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

內容概要：近10年來全球范圍內進入腦機接口行業(yè)的企業(yè)持續(xù)增加，全球腦機接口代表性企業(yè)已超500家。近些年全球腦機接口市場規(guī)模持續(xù)擴大，2023年全球腦機接口市場規(guī)模達19.8億美元。在國家政策的支持下，近年來我國腦機接口技術研發(fā)和投資項目明顯增加，不斷有新成果發(fā)布。目前國內已有上百個腦機接口設備取得Ⅱ類或Ⅲ類醫(yī)療器械注冊證。腦機接口行業(yè)正在進入應用普及期，未來十年內有望實現(xiàn) “應用解決方案效果良好，多類解決方案走向成熟商用”的目標。

關鍵詞：腦機接口分類、發(fā)展歷程、市場規(guī)模、腦機接口政策、市場格局

一、腦機接口定義及分類

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

侵入式腦機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量最佳的神經(jīng)信號，但手術風險極高。隨著神經(jīng)科學、生物材料等學科的飛速發(fā)展，侵入式腦機接口研究迅速升溫，正向著小型化、便攜化方向發(fā)展。

半侵入式腦機接口將電極植入顱腔而非腦內部位，主要借助皮層腦電圖進行腦信號記錄，這種方式相比侵入式手術風險較低、創(chuàng)傷較小，但仍需一定程度的開顱手術；與非侵入式相比，其獲取的神經(jīng)信號更為清晰精準，空間分辨率和識別準確性也更高?？傮w而言，半侵入式腦機接口技術較為成熟，具備一定臨床應用優(yōu)勢。

非侵入式是指無需植入任何設備，只需將傳感器放置于頭皮表面即可測量大腦活動狀況。這是目前最為主流的腦機接口形式，安全性能最高，對人體基本無創(chuàng)傷。由于人體顱骨的遮蔽效應，非侵入式技術所獲取的神經(jīng)信號精度往往較低。盡管如此，其操作簡便、可廣泛應用于康復訓練、教育娛樂、智能家居、人機交互等諸多民用和產(chǎn)業(yè)領域，前景十分廣闊。

二、全球腦機接口發(fā)展情況分析

（一）全球腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程

腦電研究起源于上世紀二十年代，至1973年腦機接口概念被正式提出，腦機接口系統(tǒng)研究至今已有50多年。

1973年，美國加州大學洛杉磯分校的Jacques J. Vidal首次在文獻中提出“腦機接口”概念，提出以腦電信號作人機通信中的信息載體或控制諸如假肢或宇宙飛船之類的外部設備的設想。1970年代到1993年，科學家對腦電研究進一步深化，腦機接口進入基礎研究期，基礎理論得到發(fā)展。P300、SSVEP、運動想象等范式誕生。

1993至2012年，腦機接口進入應用實驗階段，上游和中游的技術和設備逐漸成熟為科研實驗提供支撐。2004年美國FDA批準Brain Gate開展侵入式實驗治療癱瘓病人，為廣泛開展臨床試驗奠定基礎。多例知名實驗證實人體和動物可通過不同范式實現(xiàn)腦控機械臂、腦控光標等外部設備。2008年起，腦機接口行業(yè)創(chuàng)業(yè)企業(yè)陸續(xù)增加。

2013年起，腦機接口在醫(yī)療與非醫(yī)療領域的應用加快，解決方案持續(xù)增加，商業(yè)化應用取得進展，資本市場熱潮涌現(xiàn)，創(chuàng)投機構和科技巨頭紛紛進入。腦機接口治療特定神經(jīng)疾病成效顯著，醫(yī)療應用潛力不斷被發(fā)掘拓展。利用腦機接口技術和機械手，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驗取得成功。非侵入式領域，腦機接口數(shù)字處方和康復設備陸續(xù)獲得上市準許。工業(yè)、教育、營銷領域已經(jīng)商用；康養(yǎng)、娛樂、交通領域解決方案日漸增多。

（二）全球腦機接口市場規(guī)模分析

美國“腦計劃”的啟動時間以2013年為分水嶺，此時間節(jié)點之后腦機接口技術被業(yè)界看好，全球范圍內進入腦機接口行業(yè)的企業(yè)持續(xù)增加，全球腦機接口代表性企業(yè)超500家。近些年全球腦機接口市場規(guī)模持續(xù)擴大，行業(yè)快速發(fā)展。2023年全球腦機接口市場規(guī)模達19.8億美元，預計2027年全球腦機接口市場規(guī)模將增長到33億美元。

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

三、中國腦機接口行業(yè)發(fā)展情況分析

（一）中國腦機接口行業(yè)政策分析

在中國，自2016年以來，科技部、國務院、工信部、教育部等多部門都陸續(xù)印發(fā)了支持、規(guī)范腦機接口行業(yè)的發(fā)展政策，內容涉及腦科學研究、腦機接口技術突破、腦機接口應用研究、腦機接口標準制定、腦機接口倫理等內容。

腦機接口技術突破方面，科技部發(fā)布《科技創(chuàng)新2030—“腦科學與類腦研究”重大項目 2021 年度項目申報指南》，標志著“中國腦計劃”正式啟動。此外，《關于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》提出突破腦機融合、類腦芯片、大腦計算神經(jīng)模型等關鍵技術和核心器件，研制一批易用安全的腦機接口產(chǎn)品。

腦機接口應用研究的重點鼓勵方向為醫(yī)療康復、教育、虛擬現(xiàn)實等。如《關于促進老年用品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》《“十四五“國家老齡事業(yè)發(fā)展和養(yǎng)老服務體系規(guī)劃》均提出加快腦科學等新技術在健康促進類康復輔助器具中的集成應用。

