3月12日,國家醫保局發布《神經系統醫療服務價格項目立項指南(試行)》,為腦機接口新技術單獨立項,設立了侵入式腦機接口植入費、取出費,非侵入式腦機接口適配費等項目,意味著腦機接口臨床醫療通道的進一步打通。
早前1月,在上海復旦大學附屬華山醫院,一名女患者腦中想著“新年快樂”,意念被計算機捕捉并成功解碼后發出指令,操縱機械手做出比心的動作。這是全世界第一個由意念完成的新年祝福,標志著國產原創侵入式柔性腦機接口技術的巨大突破。從國際上看,近期埃隆·馬斯克旗下腦機接口公司Neuralink也宣布,已將腦機芯片植入第三名受試者體內,且運行狀態良好,以往只存在于《黑客帝國》《阿凡達》等科幻電影中的腦機接口技術,正快速走進現實世界。
腦機接口又稱BCI(brain-computer interfaces),通過在腦與外部設備之間建立通信和控制通道,用腦的生物電信號直接操控外部設備,或以外部刺激、調控大腦活動,從而增強、改善和延伸大腦功能。
作為一項極具前瞻性的技術,腦機接口與生物科技、計算機、芯片、大模型、虛擬現實等新興產業關聯緊密,在醫療與康復、智能駕駛、智能家居,甚至是軍事等領域擁有廣闊的發展空間。其中,醫療與康復是目前應用落地最明朗的方向。
據麥肯錫測算,全球腦機接口醫療應用的潛在市場規模在2030年至2040年有望達到400億美元至1450億美元。其中,以中樞神經系統疾病治療為主的嚴肅醫療,潛在應用規模有望在2030年達到150億美元、在2040年達到850億美元;以情緒評估與干預為主的消費醫療,潛在應用規模有望在2030年達到250億美元、在2040年達到600億美元。
漢鼎智庫數據顯示,目前我國腦機接口設備的市場規模在十億元級,約占全球市場總份額不足十分之一。未來到2040年,我國腦機接口行業綜合市場規模有望超過1200億元,CAGR約26%;直接市場規模(主要為設備)可能超過500億元,CAGR達到21%。
綜合來看,研究機構普遍對腦機接口的市場化前景給予了積極預期。
腦機接口的前瞻性價值,以及對多個現代科技產業的牽引作用,得到美國等發達國家的高度重視。2013年以來,美國“大腦研究計劃”、歐盟“人類腦計劃”、日本Brain/MINDS計劃相繼出臺。
腦機接口在國家競爭層面展現出巨大的戰略價值,這同樣得到我國頂層設計的認定。2024年,工信部、教育部、科學技術部等七部門發布《關于推動未來產業創新發展的實施意見》,將腦機接口明確列入十大標志性產品之一,要求按照“技術創新—前瞻識別—成果轉化”的思路,推動前沿技術產業化,“突破腦機融合、類腦芯片、大腦計算神經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品,鼓勵探索在醫療康復、無人駕駛、虛擬現實等典型領域的應用”。同年,工信部部署“腦機接口標準化戰略與實施路徑”課題,推動腦機接口的產業化進程。
2025年以來,北京、上海等地市先后發布腦機接口產業發展方案,并提出明確時間表。如《加快北京市腦機接口創新發展行動方案(2025—2030年)》提出,到2027年,產出一批重大原創性成果,突破腦機接口電極、芯片、編解碼算法等關鍵核心技術。《上海市腦機接口未來產業培育行動方案(2025—2030年)》提出,2027年前,上海要實現高質量腦控,半侵入式腦機接口產品在國內率先實現臨床應用,侵入式腦機接口研發取得突破,腦機接口創新生態初步構建。
截至2024年底,我國腦機接口產業累計發明和實用新型專利數量2276項,歷年申請數量整體呈現逐步增加態勢。中國工程院院士顧曉松曾表示,中國是開展腦機接口科研項目最多的國家之一,科研產出規模大且增速快,中國企業發明專利申請占比超過全球一半。
