一、腦機接口正從實驗室加速走向產(chǎn)業(yè)化,全球市場呈現(xiàn)爆發(fā)式增長
腦機接口是一種不依賴外周神經(jīng)與肌肉系統(tǒng),直接通過采集大腦電信號,實現(xiàn)人腦與外部設備雙向通信的技術。腦機接口作用鏈路表現(xiàn)為:采集腦電波→信號處理與解碼→轉化為機器指令→反饋至外部設備或人腦。
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根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國腦機接口行業(yè)發(fā)展深度分析與投資前景研究報告(2025-2032年)》顯示,腦機接口是生命科學和信息科學融合發(fā)展的前沿技術。當前,腦機接口創(chuàng)新成果持續(xù)涌現(xiàn),產(chǎn)業(yè)加速壯大,正孕育顛覆性突破,已成為科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合的重要領域。尤其是進入2025年以來,腦機接口(BCI,Brain-Computer Interface)技術以其顛覆性的潛力成為全球科技領域的焦點。從科幻電影中的“意念控制”到現(xiàn)實中的醫(yī)療康復、工業(yè)制造與虛擬現(xiàn)實,腦機接口正從實驗室加速走向產(chǎn)業(yè)化,掀起一場席卷全球的技術革命。2020-2024年全球腦機接口市場呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,其市場規(guī)模從12億美元增長至29億美元,5年增長了142.5%。
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二、政策持續(xù)加碼+多項關鍵技術突破,我國腦機接口行業(yè)進入由“實驗室攻關”向“產(chǎn)業(yè)化落地”轉型關鍵期
近幾年為推動腦機接口發(fā)展,國家對其政策持續(xù)加強,相關政策文件密集出臺。例如2024年1月,工業(yè)和信息化部等七部門聯(lián)合發(fā)布《關于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》,“腦機接口”被列入未來產(chǎn)業(yè)十大標志性產(chǎn)品,明確要“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,鼓勵探索在醫(yī)療康復、無人駕駛、虛擬現(xiàn)實等領域的應用”。
2025年3月國家醫(yī)保局發(fā)布《神經(jīng)系統(tǒng)類醫(yī)療服務價格項目立項指南(試行)》,首次為腦機接口技術設立獨立收費項目,包括 “侵入式腦機接口置入費”“取出費” 及 “非侵入式適配費”。這一政策直接打通了臨床應用的 “最后一公里”,解決了長期困擾行業(yè)的收費標準模糊問題。
2025年8月,工業(yè)和信息化部等七部門發(fā)布《關于推動腦機接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》,提出到2027年,腦機接口關鍵技術取得突破,初步建立先進的技術體系、產(chǎn)業(yè)體系和標準體系。電極、芯片和整機產(chǎn)品性能達到國際先進水平,腦機接口產(chǎn)品在工業(yè)制造、醫(yī)療健康、生活消費等加快應用。產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大,打造2至3個產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚區(qū),開拓一批新場景、新模式、新業(yè)態(tài)。
到2030年,腦機接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力顯著提升,形成安全可靠的產(chǎn)業(yè)體系,培育2至3家有全球影響力的領軍企業(yè)和一批專精特新中小企業(yè),構建具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)生態(tài),綜合實力邁入世界前列。
腦機接口行業(yè)相關政策
時間 | 相關部門 | 政策文件 | 主要內容 |
2024年1月 | 工業(yè)和信息化部等七部門 | 《關于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》 | “腦機接口”被列入未來產(chǎn)業(yè)十大標志性產(chǎn)品,明確要“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,鼓勵探索在醫(yī)療康復、無人駕駛、虛擬現(xiàn)實等領域的應用”; |
