腦機(jī)接口醫(yī)學(xué)用途研究成果 國內(nèi)腦機(jī)接口企業(yè)融資事件

• 黃江 2023年10月24日 來源：東方財(cái)富 1175 76
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侵入式腦機(jī)接口的底層技術(shù)積累，已經(jīng)成長到了一個(gè)臨界點(diǎn)，在過去五年左右的時(shí)間，行業(yè)呈現(xiàn)出明顯的井噴式發(fā)展?fàn)顟B(tài)。腦機(jī)接口，簡言之就是在人腦與外部設(shè)備間建立直接連接通路，讓大腦與機(jī)器實(shí)現(xiàn)“對話”，這也是科幻小說里常見的場景。

日前，埃隆·馬斯克創(chuàng)立的腦機(jī)接口技術(shù)公司Neuralink(神經(jīng)連接)宣布，該公司已獲得獨(dú)立評審委員會的批準(zhǔn)，將進(jìn)行首次人體試驗(yàn)，對癱瘓患者的大腦植入設(shè)備。

Neuralink聲稱，這項(xiàng)人體試驗(yàn)為期6年，用于驗(yàn)證該司腦機(jī)接口技術(shù)的安全性和功能性，使癱瘓患者能夠用大腦控制外部設(shè)備。按照Neuralink的規(guī)劃，受試者需要先參加為期18個(gè)月的初步研究，包括居家和親自去醫(yī)院。在余下的研究期間，受試者需要參加腦機(jī)接口的相關(guān)研究會議。

中國最早開展腦機(jī)接口研究的學(xué)者之一、清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院長聘教授高小榕分析，之所以最先在癱瘓病人身上開展試驗(yàn)，是因?yàn)樵谀X機(jī)接口的醫(yī)學(xué)用途中，要判斷設(shè)備是否真對病人有效，這個(gè)界限在癱瘓病人身上會比較清晰。

電極技術(shù)的微型化、柔性化、高通量，是腦機(jī)接口行業(yè)的“技術(shù)關(guān)鍵”。目前，國內(nèi)柔性電極領(lǐng)域也在從學(xué)術(shù)邁入現(xiàn)實(shí)，并陸續(xù)地獲得資本的支持。

腦虎科技推出了新材料蠶絲蛋白與MEMS電極結(jié)合的多模態(tài)電極，因此無需大創(chuàng)口開顱，植入的創(chuàng)傷會進(jìn)一步變小。除此之外，腦虎也具備鎢絲電極研發(fā)及植入的能力，能夠從多種技術(shù)路線切入腦機(jī)接口系統(tǒng)。

階梯醫(yī)療采用新工藝，在材料本身柔性很難進(jìn)一步降低的情況下，通過降低電極厚度，來降低彎曲應(yīng)力。通過微納加工工藝，將電極做到細(xì)胞尺寸，即一根頭發(fā)絲的1/300~1/200，進(jìn)而使得超柔性電極的彎曲應(yīng)力，達(dá)到細(xì)胞和細(xì)胞間作用力的量級。

微靈醫(yī)療推出高密度網(wǎng)狀超柔順神經(jīng)電極陣列，基于MEMS工藝，用微米級超薄結(jié)構(gòu)，復(fù)合納米技術(shù)，以提高神經(jīng)相容性、導(dǎo)電性。通過貼附在腦皮層表面就能獲得高時(shí)空精度神經(jīng)信號，避免刺入電極的腦損傷。

智冉科技集成在微米厚聚合物基板上的超柔性微電極陣列，與神經(jīng)組織之間的接口已被證明能夠長期穩(wěn)定地記錄神經(jīng)元活動。

馬斯克腦機(jī)接口人體臨床試驗(yàn)獲批

美國特斯拉公司創(chuàng)始人埃隆·馬斯克(Elon Musk)旗下的腦機(jī)接口公司Nueralink于當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月25日宣布，已獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)的批準(zhǔn)，將開始首次大腦植入物人體臨床研究。Neuralink表示，F(xiàn)DA的批準(zhǔn)是團(tuán)隊(duì)與FDA密切合作的難以置信的結(jié)果，代表了重要的第一步，未來公司的技術(shù)將幫助許多人。

去年12月1日，在腦機(jī)接口公司Neuralink的發(fā)布會上出現(xiàn)了震撼人心的一幕，一只名叫Sake的猴子用“意念”在電腦屏幕上打出了“can I please have snacks(可以給我一些零食嗎)”。隨后它就如愿以償，拿到了工作人員給的葡萄，整個(gè)過程仿佛科幻片走進(jìn)現(xiàn)實(shí)一般。

Neuralink通過在6只經(jīng)過人類指令訓(xùn)練的猴子的腦部植入了BCI設(shè)備，將猴腦的活動轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)指令，還能讓猴子完成玩游戲、打字等活動，簡直令人瞠目結(jié)舌...

