“腦機接口”再一次成為行業(yè)焦點。

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近日，工信部總工程師趙志國在一場論壇中公開稱“將把腦機接口作為培育未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向”。他表示，我國已經(jīng)形成覆蓋基礎層、技術層與應用層的腦機接口全產(chǎn)業(yè)鏈，并在醫(yī)療、教育、工業(yè)、娛樂等領域應用落地。

資本市場對此反應熱烈，腦機接口板塊持續(xù)走高，截至6月1日收盤，新智認知（603869.SH）、創(chuàng)新醫(yī)療（002173.SZ）均已五連板，三博腦科（301293.SZ）盤中漲幅20%，科大訊飛（002230.SZ）、世紀華通（002602.SZ）漲停。

當前，我國在該領域的技術與應用層面分別有哪些進展？還需克服哪些挑戰(zhàn)呢？

部分企業(yè)已在治療腦部疾病層面發(fā)力

腦機接口，是指在有機生命形式的腦與具有處理或計算機能力的設備之間，創(chuàng)建用于信息交換的連接通路，實現(xiàn)信息交換及控制。

根據(jù)中國信通院發(fā)布的《腦機接口總體愿景與關鍵技術研究報告》（下稱《報告》），腦機接口按照信號采集方式不同主要分為植入和非植入兩種技術路線。

《報告》提到，植入式腦機接口技術主要應用在醫(yī)療領域，最有可能率先落地并帶來市場收益的是神經(jīng)替代、神經(jīng)調(diào)控相關技術和產(chǎn)品。非植入式腦機接口技術可應用在更廣泛的生活生產(chǎn)領域，正逐步在康復訓練、教育娛樂、智能生活、生產(chǎn)制造等眾多方面為人類帶來福祉。

當前，中國腦科學計劃以“一體兩翼”為結構，即以研究腦認知的神經(jīng)原理為基礎，用以研發(fā)重大腦疾病的治療方法和推動新一代人工智能的發(fā)展。根據(jù)頂層設計，“十四五”期間，我國腦科學與類腦研究將圍繞腦認知原理解析、腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜繪制、腦重大疾病機理與干預研究等五項重點來進行。

對于腦機接口如何在治療大腦疾病上發(fā)揮作用，海軍軍醫(yī)大學第一附屬醫(yī)院腦血管病中心執(zhí)行主任楊鵬飛說，在大腦與機器之間建立高效的信息交流通道的作用，一方面有助于癲癇、卒中等在內(nèi)的疾病的診斷和監(jiān)測。“如果在大腦內(nèi)植入類似接口，可以更早地監(jiān)測到腦疾病發(fā)生前的一些狀態(tài)，有助于早期診斷，進而早期干預。”

另一方面，楊鵬飛說，在高效的信息交流及信息解碼技術下，一些腦疾病的治療及康復也變?yōu)榭赡堋１热纾X機接口可以幫助通過意念控制來進行手臂等肢體的恢復，或控制語言的發(fā)聲訓練。

國內(nèi)一些獨角獸公司已在治療腦部疾病層面發(fā)力。由中科院上海微系統(tǒng)所副所長陶虎擔任創(chuàng)始人的腦虎科技已于2022年發(fā)布國內(nèi)首款“半侵入式腦機接口”。公司CEO彭雷表示，腦機接口需要解決三大技術突破，包括電級的高通量、低創(chuàng)傷植入、長期載體的安全性。

“人類大腦包含860億個神經(jīng)元，我們的高通量電級已經(jīng)可以做到百萬級的神經(jīng)元信息讀取，同時，我們采取蠶絲蛋白包裹技術將電極植入大腦，并讓其硬度介入腦組織、血管之間，正好能插得進腦組織但插不破血管。”彭雷說，不過目前公司的腦機接口均在醫(yī)院、實驗室的科研端應用，“目前，我們與國內(nèi)一些主要研究院合作，為他們提供腦機接口領域從電極、植入體、芯片、算法、軟件等在內(nèi)的一整套方案。在沒有拿到醫(yī)療器械注冊證（這可能需要5～7年時間）之前，為了實現(xiàn)商業(yè)化，還是需要先將產(chǎn)品賣到科研市場。”

另一家正在探索以“無創(chuàng)腦深部刺激技術”來治療帕金森、抑郁癥、阿爾茨海默癥等疾病的公司穹頂科技，也剛在4月末完成了刺激器樣機的送檢樣組裝。公司CEO李龍博士告訴記者，無創(chuàng)調(diào)控的難度在于如何精準地使電磁波達到靶點。

