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近日，由馬斯克創(chuàng)立的腦機(jī)接口公司Ｎｅｕｒａｌｉｎｋ展示了首例腦機(jī)接口植入患者用意念下棋、玩游戲的視頻。今年１月，清華大學(xué)與宣武醫(yī)院團(tuán)隊(duì)宣布首例患者腦機(jī)接口康復(fù)取得突破性進(jìn)展，幫助高位截癱患者實(shí)現(xiàn)了自主腦控喝水。此外，清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)還與天壇醫(yī)院合作，為高位截癱患者實(shí)施微創(chuàng)腦機(jī)接口技術(shù)，讓患者實(shí)現(xiàn)用腦控制光標(biāo)。腦機(jī)接口成為２０２４年的熱門(mén)話題之一。
腦機(jī)接口（ＢＣＩ）技術(shù)，作為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要組成部分，正逐漸從科幻走向現(xiàn)實(shí)。自１９２４年德國(guó)精神病學(xué)家漢斯·伯杰發(fā)明腦電圖（ＥＥＧ）以來(lái)，ＢＣＩ技術(shù)經(jīng)歷了從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用探索的漫長(zhǎng)歷程。進(jìn)入２１世紀(jì)，隨著人工智能、神經(jīng)生物學(xué)等領(lǐng)域的快速發(fā)展，腦機(jī)接口技術(shù)迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。
作為新質(zhì)生產(chǎn)力的代表性領(lǐng)域之一，我國(guó)高度重視腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展，已將腦機(jī)接口列為《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和《“十四五”規(guī)劃綱要》中的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。
隨著技術(shù)發(fā)展，政策重視以及應(yīng)用需求的推動(dòng)，腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模正在持續(xù)擴(kuò)張。
市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)３３億美元，非侵入式占比８６％
近日浙商證券發(fā)布的《人腦與數(shù)字世界的融合未來(lái)——腦機(jī)接口行業(yè)報(bào)告》中引用中商情報(bào)網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，２０２３年，全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到１９．８億美元，預(yù)計(jì)到２０２７年將達(dá)到３３億美元，７年間年復(fù)合增長(zhǎng)率約為１４％。這一數(shù)據(jù)不僅展示了ＢＣＩ技術(shù)的快速增長(zhǎng)，也預(yù)示著其在全球范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用前景。
具體來(lái)看，ＢＣＩ信息采集層面可分為侵入式、部分侵入式和非侵入式，其中非侵入式市場(chǎng)份額占比達(dá)到８６％。目前，受技術(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ＢＣＩ，對(duì)非侵入式ＢＣＩ的研發(fā)投入也更高。
下游企業(yè)集中，中美領(lǐng)跑行業(yè)
在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用層面，雖然ＢＣＩ應(yīng)用廣泛，涉及在教育、游戲、智能家居等多個(gè)領(lǐng)域，但當(dāng)前醫(yī)療領(lǐng)域仍是ＢＣＩ技術(shù)發(fā)展的最主要領(lǐng)域，已經(jīng)可以在癲癇治療、神經(jīng)功能障礙患者的輔助溝通及運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)、慢性疼痛管理、癲癇治療、精神治療以及意識(shí)與認(rèn)知診斷治療等方面發(fā)揮重要作用。《報(bào)告》指出，在技術(shù)成熟度和高度專(zhuān)業(yè)化的協(xié)同作用下，醫(yī)療健康是腦機(jī)接口目前離商業(yè)化最近的應(yīng)用領(lǐng)域。
軟硬件技術(shù)正在不斷更新，人工智能帶來(lái)了更高效準(zhǔn)確的交互，高精度傳感器的開(kāi)發(fā)以及ＢＣＩ設(shè)備的進(jìn)一步迭代，都正在不斷改善用戶的接受度。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)看，上游主要是核心技術(shù)的研發(fā)，集中在硬件層面，如傳感器、微電極、信號(hào)處理算法等，以及ＢＣＩ系統(tǒng)的關(guān)鍵硬件和軟件組件的制造。中游包括ＢＣＩ系統(tǒng)的集成和生產(chǎn)，以及一些應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)者。下游包括醫(yī)療、教育、游戲等領(lǐng)域的企業(yè)和機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)將ＢＣＩ系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)際場(chǎng)景中，為用戶提供服務(wù)。從全球產(chǎn)業(yè)鏈分布來(lái)看，ＢＣＩ廠商主要集中在下游。
美國(guó)作為最早提出腦科學(xué)計(jì)劃及其行業(yè)發(fā)展規(guī)劃、技術(shù)發(fā)展最為迅速的國(guó)家，目前已有企業(yè)進(jìn)入臨床階段，代表性廠商有Ｎｅｕｒａｌｉｎｋ、Ｓｙｎｃｈｒｏｎ、ＢｒａｉｎＧａｔｅ等。中國(guó)廠商起步較晚，但也涌現(xiàn)出了博?？?、云睿智能、臻泰智能、腦虎科技等一批初創(chuàng)企業(yè)，成為行業(yè)領(lǐng)跑者。
安全與倫理探索已在路上
盡管前景廣闊，但ＢＣＩ技術(shù)的發(fā)展也面臨著諸多挑戰(zhàn)，包括技術(shù)短板效應(yīng)明顯、安全問(wèn)題和倫理問(wèn)題等。
例如作為跨學(xué)科研究促動(dòng)的行業(yè)之一，ＢＣＩ技術(shù)的發(fā)展需要多個(gè)學(xué)科發(fā)展的共同支撐，任何一個(gè)學(xué)科的落后都會(huì)造成短板效應(yīng)。
針對(duì)安全和倫理問(wèn)題，今年２月２日，科技部發(fā)布了《腦機(jī)接口研究倫理指引》，要求開(kāi)展腦機(jī)接口研究應(yīng)遵循“保障健康、提升福祉，尊重被試、適度應(yīng)用，堅(jiān)持公正、保障公平，風(fēng)險(xiǎn)管控、保障安全，信息公開(kāi)、知情保障，支持創(chuàng)新、嚴(yán)格規(guī)范”的基本原則，并且明確“對(duì)嚴(yán)重危及生命且尚無(wú)其它有效治療手段的罕見(jiàn)病，可在嚴(yán)格遵守國(guó)家關(guān)于醫(yī)療器械、臨床研究等相關(guān)規(guī)定的條件下，經(jīng)充分知情同意，開(kāi)展腦機(jī)接口創(chuàng)新產(chǎn)品的臨床試驗(yàn)”，對(duì)腦機(jī)接口在醫(yī)療領(lǐng)域研究應(yīng)用的開(kāi)展作出了指引。
總之，腦機(jī)接口技術(shù)作為新質(zhì)生產(chǎn)力的重要組成部分，正引領(lǐng)著一場(chǎng)深刻的產(chǎn)業(yè)革命。在政策的支持下，結(jié)合ＡＩ等先進(jìn)技術(shù)的賦能，ＢＣＩ技術(shù)有望在未來(lái)幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用和更快的發(fā)展。
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