而這個(gè)成立于2016年，主攻腦機(jī)接口(Brain-Computer Interface，簡稱“BCI”)技術(shù)的Neuralink公司，正是世界首富馬斯克旗下的得意之作。但腦洞大開的馬斯克野心遠(yuǎn)不止于此，他現(xiàn)在已經(jīng)將目標(biāo)正式轉(zhuǎn)移到了人類身上!

近日，馬斯克旗下腦機(jī)接口公司Neuralink官宣，首次人體臨床試驗(yàn)獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)，將首先專注于兩個(gè)應(yīng)用：一是恢復(fù)人類視力，二是幫助無法移動肌肉的人控制智能手機(jī)等設(shè)備。

在未來，他希望侵入式BCI技術(shù)能夠和大腦交互，通過主動對大腦進(jìn)行刺激，即人腦與機(jī)器交互，從而進(jìn)一步使得人們可以通過外科植入物治愈從肥胖癥、自閉癥、抑郁癥、精神分裂癥到阿爾茲海默癥等一系列疾病。

去年11月，工業(yè)和信息化部、教育部等多部門印發(fā)《虛擬現(xiàn)實(shí)與行業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展行動計(jì)劃(2022—2026年)》，其中提到，重點(diǎn)推動由內(nèi)向外追蹤定位技術(shù)研究，加強(qiáng)肌電傳感、氣味模擬虛擬移動、觸覺反饋、腦機(jī)接口等多通道交互技術(shù)研究，促進(jìn)感知交互向自然化情景化、智能化方向發(fā)展。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年中國腦機(jī)接口行業(yè)市場深度調(diào)研及未來發(fā)展趨勢預(yù)測報(bào)告》顯示：

國內(nèi)人腦工程相關(guān)論壇會議近期頻頻召開。今日下午(5月29日)，“腦機(jī)接口創(chuàng)新發(fā)展論壇”在北京開幕，本次論壇將聚焦腦機(jī)接口前沿科學(xué)問題、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐、標(biāo)準(zhǔn)與倫理等，共探產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新體建設(shè)，共繪技術(shù)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新藍(lán)圖;同時(shí)，發(fā)布《腦機(jī)接口倫理問題建議書》《腦機(jī)接口創(chuàng)新和知識產(chǎn)權(quán)白皮書》等重磅成果。

侵入式腦機(jī)接口的底層技術(shù)積累，已經(jīng)成長到了一個(gè)臨界點(diǎn)，在過去五年左右的時(shí)間，行業(yè)呈現(xiàn)出明顯的井噴式發(fā)展?fàn)顟B(tài)。腦機(jī)接口，簡言之就是在人腦與外部設(shè)備間建立直接連接通路，讓大腦與機(jī)器實(shí)現(xiàn)“對話”，這也是科幻小說里常見的場景。

國際市場研究機(jī)構(gòu)IMARC Groupe的數(shù)據(jù)顯示，全球腦機(jī)接口的市場規(guī)模在2021年達(dá)到了15億美元。該機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2027年，全球腦機(jī)接口市場規(guī)模將達(dá)到33億美元，約合238.26億元人民幣。

國內(nèi)的腦機(jī)接口行業(yè)也正在成為投資熱點(diǎn)，一方面，國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭紛紛介入腦機(jī)接口領(lǐng)域，阿里、華為、科大訊飛等公司以投資并購方式入局腦機(jī)接口領(lǐng)域;另一方面，腦機(jī)接口創(chuàng)新公司涌現(xiàn)，行業(yè)融資事件爆發(fā)。

這其中，從國內(nèi)腦機(jī)接口企業(yè)融資事件輪次分布看，企業(yè)多處于融資早期階段，整個(gè)行業(yè)尚處起步期，未來發(fā)展?jié)摿Υ蟆?/p>

歷經(jīng)幾十年的研究，當(dāng)前腦機(jī)接口正處于第三個(gè)發(fā)展階段——技術(shù)爆發(fā)期。億歐智庫《2022全球腦機(jī)接口技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展研究報(bào)告》顯示，中國對腦機(jī)接口技術(shù)的重視程度不亞于發(fā)達(dá)國家，近兩年已經(jīng)將此技術(shù)上升為國家戰(zhàn)略。