2025年2月 | 國家藥監(jiān)局 | 《采用腦機接口技術的醫(yī)療器械用于人工智能算法的腦電數(shù)據(jù)集質量要求與評價方法》 | 標準立項公示,為行業(yè)標準化發(fā)展奠定基礎。 |
2025年3月 | 國家醫(yī)保局 | 《神經(jīng)系統(tǒng)類醫(yī)療服務價格項目立項指南(試行)》 | 首次為腦機接口技術設立獨立收費項目,包括 “侵入式腦機接口置入費”“取出費” 及 “非侵入式適配費”。 |
國家藥監(jiān)局 | 《關于優(yōu)化全生命周期監(jiān)管 支持高端醫(yī)療器械創(chuàng)新發(fā)展的舉措(征求意見稿)》 | 提出優(yōu)化腦機接口產(chǎn)品的特殊審批程序,加強對柔性電極等新型生物材料的標準化研究,并配合醫(yī)保政策完善注冊指導。 | |
2025年8月 | 工業(yè)和信息化部等七部門 | 《關于推動腦機接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》 | 到2027年,腦機接口關鍵技術取得突破,初步建立先進的技術體系、產(chǎn)業(yè)體系和標準體系。電極、芯片和整機產(chǎn)品性能達到國際先進水平,腦機接口產(chǎn)品在工業(yè)制造、醫(yī)療健康、生活消費等加快應用。產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大,打造2至3個產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚區(qū),開拓一批新場景、新模式、新業(yè)態(tài)。到2030年,腦機接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力顯著提升,形成安全可靠的產(chǎn)業(yè)體系,培育2至3家有全球影響力的領軍企業(yè)和一批專精特新中小企業(yè),構建具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)生態(tài),綜合實力邁入世界前列。 |
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除了國家層面外,北京、上海等地方政府也先后發(fā)布腦機接口行業(yè)培育與發(fā)展行動方案,明確技術攻關、場景應用與產(chǎn)業(yè)集聚目標。例如《北京市加快推動“人工智能 + 醫(yī)藥健康”創(chuàng)新發(fā)展行動計劃(2025-2027 年)》提到探索人工智能驅動的生命科學研究新范式,依托國家實驗室、新型研發(fā)機構等創(chuàng)新主體,研究適用生命科學領域的人工智能基礎理論和算法,利用人工智能技術探索揭示生命本質規(guī)律、致病機制的新方法、新工具,突破人工智能虛擬細胞、醫(yī)學數(shù)字孿生、DNA 存儲等技術,加速生命科學基礎理論和前沿技術創(chuàng)新。探索認知智能、類腦智能、超級智能等前沿技術在醫(yī)藥健康領域的應用研究。
《加快北京市腦機接口創(chuàng)新發(fā)展行動方案(2025—2030年)》提出,原始創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,力圖在2027年突破接口電極、芯片和編解碼算法等關鍵核心技術,并在2030年初步形成產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。
《上海市腦機接口未來產(chǎn)業(yè)培育行動方案(2025—2030年)》則強調在2027年要實現(xiàn)5款以上侵入式/半侵入式產(chǎn)品完成臨床試驗,2030年腦機接口產(chǎn)品全面實現(xiàn)臨床應用。
四川《關于發(fā)展壯大新興產(chǎn)業(yè)加快培育未來產(chǎn)業(yè)的實施方案(2025—2027年)》,提出聚焦原創(chuàng)技術突破、標志性產(chǎn)品研制、臨床應用和場景打造,推動腦科學與腦機接口技術創(chuàng)新發(fā)展。
隨著政策支撐力度持續(xù)加大以及相關企業(yè)研發(fā)力度的不斷加大,我國腦機接口技術不斷崛起。目前我國已在侵入式、半侵入式和非侵入式技術上實現(xiàn)了多點突破,創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)。例如,在侵入式方面,復旦大學團隊研發(fā)的“三合一”腦脊接口技術,有望助力癱瘓者運動能力恢復。上海腦虎科技有限公司與復旦大學附屬華山醫(yī)院合作,成功實現(xiàn)256導高通量植入式柔性腦機接口的臨床試驗,完成了“腦控”智能設備和“意念對話”的突破性進展。中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心聯(lián)合其他團隊成功開展了侵入式腦機接口的前瞻性臨床試驗,使我國成為全球第二個實現(xiàn)侵入式腦機接口人體臨床試驗的國家。
