半侵入式腦機(jī)接口，基于皮層腦電信號(hào)，患者通過(guò)意念控制機(jī)械手完成了‘石頭、剪刀、布’ 猜拳手指運(yùn)動(dòng)。

2016年國(guó)務(wù)院發(fā)布的《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》將腦科學(xué)與類(lèi)腦研究列入科技創(chuàng)新2030—重大項(xiàng)目，提出以腦認(rèn)知原理為主體，以類(lèi)腦計(jì)算與腦機(jī)智能、腦重大疾病診治為兩翼搭建關(guān)鍵技術(shù)平臺(tái)，搶占腦科學(xué)前沿研究制高點(diǎn)。這一政策的出臺(tái)，使得國(guó)內(nèi)腦機(jī)接口技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)投資熱度明顯提升。

2021年我國(guó)“腦科學(xué)與類(lèi)腦研究”重大項(xiàng)目正式啟動(dòng)，確定了“一體兩翼”的發(fā)展戰(zhàn)略，國(guó)家撥款經(jīng)費(fèi)預(yù)算近32億元，各地方積極跟進(jìn)鼓勵(lì)行業(yè)發(fā)展。這使得2021年以來(lái)我國(guó)腦機(jī)接口市場(chǎng)熱度進(jìn)一步提升。腦機(jī)接口技術(shù)研發(fā)和投資項(xiàng)目明顯增加，不斷有新成果發(fā)布。值得注意的是，最新的成果已不再局限于學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域，而是希望更好地與產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，并最終實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。在商業(yè)化上，國(guó)內(nèi)的腦機(jī)接口企業(yè)也嘗試輸出電極、腦電圖機(jī)、芯片、柔性電極植入手術(shù)機(jī)器人等完整成熟化解決能力，以獲得現(xiàn)金流。

（二）中國(guó)腦機(jī)接口市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局

按照腦機(jī)接口技術(shù)類(lèi)型，可以將中國(guó)的腦機(jī)接口企業(yè)分為：侵入式、半侵入式和非侵入式三大類(lèi)別。侵入式腦機(jī)接口企業(yè)主要以博瑞康、景昱醫(yī)療、華科精準(zhǔn)、衷華腦機(jī)、寧矩科技、品馳醫(yī)療、瑞神安、應(yīng)和腦科學(xué)為代表。目前國(guó)內(nèi)主要研究半侵入式腦機(jī)接口的頭部企業(yè)是微靈醫(yī)療和腦虎科技。微靈醫(yī)療公司聚焦于醫(yī)療級(jí)全植入式運(yùn)動(dòng)腦機(jī)接口系統(tǒng)的臨床解決方案設(shè)計(jì)、工程實(shí)現(xiàn)與臨床實(shí)踐，2023年內(nèi)完成近億元兩輪融資。2022年9月2日，腦虎科技發(fā)布了國(guó)內(nèi)首個(gè)半侵入式腦機(jī)接口設(shè)備，采用醫(yī)用級(jí)鈦合金打造，并在內(nèi)部做了醫(yī)用級(jí)封裝，氣密性、防水性表現(xiàn)良好，同時(shí)有效降低病人的排斥反應(yīng)。在非侵入性腦機(jī)接口領(lǐng)域，強(qiáng)腦科技、慧腦智能等企業(yè)已經(jīng)有比較成熟的消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品問(wèn)世。

（三）中國(guó)腦機(jī)接口市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀分析

近年來(lái)我國(guó)腦機(jī)接口技術(shù)研發(fā)和投資項(xiàng)目明顯增加，不斷有新成果發(fā)布。在商業(yè)化上，國(guó)內(nèi)領(lǐng)先腦機(jī)接口企業(yè)已經(jīng)推出了電極、傳感器、腦電圖機(jī)、芯片、手術(shù)機(jī)器人、腦機(jī)接口運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)和增強(qiáng)產(chǎn)品、腦機(jī)接口神經(jīng)病變?cè)\治設(shè)備、腦機(jī)接口認(rèn)知障礙和衰退診治產(chǎn)品、腦機(jī)接口睡眠檢測(cè)和干預(yù)產(chǎn)品等。腦機(jī)接口的相關(guān)產(chǎn)品大多都屬于嚴(yán)肅醫(yī)療器具。依據(jù)廣義腦機(jī)接口的定義以及我國(guó)《醫(yī)療器械分類(lèi)目錄》的現(xiàn)行規(guī)定，與腦機(jī)接口相關(guān)設(shè)備主要被劃分為Ⅱ類(lèi)和Ⅲ類(lèi)。目前國(guó)內(nèi)已有上百個(gè)腦機(jī)接口設(shè)備取得Ⅱ類(lèi)或Ⅲ類(lèi)醫(yī)療器械注冊(cè)證。領(lǐng)先企業(yè)如品馳醫(yī)療、博?？?、景昱醫(yī)療、強(qiáng)腦科技等正在打造腦機(jī)接口解決方案，市場(chǎng)份額不斷擴(kuò)大，影響力不斷提升，已走出國(guó)門(mén)，進(jìn)軍海外市場(chǎng)。腦機(jī)接口行業(yè)正在進(jìn)入應(yīng)用普及期，未來(lái)十年內(nèi)有望實(shí)現(xiàn) “應(yīng)用解決方案效果良好，多類(lèi)解決方案走向成熟商用”的目標(biāo)。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢(xún)（yhcgw.cn）發(fā)布的《2024年中國(guó)腦機(jī)接口行業(yè)全景調(diào)研及發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告》。智研咨詢(xún)是中國(guó)領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢(xún)機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書(shū)、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢(xún)服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢(xún)】公眾號(hào)，每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。