黑科技脑机接口发展现状分析

作者：药链圈

近日，马斯克的脑机接口公司Neuralink在 YouTube 上发布的一段视频引发网络热议。视频中的猴子用“意念”控制屏幕上的光标“玩游戏”。脑机接口技术的快速突破，让大众感慨“半机器人”、“超级人类”等科幻大片的场景即将展现于眼前。

抛开伦理道德和智能危机，作为一项黑科技，脑机接口帮助癫痫、老年痴呆等脑病患者进行康复治疗的应用需求真实存在，已愈发得到来自研究学者、技术团队、医疗机构、投资公司等各方的广泛关注。根据QYResearch的数据统计，2019年全球脑机接口市场规模已达到12亿元，预计2026年将达到27亿元，年复合增长率为12.3%。

一、脑机接口的技术及应用

脑机接口属于多学科交叉科技，涉及神经科学、计算机科学、认知科学、控制与信息科学技术、医学等多个学科。技术实现方式是通过信号采集设备从大脑皮层采集脑电信号，经过放大、滤波、A/D转换等处理，转换为可以被计算机识别的信号，然后对信号进行预处理，提取特征信号，再利用这些特征进行模式识别，最后转化为控制外部设备的具体指令，实现对外部设备的控制，整个过程主要包括采集、处理、执行、反馈等环节。

图：脑机接口的技术实现

资料来源：药链圈根据公开资料整理

脑机接口的技术分类，按照信号采集方式划分，主要分为侵入式、非侵入式和半侵入式。侵入式是指通过手术等方式直接将将芯片、传感器等硬件设备植入颅腔内或电极植入大脑皮层，获得高质量神经信号。非侵入式是指无需通过侵入大脑，只需通过附着在头皮上的穿戴设备对大脑信息进行记录和解读。相比之下，侵入式获得信号质量更好，但安全风险更大且成本更高。半侵入式介于侵入式和非侵入式之间，将脑机接口植入到颅腔内，但是在大脑皮层外，降低了手术风险和免疫反应。

脑机接口的应用场景，除了在康复医疗、助老助残、疾病诊断等医疗服务领域外，还可以应用在军事、智能家居、娱乐、教育等领域。侵入式主要应用在医疗场景，解决不可逆的脑功能受损病患的治疗，非侵入式以安全、保守的特点优选为娱乐等消费级场景应用。随着技术突破，非侵入式的临床表现也不断提升，尤其是对于渐冻症患者、瘫痪患者等大脑功能完好但是外周神经系统出现问题，无法自主控制肢体活动的人群，可以利用非侵入脑机接口实现机械臂的精准操控，改善生活质量。

二、脑机接口重点企业及产品

（一）国外企业

基于脑机接口的前沿技术属性，布局企业大都是近十年新成立的公司，包括马斯克在2017年创立的Neuralink公司。

放眼全球，美国仍在脑机接口领域占据绝对领先与主导地位。较为外界关注的十家美资企业，从技术路线看，侵入式和非侵入式平分天下。NeuraLink、Kernel、BrainGate等侵入式技术企业的研究和应用相对聚焦，主要在医疗康复领域。 NeuroSky、BrainCo等非侵入式技术企业的研究和应用相对广泛，在康复、教育和娱乐等多个领域都有涉及。其中，值得关注的是华人科学家创立的BrainCo公司。

非美资企业，主要有瑞士的Mindmaze公司、加拿大的InteraXon公司和奥地利的g.tec公司，三家公司均采用非侵入式技术路线， 1999年就成立的g.tec公司，通过北京泰和利康医疗技术开发有限公司总代理，在中国开展业务推广。

在脑机接口“商业着陆”渐行渐近的趋势下，从科幻变现实，激发资本的投资热情。从国外企业情况看，融资少则几百万美元，多则数千万，甚至数亿美元。明星莱昂纳多·迪卡普里奥投资了Mindmaze公司，Facebook以约10亿美元收购CTRL-Labs公司，NeuraLink公司不仅获得创始人马斯克的1亿美元投资，还从外部融资6596万美元。

表 国外脑机接口部分公司基本情况

资料来源：药链圈根据公开资料整理

——BrainCo公司

BrainCo是由韩璧丞博士领衔的华人团队于2015年创立的全球领先的非侵入式脑机接口技术解决方案供应商，同时也是首家入选哈佛大学创新实验室(Harvard Innovation Lab)的华人团队，被ANALYZE评选为世界十大脑机接口公司之一。BrainCo总部位于美国波士顿的哈佛大学校园旁，在中国北京、杭州、深圳等地设有分支机构。

BrainCo在教育、医疗、人机交互等领域具有领先优势，主打产品有Focus专注力训练系统、智能仿生手、FocusZen 正念舒压等。其中，BrainRobotics智能仿生手，诞生于哈佛大学创新实验室，是一款脑机接口技术与人工智能算法高度融合的产品，使用了多达8个通道的肌电信号传感器，使用户可以通过残肢肌肉做出精细的操控指令。作为世界上第一款脑机接口AI假肢，成为《时代》杂志发布的2019年年度最佳创新产品之一。

图：BrainCo公司主要应用产品

数据来源：BrainCo公司官网

（二）国内企业

国内脑机接口企业大都在2015年及以后成立，以非侵入式技术路线为主，侵入式技术较为领先的研究机构主要有浙江大学和北京脑科学与类脑研究中心的团队，以及2019年的新进入者NeuraMatrix公司。其中，2020年初，浙江大学附属医院完成了国内首例Utaharray电极植入。

国内脑机接口企业中，学院派占据主流。比如，NeuraMatrix公司为清华大学孵化企业，念通智能公司孵化于上海交通大学机电实验室，新成立的广州华南脑控智能是由知名企业科大讯飞与华南理工大学联合成立的AI脑机公司。同时，随着国内创新创业氛围的提升，具有海外技术基因的企业越来越多，比如脑陆科技公司技术来源于哈佛大学和麻省理工学院，BeDream公司的CTO为毕业于纽约大学生物医学工程博士，曼安智能公司的创始人是新西兰奥克兰大学博士等。

从投融资看，知名投资机构对脑机接口的投资热情越发高涨。由红杉中国领投，清华系博睿康科技公司完成B轮过亿元融资；由经纬中国领投，同为清华系的NeuraMatrix公司获得数百万美元Pre-A轮融资。

表 国内脑机接口部分公司基本情况

资料来源：药链圈根据公开资料整理

——脑陆科技公司

脑陆科技成立于2018年，总部位于北京，在硅谷有顾问团队，在济南、杭州、宁波、珠海等城市设有分公司。专注于脑科学、脑机交互、类脑计算研究，自主研发的基于实时脑电算法解析的脑应用开放云平台——脑智能开放平台，为医疗健康、金融、娱乐、教育等领域提供脑机软硬一体综合解决方案。

值得关注的是脑陆科技公司的一款消费级脑机产品——KANG（康睡），主打AI助眠，已获得欧盟CE认证、美国FCC-ID认证和中国SRRC认证。海外市场的开拓，标志着中国本土的脑机接口产品已达到国际领先水平，中国的脑机接口产业将迎来更广阔的发展空间。