在半侵入式方面,北京腦科學與類腦研究所研制的“北腦一號”從實驗室走向臨床,成功實現(xiàn)三例柔性高通量無線腦機系統(tǒng)的人體植入。
在非侵入式方面,華東理工大學基于混合現(xiàn)實的腦機接口系統(tǒng)實現(xiàn)對四足機器人的穩(wěn)定控制。
總體來看,在政策的強力支持下,我國腦機接口行業(yè)進入由“實驗室攻關”向“產(chǎn)業(yè)化落地”的轉型關鍵期。
三、產(chǎn)業(yè)化初具規(guī)模,預計到2027年我國將腦機接口市場達到55.8億元
受益于政策與技術推動,目前我國腦機接口行業(yè)產(chǎn)業(yè)化已初具規(guī)模。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,2024年我國腦機接口市場規(guī)模為32億元,同比增長18.8%。預計到2027年我國腦機接口市場規(guī)模將達到55.8億元,增長率為20%。
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與此同時,腦機接口產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展趨勢明顯,在京津冀、長三角和珠三角地區(qū)構成錯位發(fā)展結構:京津冀地區(qū)聚焦研發(fā)創(chuàng)新和生態(tài)構建,先后研發(fā)“北腦一號”、雙環(huán)路協(xié)同演進系統(tǒng)等成果;長三角地區(qū)瞄準產(chǎn)品化及臨床應用,在腦電采集康復訓練和藥物成癮治療設備等方面取得良好臨床效果;珠三角地區(qū)重視產(chǎn)業(yè)鏈構建,聚集眾多腦機接口企業(yè),涵蓋上游核心軟硬件、中游腦機接口系統(tǒng)和下游應用場景。
四、應用場景不斷豐富,醫(yī)療方向為目前腦機接口主要應用領域
隨著相關技術的不斷提升以及滲透,腦機接口應用場景也在不斷豐富。目前腦機接口應用場景涵蓋醫(yī)療康復、虛擬現(xiàn)實、娛樂、教育、航空航天、工業(yè)制造等多個領域,其中醫(yī)療方向為目前主要應用領域。數(shù)據(jù)顯示,目前我國腦機接口在醫(yī)療健康領域應用占比達到47.62%。
腦機接口應用場景情況
應用場景 | 具體場景 | 典型案例 |
醫(yī)療康復 | 腦卒中肢體功能康復訓練 | 博靈腦科 BCI康復機器人、強腦科技 FocusCalm 康復系統(tǒng) |
神經(jīng)疾病輔助診斷 | 癲癇發(fā)作預警、阿爾茨海默病早期篩查 | 腦陸科技EEG頭環(huán)用于癲癇監(jiān)測、Kernel Flux頭盔輔助認知障礙評估 |
重癥醫(yī)療治療 | 漸凍癥患者肢體語言功能重建 | Neuralink N1芯片植入人體控制電子設備、中國階梯醫(yī)療256導電極臨床試驗 |
高位截癱功能恢復 | 腦控機械臂、義肢精細操作 | 美國匹茲堡大學BrainGate系統(tǒng)幫助患者用意念操控機械臂進食 |
神經(jīng)退行性疾病治療 | 帕金森病腦深部電刺激(DBS)升級 | Synchron 公司 Stentrode血管內植入設備(無需開顱)治療癱瘓患者 |
臨床診斷與術前評估 | 癲癇灶定位、腦功能區(qū)mapping | 清華大學NEO半侵入式電極用于癲癇手術前病灶精準定位、北京腦科學中心ECoG 電極 |
神經(jīng)外科術輔助 | 術中腦功能監(jiān)測、腫瘤切除導航 | 美敦力 Cortical Mapper系統(tǒng)通過半侵入式電極實時定位語言功能區(qū) |
消費電子與娛樂 | 腦控游戲、智能家居控制 | 強腦科技BrainLink Pro腦波儀(適配VR游戲)、Emotiv Insight頭環(huán)控制無人機 |
教育與認知訓練 | 注意力提升、學習效率優(yōu)化 | 慧腦科技腦電頭環(huán)用于學生注意力訓練、BrainCoFocusband 教育場景解決方案 |
軍事與航空航天 | 飛行員腦狀態(tài)監(jiān)測、無人機超視距控制 | 美國 DARPA N3RO計劃(非侵入式頭環(huán)監(jiān)測飛行員壓力)、俄羅斯侵入式腦控戰(zhàn)機研究 |
工業(yè)與特種作業(yè) | 高危環(huán)境遠程操控、復雜機械意念控制 | 日本Cyberdyne 腦控外骨骼用于工業(yè)搬運、中國航天科技集團腦控機械臂太空實驗 |
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五、我國腦機接口行業(yè)向規(guī)模商用躍遷仍面臨諸多挑戰(zhàn)