在把握產業發展大趨勢的同時,對于產業周期中期位置的判斷更為重要。由于科技行業具有天然的高波動性,準確的時機判斷能夠顯著提高二級市場的投資效果。
當前的腦機接口技術,已經經過了技術驗證階段,正在進入產業化早期,并有逐步加速的跡象。2023年,Neuralink獲得了FDA批準的首個人體臨床試驗許可,標志著BCI技術在商業落地上邁出了重要一步。2024年,馬斯克表示Neuralink的目標是到2026年植入1000個大腦芯片。“硬科技突破+軟生態構建”的良好產業環境正在形成。
從技術路線看,腦機接口主要分為三類:非侵入式、半侵入式和侵入式。
非侵入式腦機接口不需要將電極植入大腦內部,只需要將電極附著在頭皮上。目前醫療上廣泛應用的腦電圖,實際上就是一種非侵入方式獲取腦電信號的技術。
半侵入式腦機接口需要將電極植入頭皮下、貼合硬腦膜但不需要直接穿透大腦皮層。如腦皮層電圖技術將電極放置在大腦皮層表面以采集大腦皮層電信號,常用于癲癇病灶定位和手術指導。
侵入式腦機接口是指通過開顱手術將電極植入大腦皮層,采集深層神經元的信號,并通過刺激大腦特定區域,以改善某些神經系統病癥。
目前美國科技界主要采用侵入式和半侵入式技術路線,我國則以非侵入式為主。不同技術路線在信號精度、安全性等指標上各有優劣,適用于醫療、康復、娛樂等不同下游場景,產業中游主要是腦電采集平臺和腦機接口設備,技術壁壘則集中在產業鏈上游的芯片和算法,決定了大腦信息的捕捉和解碼能力。
例如某家在深圳上市的公司成功研發了65000通道雙向腦機接口芯片,具有一次性植入、雙向通道(既可以接收大腦信號,又可以發送信號刺激大腦)等優勢,居于國際領先水平。該公司2023年與首都醫科大學附屬北京天壇醫院簽署戰略合作協議,雙方將以腦機接口應用于醫療為導向,在藥物難治性癲癇、截癱、偏癱、植物人促醒、頑固性面癱、失明、失聰等頑疾的診療上,以及術中監測設備、經顱骨給藥裝置等新型醫療器械研發等方向上開展合作。
對比看另一家上市公司以腦電大數據與腦電大模型為核心技術底座,面向腦科學和AI領域的基礎前瞻領域,開展腦機接口解碼算法與系統、非器質性腦疾病(例如癲癇、抑郁癥、嚴重失眠等)的診斷和評估、大腦內在狀態調控等方向的科學研究和產品開發,并持續推動研究成果商業化落地。目前,該公司實現了用腦機接口方式進行電子游戲操作。實時處理海量腦電信息,需要強大算力支持。
而另一家在科創板上市的公司作為云計算服務商,與某國內腦機技術頭部企業共同參與了上海市2024年度“科技創新行動計劃”腦機接口項目,開展“植入式言語合成腦機接口產品”的研究,公司提供該項目所需的云端資源,包括GPU算力、存儲等核心資源和技術支持。
下游落地場景方面,腦機接口的出現,為治療漸凍癥、脊髓損傷等運動障礙類疾病,癲癇、疼痛管理等神經系統疾病,以及抑郁癥、強迫癥等精神類疾病,提供了新的可能性。
賽道內某家在創業板上市的公司是國內以神經專科為特色,具有“醫教研”一體化運營,“技術+服務”核心競爭力的民營醫療服務集團。該公司在診療中使用腦磁圖、頭皮腦電圖、術中電生理、電極植入等技術,進行癲癇和帕金森病等功能神經疾病的診斷與病情監測,同時通過迷走神經刺激等技術方法用于治療癲癇和帕金森病患者。
2024年,該公司與清華大學聯合成立腦機精準醫學聯合研究中心,有利于進一步提升公司對腦部疾病發生機理的認知水平和診療技術水平。
智能家居是另一個當前已經較為明朗化的腦機接口落地場景。賽道內另一家在深圳主板上市的公司,主營智能控制部件、創新消費電子及汽車電子等產品,對外發布了消費級腦電波儀產品,并在北美和國內等市場上市。該產品可以記錄大腦皮層微小電信號獲悉用戶神經元活動狀態,用戶通過該產品能夠控制所關聯的智能家居。
(作者系某頭部公募醫藥行業研究員。文中個股僅為舉例分析,不作買賣推薦。)
