腦機接口技術通過建立機器和人類大腦之間的信息互動通道,允許數(shù)據(jù)的傳遞和控制實現(xiàn)。腦機接口將成為生物科學與信息科技融合的下一重要戰(zhàn)場。
一、腦機接口定義
腦機接口是將人類的意識和大腦活動與計算機等設備進行連接的技術,可以實現(xiàn)人機之間的信息交換和控制。腦機接口分為侵入式和非侵入式兩大技術路徑。
作為人機交互的特殊形態(tài),腦機接口顛覆了傳統(tǒng)的人機交互必須有肌肉組織參加的模式,可直接從大腦提取信號控制外部設備,替代、恢復、補充或改善大腦的功能,在醫(yī)療健康、教育、游戲娛樂等領域擁有廣泛的應用場景。
二、腦機接口行業(yè)發(fā)展政策
腦機接口是指在大腦與外部設備之間創(chuàng)建信息通道,實現(xiàn)兩者之間直接信息交互的新型交叉技術。未來,腦機接口技術有望在醫(yī)療、康復、娛樂等領域得到廣泛應用。當前,國家高度重視腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展,出臺了一系列支持政策。
1月29日,工信部等七部門發(fā)布《關于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》,提出至2025年和2027年的發(fā)展目標,公布6項重點任務,包括前瞻布局6個新賽道、10大標志性產(chǎn)品等。其中就包括加速類腦智能、群體智能等產(chǎn)業(yè)。
三、腦機接口行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1.腦機接口市場規(guī)模
作為一種新興產(chǎn)業(yè),腦機接口在政策和技術應用的雙重催化下風口漸起,市場規(guī)模不斷擴大。國際市場研究機構IMARC Groupe的數(shù)據(jù)顯示,2021年,全球腦機接口市場規(guī)模達15億美元,2022年市場規(guī)模增至17.4億美元,預計2027年全球腦機接口市場規(guī)模將達到33億美元。目前,我國腦機接口市場規(guī)模約10億元。
2.腦機接口市場規(guī)模結構
受到技術、倫理和安全等因素的制約,腦機接口市場仍以非侵入式腦機接口為主,其占比達86%。侵入式腦機接口主要應用于難治性腦部疾病,占比約為14%。
3.腦機接口企業(yè)數(shù)量
截至2023年第一季度,全球腦機接口代表性企業(yè)超500家。上游占8%,包括生產(chǎn)制造和銷售電極、芯片、外設、相關核心器件的企業(yè);中游占30%,包括生產(chǎn)制造和銷售醫(yī)用及科研用工具、分析軟件和采集設備的企業(yè);下游占62%,其中提供應用解決方案的植入式技術路線企業(yè)占比9%,非植入式技術路線企業(yè)占比53%。
從地域看,美國和中國是腦機接口企業(yè)重要來源國。美國和中國企業(yè)數(shù)量破百,處于全球第一梯隊,加拿大、英國和以色列的企業(yè)數(shù)量處于第二梯隊,均超過20家。
4.腦機接口投融資
近兩年來,隨著人工智能與大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展,與此關聯(lián)頗深的腦機接口也走上風口。2019年以來,中國腦機接口行業(yè)一級市場投融資較為活躍,2021與2022年屬于爆發(fā)期,兩年的投融資事件數(shù)超30次,兩年披露的融資總額42.17億人民幣。2023年腦機接口行業(yè)一級市場融資事件數(shù)為7次,融資金額1.73億元。
5.腦機接口下游應用領域
醫(yī)療仍是腦機接口當前主要產(chǎn)業(yè)化方向,下游應用解決方案企業(yè)中醫(yī)療方向占比過半。腦機接口產(chǎn)業(yè)下游相關企業(yè)近350家,較明晰的應用方向不少于30種,主要分為醫(yī)療和非醫(yī)療兩類,其中醫(yī)療企業(yè)占比56%,消費、工業(yè)、教育等非醫(yī)療企業(yè)占比44%。當前腦機接口領域的植入式技術均面向醫(yī)療,此外也有部分非植入式技術用在醫(yī)療中。
四、腦機接口行業(yè)重點企業(yè)
1.佳禾智能
佳禾智能專業(yè)從事電聲產(chǎn)品的設計研發(fā)、制造、銷售,是國內領先的電聲產(chǎn)品制造商。公司憑借豐富的市場經(jīng)驗、領先的設計研發(fā)能力和制造能力,在電聲行業(yè)無線化、智能化的趨勢中已經(jīng)取得突出優(yōu)勢。