“十四五”規(guī)劃第一次將腦機(jī)技術(shù)明確寫入需要攻關(guān)的重點(diǎn)技術(shù)品類中，明確腦機(jī)融合是腦機(jī)技術(shù)的關(guān)鍵;2021年，我國正式啟動了百億級的科技創(chuàng)新2030重大項(xiàng)目“腦科學(xué)與類腦研究”。

隨著底層技術(shù)的突破、資本以及政策的助力，我國腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步落地。

去年9月，在世界人工智能大會上，國內(nèi)腦機(jī)接口(BCI)領(lǐng)域首個(gè)半侵入式設(shè)備正式對外發(fā)布。

今年5月，全球首例非人靈長類動物介入式腦機(jī)接口試驗(yàn)在北京獲得成功，該試驗(yàn)在猴腦內(nèi)實(shí)現(xiàn)了介入式腦機(jī)接口腦控機(jī)械臂，這對推動腦科學(xué)領(lǐng)域研究具有重要意義，也標(biāo)志著我國腦機(jī)接口技術(shù)的突破。

“如今的腦機(jī)接口行業(yè)已經(jīng)來到了產(chǎn)業(yè)化落地階段?！闭樘┲悄軇?chuàng)始人王浩沖告訴獵云網(wǎng)，得益于技術(shù)的驅(qū)動，腦機(jī)接口開始從研究走向應(yīng)用，這其中，非侵入式腦機(jī)接口，成為臨床應(yīng)用中進(jìn)展較快的方向。

微靈醫(yī)療鄧春山博士也表示，行業(yè)迎來了工程化的節(jié)點(diǎn)?！扒秩胧侥X機(jī)接口涉及到好幾個(gè)不同的技術(shù)環(huán)節(jié)，包括柔性電極的歸納加工工藝、芯片工藝、侵入無線化、無線通信等等，這些底層技術(shù)經(jīng)過過去十幾年積累，如今已經(jīng)可以集成到一個(gè)微型化系統(tǒng)里面，實(shí)現(xiàn)工程化?！?/p>

兩種技術(shù)路徑

按照信號采集方式不同，腦機(jī)接口主要分為侵入和非侵入兩種技術(shù)路線。非侵入式腦機(jī)接口收集腦電波來進(jìn)行信號輸出，優(yōu)點(diǎn)是沒有創(chuàng)傷，缺點(diǎn)是不夠精確。

侵入式腦機(jī)接口的特點(diǎn)就是通過深部電極將信號采集設(shè)備侵入到大腦內(nèi)部，從而獲得更精準(zhǔn)的信號。相比于非侵入式腦機(jī)接口，它的控制更加精確、更加流暢，但由于其有創(chuàng)傷性，具有一定風(fēng)險(xiǎn)性，并不容易被患者廣泛接受。

這兩種技術(shù)路徑的商業(yè)化進(jìn)展，如今走到了哪一步?根據(jù)《2022年腦機(jī)接口行業(yè)研究報(bào)告》，2020年，非侵入式腦機(jī)接口占腦機(jī)接口市場規(guī)模的86%。技術(shù)上相對更成熟的非侵入式腦機(jī)接口，在2022年就逐步開啟邁向商業(yè)化。

腦機(jī)接口技術(shù)的應(yīng)用方向主要有醫(yī)療健康、娛樂、智能家居、軍事等等。風(fēng)口之下，行業(yè)真正的機(jī)會在哪?

醫(yī)療健康領(lǐng)域是腦機(jī)接口最直接和最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，也是目前最接近商業(yè)化的應(yīng)用領(lǐng)域。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2020年腦機(jī)接口在醫(yī)療領(lǐng)域的市場規(guī)模占比達(dá)62%。

在醫(yī)療領(lǐng)域的疾病治療、功能恢復(fù)上，腦機(jī)接口被廣泛應(yīng)用于康復(fù)治療、疼痛管理、腦機(jī)控制假肢等方面。除此之外，腦機(jī)接口技術(shù)在神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)等領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。

事實(shí)上，在腦機(jī)接口最初提出的時(shí)候，就是應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，目的是幫助殘疾人重新行走或支配上肢。

《2023-2028年中國腦機(jī)接口行業(yè)市場深度調(diào)研及未來發(fā)展趨勢預(yù)測報(bào)告》由中研普華研究院撰寫，本報(bào)告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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  2023-2028年中國腦機(jī)接口行業(yè)市場深度調(diào)研及未來發(fā)展趨勢預(yù)測報(bào)告

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