“為此，我們開發(fā)了一套TI（時間干涉）技術進行正向仿真和逆向仿真，最終做到醫(yī)生只需根據(jù)病人情況，來選取對應的電極強度和參數(shù)，實現(xiàn)病人治療。”李龍說。

企業(yè)要做好長期攻堅準備

資本市場為何看好腦機接口領域？

華興資本醫(yī)療與生命科技事業(yè)部董事賈妍告訴記者，一方面，近10年來，隨著國際上腦機接口技術逐步成熟（尤其是馬斯克旗下Neuralink人腦芯片植入公司在近日獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局批準，可在人體上開展臨床研究），業(yè)內(nèi)認為該領域的技術即將進入轉化階段，也就是相關設備可以在更低容錯、更高效能上實現(xiàn)工程化。另一方面，隨著ChatGPT的出現(xiàn)，腦部功能區(qū)的信息解碼也被認為可以應用了，“這是技術成熟度達到一定階段的市場反應”。

“國內(nèi)腦機接口市場起步較晚，但今年5月北京完成了全球首例非人靈長類動物介入式腦機接口試驗，標志著我國在腦機接口領域的技術已站上世界舞臺并躋身全球前列，這也將是推進我國腦機接口實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的關鍵。”沙利文頭豹研究院醫(yī)療行業(yè)高級分析師孫榕說。

孫榕從應用層面分析稱，目前，腦機接口在可監(jiān)測用戶狀態(tài)、通信傳輸這兩大功能下，可賦能醫(yī)療健康、智能空間、教育教學、游戲娛樂等場景，但市場剛需屬性決定了腦機接口現(xiàn)階段多應用于腦科學科研和腦疾病患者康復上。“例如，浙江大學與浙大二院神經(jīng)外科曾合作完成了國內(nèi)首例植入式腦機接口臨床研究，幫助因車禍造成四肢完全癱瘓的患者，通過意念控制外部設備開展日常行為。”

《報告》也提到，在應用方面，腦機接口的產(chǎn)業(yè)應用實踐將具有顯著的社會效益。具體體現(xiàn)在，一是促進人民健康生活水平質(zhì)量提升，特別是對神經(jīng)疾病群體（漸凍癥、癲癇、帕金森等）生活質(zhì)量改善起到顯著推動作用，推動醫(yī)療、康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和智能化；二是推動前沿科技創(chuàng)新，人才短缺、老齡化嚴重威脅、抗災救援等問題一直困擾人類生活，人類能力的增強對于彌合差距和滿足行業(yè)需求至關重要，腦機接口技術將推動人體增強和替代技術發(fā)展，對人類生活和社會活動產(chǎn)生顛覆性影響；三是助力經(jīng)濟發(fā)展，腦科學與多領域融合將呈現(xiàn)應用行業(yè)廣、輻射范圍大的特點。

對于一些想要布局腦機接口領域的企業(yè)，賈妍稱，對于非侵入式腦機接口，企業(yè)需要找好切入場景，比如是用技術來簡單地控制物體或玩具，還是解決失眠等健康問題；對于侵入式的腦機接口，企業(yè)則需要找好合適的疾病適應癥（比如有病人在沒有其他療法的情況下，只能選擇侵入式腦機接口治療，從倫理上更說得通），如果企業(yè)沒有在算法、電極等核心技術上的能力，建議不要考慮布局這個領域。

孫榕認為，腦機接口作為一個擁有極高壁壘的產(chǎn)業(yè)，深度融合了計算機科學、神經(jīng)科學、機械工程、生物工程等學科。為此，企業(yè)需要做好從基礎科研走向市場的長期攻堅準備，同時完善復合型人才建設、掌握上游芯片及關鍵元器件的核心技術，并解決技術卡脖子難題，同時具備充足資金用以長期的科技投入。

《報告》認為，腦機接口產(chǎn)業(yè)在發(fā)展中對“多學科協(xié)作、多行業(yè)協(xié)同”的訴求非常強烈。有必要面向腦機接口領域，形成“產(chǎn)學研用醫(yī)政”協(xié)同創(chuàng)新體系。因此建議，以科研資源共享機制推動學術協(xié)同、以聯(lián)盟合作方式推動產(chǎn)業(yè)協(xié)同、以標準和測試研究推動應用落地、以科技倫理保障應用安全。

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