佳禾智能全資子公司廣東思派康電子科技有限公司申請的發(fā)明專利腦電波采集通訊系統(tǒng),通訊幀的生成裝置和讀取裝置已于2019年9月公告授權。該專利技術采取12個通道的腦電傳感器的腦電波頭戴設備,用于打游戲時,通過該頭戴設備控制鼠標左移,右移,上移,下移,點擊等。
2023年前三季度,佳禾智能營收約18.08億元,同比增加0.93%;歸屬于上市公司股東的凈利潤約1.55億元,同比增加0.18%。
2.科大訊飛
科大訊飛是亞太地區(qū)知名的智能語音和人工智能上市企業(yè),公司總部在合肥。自成立以來,一直從事智能語音、自然語言理解、計算機視覺等核心技術研究并保持了國際前沿技術水平。
科大訊飛于2019年與華南理工大學等共同投資設立腦機接口公司——廣州華南腦控智能科技有限公司。與同濟大學合作推進“腦智同飛”聯(lián)合研究中心,在上海成立了人工智能及腦科學研究院等。
2023年前三季度,科大訊飛主營收入126.14億元,同比下降0.37%;歸母凈利潤9936.21萬元,同比下降76.36%。
3.漢威科技
漢威科技是國內知名的氣體傳感器及儀表制造商、物聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商,漢威圍繞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),將感知傳感器、智能終端、通訊技術、地理信息和云計算、大數(shù)據(jù)等技術緊密結合,打造漢威云,建立完整的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈。腦機接口是控股子公司蘇州能斯達研發(fā)的在新型柔性觸覺傳感器類腦交互方面的一個應用,也是能斯達未來關注和布局的方向之一。
2023年前三季度,漢威科技營收15.41億元,同比下降12.55%;歸母凈利潤1.16億元,同比下降49.82%。
4.強腦科技
強腦科技創(chuàng)立于2015年,是首家入選哈佛大學創(chuàng)新實驗室的中國團隊,致力于成為全球領先的非侵入式腦機接口技術解決方案供應商,在康復、大健康人機交互等領域具有領先優(yōu)勢。
公司成立以來,陸續(xù)發(fā)布了智能仿生手、頭戴式舒壓系統(tǒng)、智能仿生腿等多款腦電接口產(chǎn)品;2022年,公司智能仿生手獲得FDA上市批準,這使得強腦科技成為了國內首家且唯一一家獲得FDA認證的腦機接口公司。
5.腦陸科技
腦陸科技(BrainUp)是一家專注于腦科學技術、腦機交互、類腦計算研究與產(chǎn)業(yè)化,并將腦機接口技術與人工智能技術結合應用落地的前沿科技公司。被中金公司列為全球腦科學 Top10,是中國腦計劃腦機交互領軍企業(yè)。
腦陸科技以“讓腦科學提升人類幸福感”為使命,自主研發(fā)并建立了基于實時腦電算法解析的腦應用開放云平臺——腦智能開放平臺,為醫(yī)療健康、金融、娛樂、教育等領域提供腦機軟硬一體綜合解決方案。
公司成立于2018年,總部位于北京,在硅谷設有腦科學技術顧問團隊,在濟南、杭州、寧波、珠海設有分公司。核心成員來自哈佛、斯坦福、麻省理工、牛津、清華等知名高校,清華大學人工智能學院院長張鈸院士擔任公司首席科學家。
五、腦機接口行業(yè)發(fā)展前景
1.潛在用戶群體眾多,市場規(guī)模廣闊
腦機接口的下游市場主要在醫(yī)療、娛樂、養(yǎng)老三個方向。腦機接口作為一個了解腦、保護腦、修復腦、調控腦的工具,在臨床上可能會發(fā)揮重大作用。腦機接口技術還可以應用于游戲的輔助功能,例如實現(xiàn)游戲中的交互、控制等,提升游戲的友好性和易用性。由于身體機能下降,老年人往往需依靠外部設備開展日常護理與生活,而腦機接口技術可幫助老年人實現(xiàn)肢體功能的恢復,如控制假肢、電動輪椅等設備,從而提高老年人的生活質量。截至2023年,中國殘疾人數(shù)量高達8591.4萬人,占全國總人口的6.34%。2023年年上半年國內游戲用戶規(guī)模達到6.68億,同比增長0.61%。人口老齡化加劇,2023年底,我國60歲以上的老年人接近3億,進入中度老齡社會。潛在用戶群體眾多,腦機接口市場規(guī)模廣闊。
2.新興技術驅動腦機接口行業(yè)發(fā)展
腦機接口是人與機器、與AI技術交互的終極手段,同時也需要云計算、大數(shù)據(jù)等新興技術的支持。未來,新興技術不斷發(fā)展,將推動腦機接口發(fā)展。