2025,脑机接口应用关键之年

360影视 欧美动漫 2025-03-20 10:28 3

摘要:脑机接口作为一种变革性的人机交互技术,是前瞻性、颠覆性、战略性新兴产业和新质生产力的典型代表。近些年,国家发布一系列行动方案和措施,旨在推动脑机接口产业发展。

编辑:罗冉

导语

脑机接口作为一种变革性的人机交互技术,是前瞻性、颠覆性、战略性新兴产业和新质生产力的典型代表。近些年,国家发布一系列行动方案和措施,旨在推动脑机接口产业发展。

脑机接口

脑机接口(brain-computerinterface,BCI)是在大脑与外部环境之间建立一种全新的不依赖于外周神经或肌肉的交流与控制通道,从而实现大脑与外部设备的直接交互。其工作流程包括脑电信号的采集、处理、输出和执行,最终再将信号反馈给大脑。从这个意义上说,任何大脑与外部设备直接相互作用的系统都可以被视为脑机接口系统。

脑机接口实现过程

不同类型的脑机接口

政策持续加码,政策亮点不断

中国脑计划启动于2016年,包括探索大脑秘密和攻克大脑疾病的脑科学研究以及建立并发展人工智能技术的类脑研究两个方向。在2017年《“十三五”国家基础研究专项规划》中,脑与认知、脑机智能和脑的健康被明确提出作为核心问题。在“十四五”规划中,人工智能和脑科学为国家战略科技力量,类脑计算和脑机融合技术研发被纳入重要领域,而脑机接口技术是脑机智能融合技术的关键之一。

2018年12月,工信部发布《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》;2019年12月,工信部、民政部、国家卫生健康委、国家市场监督管理总局、全国老龄委发布《关于促进老年用品产业发展的指导意见》;2021年12月,国务院发布《“十四五”国家老龄事业发展和养老服务体系规划》;2021年10月,国务院发布《“十四五”国家知识产权保护和运用规划》;2022年10月,工信部、教育部等五部门联合发布《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(2022—2026年)》;2023年8月,工信部、科技部、国家能源局、国家标准化管理委员会发布《新产业标准化领航工程实施方案(2023—2035年)》,都进行了政策明确支持。

2024年1月,工信部等七部门发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,公布6项重点任务,包括前瞻布局6个新赛道、10大标志性产品等,其中包括加速类脑智能、群体智能等产业;2024年2月,科技部发布《脑机接口研究伦理指引》,明确开展脑机接口研究应确保研究具有社会价值,应主要致力于修复型脑机接口技术,强调通过技术的发展服务公众的健康需求;2024年5月,中央网信办、市场监管总局、工信部发布《信息标准化建设行动计划(2024—2027年)》,要求完善云计算标准,加快量子信息标准布局,推进脑机接口标准研究,加快建设下一代互联网、Web3.0、元宇宙等新兴领域标准化项目研究组,推进基础类标准研制,探索融合应用标准。

2025年2月,国家药监局发布《采用脑机接口技术的医疗器械 用于人工智能算法的脑电数据集质量要求与评价方法》,要求确立行业标准,推动脑机接口医疗器械规范化;2025年3月12日,国家医保局发布《神经系统类医疗服务价格项目立项指南(试行)》。此次国家医保局立项指南新增非侵入式脑机接口适配费项目,就是为临床使用此类技术时,需要不断调试设备的服务项目而设,以支持其校准和优化设备参数,能够更准确捕捉和处理脑电信号,让患者及时用上前沿技术。

地方层面的政策支持在2025年开始加速落地,北京和上海成为首批行动的城市。北京市科学技术委员会等部门在1月9日公布的《加快北京市脑机接口创新发展行动方案(2025-2030年)》中提出,到2027年,产出一批重大原创性成果,突破脑机接口电极、芯片、编解码算法等关键核心技术,打造世界领先的智能脑机系统,并在临床上得到初步应用;培育3-5家具有核心竞争力的潜在独角兽和独角兽企业等。上海市科学技术委员会1月10日公布的《上海市脑机接口未来产业培育行动方案(2025-2030年)》提出,2027年前,上海要实现高质量脑控,半侵入式脑机接口产品在国内率先实现临床应用,侵入式脑机接口研发取得突破,脑机接口创新生态初步构建。2030年前,上海实现高质量控脑,脑机接口产品全面实现临床应用,打造全球脑机接口产品创新高地,产业链核心环节实现自主可控,打造国家级脑机接口产业发展集聚区。

