“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(chǔ)層、技術(shù)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(lǐng)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(lǐng)域的技術(shù)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(shè)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(guān)鍵技術(shù)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(shù)路線。

《報告》提到，植入式腦機接口技術(shù)主要應用在醫(yī)療領(lǐng)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(guān)技術(shù)和產(chǎn)品。非植入式腦機接口技術(shù)可應用在更廣泛的生活生產(chǎn)領(lǐng)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(jié)構(gòu)，即以研究腦認知的神經(jīng)原理為基礎(chǔ)，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(shè)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(shù)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(shù)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(shù)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(lǐng)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(shù)”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(shù)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(lǐng)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(shù)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(lǐng)域的技術(shù)即將進入轉(zhuǎn)化階段，也就是相關(guān)設(shè)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(shù)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(lǐng)域的技術(shù)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(guān)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(shè)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(guān)重要，腦機接口技術(shù)將推動人體增強和替代技術(shù)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(lǐng)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(lǐng)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(shù)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(shù)上的能力，建議不要考慮布局這個領(lǐng)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(chǔ)科研走向市場的長期攻堅準備，同時完善復合型人才建設(shè)、掌握上游芯片及關(guān)鍵元器件的核心技術(shù)，并解決技術(shù)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(lǐng)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(shù)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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