播下“创新种子”/脑机接口应用时代在迎面走来

机遇与挑战并行

如何布局脑机接口的应用时代

2022年初，世界首例脑机接口（brain-computer interface，BCI）抑郁症患者在上海交通大学医学院附属瑞金医院成功完成了脑深部电刺激疗法（Deep brain stimulation，DBS）手术。当患者打开“体外开关”，就能瞬间开心起来，一开一关之间就是“一秒天堂一秒地狱”的极致体验。

上海瑞金医院2023年4月发布的数据显示，脑机接口治疗抑郁症的临床研究中，已有26位患者接受治疗，抑郁状况平均改善60%。瑞金医院的这项研究，重新掀起了一阵脑机接口在医疗领域应用的关注热潮。

一、国家不断提升脑科学战略定位，各地持续出台政策支持技术产品更新迭代，脑机接口产业发展迎来新机遇

一方面，国家高度重视、顶层规划不断完善。我国的脑科学和类脑研究已经被提升为国家战略，脑计划于2016年正式启动，包括探索大脑秘密、攻克大脑疾病的脑科学研究和建立并发展人工智能技术的类脑研究两个方向。目前布局可用“一体两翼”来概括，以研究脑认知的神经原理为“主体”，其中绘制脑功能联结图谱为重点；以探究脑重大疾病诊治新手段和脑机智能新技术为“两翼”。

作为“一体两翼”布局中的“一翼”，脑机智能的关键技术研发和产业发展备受重视。脑机接口技术作为连接脑与机智能的桥梁，有潜力成为脑重大疾病诊治的新手段。在十四五规划和2035年远景目标纲要中，人工智能和脑科学被列为国家战略科技力量，其中类脑计算和脑机融合技术研发是其中的重要领域之一，脑机接口技术作为脑机智能融合技术核心关键备受科学界青睐。

另一方面，地方规划出台推动了产业的落地发展。近年来，各地方政府相继出台相关政策大力支持脑科学与类脑研究的发展，对脑科学和类脑科学的发展给予了高度重视。脑机接口已纳入各省市未来产业布局，其中浙江、上海重点支持脑机接口在智能假肢、眼脑健康、外骨骼机器人、康复机器人等方面的应用，并从省、市层级进行宏观统筹。

部分地区出台的产业政策

二、脑机接口产业链上中下游体系逐步建立，赛道参与主体发展背景迥异，在技术环节、应用场景、产业要素等不同领域具有独特优势。

按照脑机接口产业链条分析，上游主要是软硬件设备的研发制造，包括BCI芯片、电极、外部嵌套设备、脑电采集设备；以及配套开发应用软件，包括脑数据采集系统、脑数据分析与可视化、脑数据存储、脑相关数据库；中游主要为脑机接口产品，即脑电采集平台、脑电接口设备等；下游是应用场景，目前主要应用场景为医疗和健康管理，逐步向运动、娱乐、军事等领域探索延伸。

按照企业发展背景，在中国，核心环节的脑机接口企业分为专门的脑机接口企业、从生物学和材料学转做脑机的企业、从医疗领域转做脑机的企业三类，不同背景决定了其优势领域和发展路径的不同。脑机接口是材料科学、神经科学、脑科学、信息科学等领域的交叉学科，因此，核心环节的脑机接口厂商都是“集大成者”。

一是专做脑机接口的企业，如博瑞康、BlueBCI、强脑科技等，其特点为大多与高校、研发机构形成强联合，具备良好的软硬件研发实力。

二是从生物学和材料学转做脑机的企业，如脑虎科技、柔灵科技等，在脑信号采集这一核心技术方面具有显著优势。

三是从医疗领域转做脑机的企业，如应和脑科学、微灵医疗等，通常具有较好的临床资源和医工转化能力，以侵入式脑机接口产品研发为主，临床研究水平突出。

与此同时，部分大型互联网、信息技术企业，如阿里巴巴、华为、百度等大型企业，在资本领域具有中小企业难以比拟的优势，通过投资并购、人才团队整建制引进等方式，在脑机接口领域开展布局。