从近几年出台的政策来看,主要有以下亮点:

o政策支持力度大、层级高。国家战略支持,纳入未来产业规划。2024 年政府工作报告首次提出 “新质生产力” 和 “人工智能 +”,将脑机接口作为未来产业的重要代表。同年 1 月,工信部等七部门发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,将脑机接口列为十大创新标志性产品之一,提出要突破脑机融合、类脑芯片、大脑计算神经模型等关键技术和核心器件,研制一批易用安全的脑机接口产品。这从国家战略层面明确了脑机接口的重要地位,为产业发展提供了宏观指导和政策支持。

o标准化建设及时启动。2024 年 7 月,工信部发布《工业和信息化部脑机接口标准化技术委员会筹建方案公示》,拟邀请脑机接口领域企业、科研院所、高校等产业和技术专家担任委员,明确了从优化完善标准化路线图、加快关键技术标准研制、推动标准宣贯实施三个方面开展工作,为脑机接口技术的标准化发展奠定基础。2025 年 1 月,国家药监局发布《采用脑机接口技术的医疗器械 用于人工智能算法的脑电数据集质量要求与评价方法》推荐性医疗器械行业标准,从标准及监管层面助力采用脑机接口技术的医疗器械高质量发展。

o应用领域医保政策率先支持。2025 年 3 月 12 日,国家医保局印发《神经系统类医疗服务价格项目立项指南(试行)》,专门为脑机接口新技术单独立项,设立了侵入式脑机接口置入费、取出费、非侵入式脑机接口适配费 3 个项目,为脑机接口技术成熟后快速进入临床应用铺好收费路径,有助于推动脑机接口技术在医疗领域的应用和普及。

市场应用领域广阔,发展空间很大

从技术流程和产业链看,脑机接口的技术流程可分为上游、中游、下游三个环节:上游包括脑机接口电极、脑机接口芯片、脑机接口手术,中游包括脑电信号采集、脑电信号处理、脑电信号分析,下游包括应用端外设和应用端软件。基于脑机接口的技术流程,脑机接口行业形成了完整的产业链。上游包括脑电采集设备(如非侵入式电极和侵入式微电极)、BCI 芯片、处理计算机/数据集和处理算法、操作系统级分析软件和外部嵌套等;中游主要包括脑机接口产品提供商;下游则包括医疗保健、教育培训、游戏娱乐、智能家居、军事国防等各种应用领域。

脑机接口核心技术流程与产业链

从市场规模看,据Grand View Research数据,全球脑机接口市场规模2019年为12亿美元,增长至2023年达到了19.8亿美元,预计2024年能达到24.8亿美元,同比增长25.25%。同时脑机接口行业进入高速发展时期,根据前瞻产业研究院基于海外机构预测测算,2025-2029年全球脑机接口市场规模将以年复合增长率25.22%的速度,增长至76.3亿美元规模;作为新兴产业,脑机接口在政策和技术应用的双重催化下风口渐起,市场规模不断扩大。量子位预测,我国脑机接口市场将在2040年超过1200亿元,年复合增长率可达26%。

从具体应用领域看,医疗健康是当前脑机接口最成熟的赛道,覆盖神经疾病诊断、康复治疗及功能替代。根据麦肯锡的测算,全球脑机接口在严肃医疗应用潜在规模在150亿-850亿美元,消费医疗应用潜在规模在250亿-600亿美元。

截至2024年底,我国脑机接口产业累计发明专利和实用新型专利数量超2000项,历年申请数量呈波动上升的态势。在政策的强力支持下,我国脑机接口正处于由基础研究向临床应用转化的重要阶段。在医疗健康领域,脑机接口主要适用于中风、四肢瘫痪、脊髓损伤、偏瘫、闭锁综合症、肌萎缩侧素硬化症、创伤性脑损伤、帕金森、抑郁症、睡眠障碍等病症。

“杭州六小龙”之一的强脑科技主要成果包括智能仿生手、机器人遥控方法等。2022年,其研发的智能仿生手获得了FDA认证。不少上市公司也涉足脑机接口领域。科大讯飞、诚益通、博灵脑机、三博脑科、爱朋医疗、创新医疗等上市公司在脑机接口领域均有布局,并取得了一定进展。

科研团队也在不断取得突破,例如,清华大学和宣武医院合作的半侵入式接口临床试验取得成功,脑虎科技完成了国内首例实时汉语解码临床试验;3月3 日,全球首批第4例通过脑机接口让瘫痪者重新行走的临床概念验证手术在复旦大学附属华山医院成功实施。

展望未来,脑机接口有望成为下一代人机交互的核心技术,彻底改变人类与机器的交互方式。在短期内,脑机接口技术的应用将主要集中在医疗康复领域,特别是帮助中风及脊髓损伤患者恢复行动能力;中期来看,输出式脑机接口技术将拓展至教育、娱乐、军事和工业等领域,而输入式及双向交互式脑机接口则会进一步应用于医疗;长远而言,脑机接口将转向功能改善与增强,实现脑机融合智能,并扩展人类的感知能力,增强记忆与认知功能。

但需要注意的是,在技术进步、行业瓶颈解决、安全伦理、产业商业规模化应用等方面还需要进一步完善。

来源:中国科技投资

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