在行業(yè)標準方面，2024年5月，中央網(wǎng)信辦等三部門印發(fā)《信息化標準建設行動計劃（2024-2027年）》，強調推進腦機接口標準研究，加強輸入—輸出接口、腦信息編解碼算法、腦信息安全與隱私保護等關鍵技術和應用標準研制。2024年7月，《腦機接口標準化技術委員會籌建方案》推出，擬邀請腦機接口領域企業(yè)、科研院所、高校等產(chǎn)業(yè)和技術專家擔任委員，并明確了三大工作計劃。

國家科技倫理委員會人工智能倫理分委員會研究編制的《腦機接口研究倫理指引》， 是我國在腦機接口研究領域的首部倫理指引，明確開展腦機接口研究應確保研究具有社會價值，應主要致力于修復型腦機接口技術，指出腦機接口研究應適度且無傷害。

相關報告：智研咨詢發(fā)布的《2024年中國腦機接口行業(yè)全景調研及發(fā)展趨勢分析報告》

（二）中國腦機接口行業(yè)發(fā)展歷程

自上世紀 90 年代起，我國陸續(xù)在“北上廣”及重點省會城市成立腦科學研究相關中心和實驗室。90年代末，清華大學創(chuàng)建了基于穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的腦機接口新范式?，F(xiàn)在，這一范式已成為無創(chuàng)腦機接口的三種主要范式之一。此后十多年，但腦機接口這項技術整體發(fā)展較緩慢，主要是清華大學、中國科學院、浙江大學等部分高校和科研單位在進行這項研究。

2011年前后以博?？怠⒕瓣裴t(yī)療為代表的國內首批腦機接口企業(yè)成立，推動我國腦機接口產(chǎn)品研發(fā)。2014年前后，國內科研單位開始推動腦機接口臨床試驗。2014年，浙江大學團隊首次在癲癇患者顱內植入半侵入式腦機接口，基于皮層腦電信號，患者通過意念控制機械手完成了‘石頭、剪刀、布’ 猜拳手指運動。

2016年國務院發(fā)布的《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》將腦科學與類腦研究列入科技創(chuàng)新2030—重大項目，提出以腦認知原理為主體，以類腦計算與腦機智能、腦重大疾病診治為兩翼搭建關鍵技術平臺，搶占腦科學前沿研究制高點。這一政策的出臺，使得國內腦機接口技術研發(fā)和市場投資熱度明顯提升。

2021年我國“腦科學與類腦研究”重大項目正式啟動，確定了“一體兩翼”的發(fā)展戰(zhàn)略，國家撥款經(jīng)費預算近32億元，各地方積極跟進鼓勵行業(yè)發(fā)展。這使得2021年以來我國腦機接口市場熱度進一步提升。腦機接口技術研發(fā)和投資項目明顯增加，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術研究領域，而是希望更好地與產(chǎn)業(yè)相結合，并最終實現(xiàn)商業(yè)化。在商業(yè)化上，國內的腦機接口企業(yè)也嘗試輸出電極、腦電圖機、芯片、柔性電極植入手術機器人等完整成熟化解決能力，以獲得現(xiàn)金流。

（二）中國腦機接口市場競爭格局

按照腦機接口技術類型，可以將中國的腦機接口企業(yè)分為：侵入式、半侵入式和非侵入式三大類別。侵入式腦機接口企業(yè)主要以博瑞康、景昱醫(yī)療、華科精準、衷華腦機、寧矩科技、品馳醫(yī)療、瑞神安、應和腦科學為代表。目前國內主要研究半侵入式腦機接口的頭部企業(yè)是微靈醫(yī)療和腦虎科技。微靈醫(yī)療公司聚焦于醫(yī)療級全植入式運動腦機接口系統(tǒng)的臨床解決方案設計、工程實現(xiàn)與臨床實踐，2023年內完成近億元兩輪融資。2022年9月2日，腦虎科技發(fā)布了國內首個半侵入式腦機接口設備，采用醫(yī)用級鈦合金打造，并在內部做了醫(yī)用級封裝，氣密性、防水性表現(xiàn)良好，同時有效降低病人的排斥反應。在非侵入性腦機接口領域，強腦科技、慧腦智能等企業(yè)已經(jīng)有比較成熟的消費級產(chǎn)品問世。

（三）中國腦機接口市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

近年來我國腦機接口技術研發(fā)和投資項目明顯增加，不斷有新成果發(fā)布。在商業(yè)化上，國內領先腦機接口企業(yè)已經(jīng)推出了電極、傳感器、腦電圖機、芯片、手術機器人、腦機接口運動功能恢復和增強產(chǎn)品、腦機接口神經(jīng)病變診治設備、腦機接口認知障礙和衰退診治產(chǎn)品、腦機接口睡眠檢測和干預產(chǎn)品等。腦機接口的相關產(chǎn)品大多都屬于嚴肅醫(yī)療器具。依據(jù)廣義腦機接口的定義以及我國《醫(yī)療器械分類目錄》的現(xiàn)行規(guī)定，與腦機接口相關設備主要被劃分為Ⅱ類和Ⅲ類。目前國內已有上百個腦機接口設備取得Ⅱ類或Ⅲ類醫(yī)療器械注冊證。領先企業(yè)如品馳醫(yī)療、博?？怠⒕瓣裴t(yī)療、強腦科技等正在打造腦機接口解決方案，市場份額不斷擴大，影響力不斷提升，已走出國門，進軍海外市場。腦機接口行業(yè)正在進入應用普及期，未來十年內有望實現(xiàn) “應用解決方案效果良好，多類解決方案走向成熟商用”的目標。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（yhcgw.cn）發(fā)布的《2024年中國腦機接口行業(yè)全景調研及發(fā)展趨勢分析報告》。智研咨詢是中國領先產(chǎn)業(yè)咨詢機構，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。