三、脑机接口产业现阶段攻坚核心仍是关键技术突破和监管体系建设，但人才、资本、平台等产业生态要素也需各类主体协同完善，各地区要充分结合自身基础进行布局

01加强产学研合作，助力关键技术突破

由于核心技术存在较高壁垒，应以产品开发为重点导向，一方面协调高校、科研院所等高质量科研资源提供优势理论及技术支持，联合推动大脑信息处理基础机制、感知智能、认知智能等基础理论研究工作与企业市场资源相结合，实现技术突破。另一方面努力实现信息技术企业的转型。鼓励大型信息技术企业、互联网企业通过投资并购、联合研发等方式，重点聚焦于基于脉冲神经网络算法和模型的神经形态芯片工具链、神经系统仿真模拟和脉冲神经学习框架等软件系统的开发。

02强化认证和监管服务，打通应用端最后一环

脑机接口产业化面临的不仅仅是技术问题，同时还有标准缺乏、伦理安全、隐私数据泄露等问题，国内外对脑机接口行业的相关监管、标准、技术制度制定均在探索中。如美国FDA发布“BCI设备指南”对植入式BCI医疗器械在申请临床研究性器械豁免或注册上市预提交阶段提出可借鉴的一般性建议。在我国，脑机接口在国家层面尚未形成统一管理规范，脑机接口全面应用的过程仍有大量标准、规范、监管制定工作需要探索。一是以标准和测试研究推动应用落地。

根据《国家标准化发展纲要》中“推动标准化与科技创新互动发展”的工作思路，针对脑机接口系统关键需求和性能指标开展标准研究和测评验证等工作，从而促进采集、编码、解码等核心技术的演进，以定量化的标准和评价体系对脑机接口产品进行效能评估，推动脑机接口标准化工作的高质量发展，促进应用尽早落地。二是以科技伦理保障应用安全。开展多方对话与合作，梳理原则清单，共同制定具有可操作性的伦理准则和行业公约；面向脑机接口领域，在技术、实验、数据方面加强科技伦理制度化建设，建立健全科技伦理审查和风险评估制度。

03充分论证基础要素，实现科学合理布局

一是脑机接口在芯片、电极、临床诊疗、算法、脑科学基础研究等领域均有较高的技术门槛，单一主体难以做到全栈开发，对人才资源、学科融合的要求高且持续性强，核心技术的布局需具备较强研发实力的高校、科研机构、企业多方参与。

二是脑机接口产品仍在工程化阶段不断探索，寻找量产的突破点，需要大量资本参与投入。根据相关资料整理，我国脑机接口行业近十年约有200起左右的融资事件，最活跃地区在北京、江苏；从城市分布看，主要分布在北京、深圳、上海、杭州等，这些地区也是脑机接口企业、产品分布最集中的区域。

三是脑机接口产品应用领域多集中在医疗、保健等领域，特别是侵入式产品基本都在大型医疗机构进行临床研究，其产品的推广水平取决于监管体系的完善程度和医疗资源的集中程度。如上海对脑机接口技术在临床研究方面提出建立动物模型脑机接口行为范式和临床伦理与实验体系、研究非侵入式脑态调控技术、协助BCI企业尝试申请医疗器械特殊审批等尝试探索，结合上海本地优质医疗资源，吸引了一批初创型企业和医工转化项目进驻。

经过数十年的科学探索与技术论证，脑机接口已从科幻成为科学，并处于从科学研究到产业落地的关键时期，对“多学科协作、多行业协同”的诉求异常强烈。除了技术本身的进步和突破，我们更应该关注产业生态体系的塑造和完善，充足的医疗资源、完整的供应链资源、高层次的学术研究水平、人工智能和生物医药的创新基础、科研工具平台的支撑、标准伦理体系的建立等，均是支撑脑机接口这一未来产业发展的关键要素，“产学研金用医政”的协同创新体系是促进脑机接口基础学科研究和应用落地长足发展的必要路径。

正在融资和选址的部分企业

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