當前,我國腦機接口行業(yè)發(fā)展迅速,正處在從技術突破向規(guī)模商用躍遷的臨界點,但仍面臨諸多挑戰(zhàn)。一是技術攻堅有待突破,系統(tǒng)可靠性仍需提升。二是高端人才儲備不足,跨學科培養(yǎng)體系待優(yōu)化。三是產(chǎn)業(yè)成本高、風險大,企業(yè)存續(xù)壓力仍突出。四是倫理監(jiān)管框架亟待完善,數(shù)據(jù)隱私體系尚需健全。針對上述問題,我國應當立足產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢,強化關鍵技術攻關,大力培育復合型人才,建立健全融資機制,加快構建標準體系,推動腦機接口行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、良性循環(huán)。
我國腦機接口行業(yè)向規(guī)模商用躍遷面臨挑戰(zhàn)與建議
行業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn) |
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挑戰(zhàn) |
相關概述 |
技術攻堅有待突破 |
我國腦機接口領域仍面臨諸多技術瓶頸。非侵入式設備受制于微弱腦電信號與大腦復雜神經(jīng)活動的干擾,在大規(guī)模臨床試驗前,腦電信號的采集和解碼精度等問題仍需突破。侵入式設備在生物相容性、長期穩(wěn)定性等方面仍存在難點痛點,與發(fā)達國家尚存在一定差距。 |
高端人才儲備不足 |
腦機接口涉及神經(jīng)科學、材料工程與人工智能等多個學科,整個產(chǎn)業(yè)的理論研究和臨床實驗都需要跨學科復合型人才的支撐。從學科培養(yǎng)上看,目前僅天津大學開設了腦機接口專業(yè),保守預計2030年專業(yè)人才需求量將超20萬人。同時美國以《加強海外關鍵出口國家框架法案》(ENFORCE法案)實施技術封鎖,限制腦機接口領域對華技術交流,加劇高端人才獲取難度。 |
產(chǎn)業(yè)成本高、風險大 |
腦機接口行業(yè)的臨床試驗成本、車間建設成本和研發(fā)成本較高,單一產(chǎn)品從投入到落地至少需要數(shù)億元人民幣,投資回收期較長,較高的門檻導致國內企業(yè)數(shù)量相對較少,截至2024年底,累計存續(xù)在業(yè)企業(yè)數(shù)量僅300余家。有資料顯示,近3年產(chǎn)業(yè)投融資規(guī)模逐步下滑,不利于產(chǎn)業(yè)集聚和快速發(fā)展,適合長期耐心資本投資。 |
倫理監(jiān)管框架亟待完善,數(shù)據(jù)隱私體系尚需健全 |
雖然科技部、工業(yè)和信息化部于2024年相繼發(fā)布《腦機接口研究倫理指引》和腦機接口標準化技術委員會籌建方案,但是尚未出臺對應法律文件和具體細則,對輸入輸出接口、腦信息編解碼等關鍵技術尚未形成統(tǒng)一規(guī)范。在數(shù)據(jù)隱私保護方面尚未有相關監(jiān)管框架,對于腦電數(shù)據(jù)的歸屬權及使用邊界仍存在模糊地帶。 |
行業(yè)發(fā)展建議 |
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建議 |
相關概述 |
靶向需求攻關,技術創(chuàng)新突破 |
可圍繞高密度柔性電極、低功耗芯片研制以及解碼算法提升等重點技術領域,優(yōu)先布局醫(yī)療康復和工業(yè)控制應用場景,設立國家級專項研發(fā)基金,以全力支持腦機接口上述關鍵技術的突破和場景應用。 |
學科交叉筑基,產(chǎn)教融合育才 |
支持重點高校設立腦機接口交叉學科,構建覆蓋生物醫(yī)學工程、計算機科學、材料科學、臨床醫(yī)學的課程體系,配套建設腦機接口聯(lián)合實驗室。推動龍頭企業(yè)深度參與人才培養(yǎng),通過項目制課程、產(chǎn)業(yè)導師等方式,將柔性電子、神經(jīng)解碼算法等前沿技術納入教學實踐。 |
資本賦能增效,準入壁壘松綁 |
設立國家級腦機接口長線基金,由政府資金撬動更多社會資本投向核心技術創(chuàng)新。配套研發(fā)保險機制,覆蓋臨床試驗失敗風險,優(yōu)化科創(chuàng)板硬科技企業(yè)上市通道,完善“研發(fā)—退出”投資閉環(huán),吸引耐心資本持續(xù)注入。 |
監(jiān)管護航發(fā)展,標準立規(guī)守界 |
應盡早出臺腦機接口數(shù)據(jù)管理條例,明確腦電數(shù)據(jù)歸屬權、使用邊界及跨境流動規(guī)則,推動產(chǎn)業(yè)標準化建設,并積極參與國際標準的制定。 |
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