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工信部近日宣布将脑机接口作为培育未来产业发展的重要方向,着重探索其应用场景,并加速推动其产业发展。工信部总工程师赵志国表示,脑机接口发展已被纳入“十四五”规划,要推动其产业蓬勃发展,尤其需要提高相关前沿技术的研发能力,加快攻关关键核心技术与重要应用产品,提升基础工业能力。政策的支持使得脑机接口产业逐渐显露出可能成为下一风口的趋势。
1、当幻想变成现实:领先国外的脑机接口技术
最近,埃隆·马斯克在法国巴黎的VivaTech活动上宣布,他的脑机接口创业公司Neuralink计划在今年进行首次人体试验,旨在为四肢瘫痪或截肢的患者植入设备。上个月,Neuralink宣布他们的首个人体临床试验已获得美国食品和药物管理局(FDA)的批准,这对于脑机接口领域和Neuralink公司来说是一个重要的里程碑。
此外,神经科技初创公司Paradromics也宣布他们的名为Connexus的直接数据接口产品已被FDA认定为“突破性设备”。Precision Neuroscience等多家脑机接口公司也计划在2023-2024年申请人体临床试验。尽管从临床试验到产品上市再到大规模临床应用还需要一段时间进行验证,但脑机接口领域已经迈出了关键的一步。
独立国际策略研究员陈佳向上证报记者介绍说:“从技术角度来看,脑机接口属于‘类脑器官’硬件,本质上属于生物计算领域,从人工智能的角度来看,它是更广义的类器官智能(OI)的一部分。脑机接口与最新一代人工智能并驾齐驱,目前是人类探索智能领域的两个最前沿方向之一。”
根据麦肯锡的预测,未来10到20年内,全球脑机接口产业将产生700亿美元至2,000亿美元的经济价值。华鑫证券表示,脑机接口在医疗领域的应用需求迫切,市场前景广阔。
2、国内众多企业积极参与脑机接口领域
国内在十三五期间就已启动了中国的"脑计划",而在十四五规划中提出了"一体两翼"的发展方针,重点支持类脑计算和脑机融合计算的研发。在脑机接口领域,国内的研究团队已经从跟随逐步发展到并驾齐驱,取得了在脑机接口专用芯片、深部脑刺激、静态视觉诱发电位脑机接口、脑波音乐脑机接口系统等领域的突破。相对于海外,国内在试验动物审批和临床资源支持方面具有一定的优势。
一些专家认为,中国在脑机接口技术发展方面具有潜力和实力。全联并购公会信用管理委员会的专家安光勇提到了三个优势:首先,中国庞大的人口基数和强大的研发实力为脑机接口技术的临床应用和研究提供了广阔的资源和市场;其次,中国在人脑研究和脑科学领域拥有丰富的数据采集和资源,这些数据可用于脑机接口技术的训练和算法优化,推动技术的发展和创新;第三,中国政府已将脑科学和脑机接口技术列为重点发展领域,并提供政策和资金支持,这将进一步促进技术研究、产业发展和创新成果的转化。
因此,国内涌现出了多家脑机接口相关企业,包括创新医疗、三博脑科、冠昊生物等。微灵医疗、脑虎科技、脑陆科技等创新型公司也获得了多项融资,受到各投资方的青睐。此外,还有一些企业在脑机接口领域取得了一定的成绩。
例如,创新医疗参股40%的脑机接口技术公司杭州博灵医疗科技有限公司已经实现了技术的升级换代,并开始在患者身上进行体内测试。创新医疗还与许科帝教授等合作方签署了《合作框架协议》,共同设立了"脑机接口"项目公司。
三博脑科作为一所"医教研"一体化的学院型医疗机构,一直关注脑机接口技术在医疗领域的应用和发展。
汤姆猫与杭州妞诺霄云大数据科技有限公司进行战略合作,共同开发外接设备读取脑电波信号和其他脑机接口、脑功能数据分析技术。
中科信息引进的脑机接口设备已经就位,目前正在与四川大学华西医院的相关专家设计动物实验方案。
汉威科技控股的子公司苏州能斯达专注于柔性压力传感器的研发和产业化,已经推出了脑机接口传感器的雏形。
盈趣科技参与设立了厦门市北洋脑机接口与智慧健康创新研究院。
东富龙康复器械在康复机器人、智能视觉与语音交互、脑机接口(BCI)等方面取得了主要进展。
奥普光电参与了"面向脑机接口的机载战场图像信息获取系统"项目的申报,并进行了原理性研究。
佳禾智能的子公司思派康拥有脑电波采集通信系统、通信帧生成装置和读取装置的发明专利。
3、脑机接口技术的未来应用市场展望
在应用方面,目前对于因卒中、肌萎缩侧索硬化症(ALS)等中枢神经损伤导致的患者,传统的药物和手术等治疗方法往往效果有限,导致患者长期处于瘫痪等功能失常状态,生活质量较差。脑机接口技术的突破扩大了传统机体组织修复的范围,通过人机交互的方式实现了功能的替代,具有革命性的意义,并在某些个案中取得了突破。
回顾过去的案例,例如2014年巴西世界杯开幕式上,一位高位截瘫的青年借助机械辅助,利用脑机接口成功开出了第一脚球,向全世界展示了脑机接口在临床上的直观价值——为运动障碍患者提供辅助工具。目前全球每年有1200万新的卒中患者,其中约40%的人群存在中度功能障碍,因此未来医疗领域对脑机接口技术的需求将非常广泛。
华鑫证券指出,从临床应用到最终上市,侵入式脑机接口仍然需要进行长期的探索。设备和手术的安全性、稳定性、可靠性等方面还存在多个问题需要解决。然而,众多中风瘫痪患者、帕金森病患者和渐冻症患者都需要脑机接口技术来恢复功能,因此在医疗领域,对脑机接口技术的应用需求迫切,市场具有广阔的前景。
据中研产业研究院的统计数据显示,目前中国的脑机接口市场规模约为10亿元人民币,还不到全球市场规模的十分之一。预计到2040年,中国的脑机接口市场规模预计将达到1250亿元人民币,年均复合增长率约为26%。
展望未来,东财证券表示,脑机接口有望成为下一代人机交互技术的重要领域。随着元宇宙的不断发展以及脑科学的不断探索,脑机接口将成为继虚拟现实(VR)和增强现实(AR)之后下一代元宇宙交互的重要手段。
4、需关注知识产权及伦理审查等问题
尽管脑机接口技术有着广阔的应用前景,但专家认为在其发展过程中可能存在一些风险。
首先是知识产权侵权的风险。对于这类技术而言,其核心竞争力在于不断进行技术创新。如果知识产权无法得到有效保护,核心技术很容易泄露或被竞争对手侵权。
其次是个人信息泄露的风险。脑机接口技术在收集、处理和存储用户的脑电波等个人敏感数据时,可能存在用户数据安全和保密性的问题。一些技术可能存在未告知用户数据使用目的和范围,以及未经用户明确同意和授权就使用用户数据的风险。
第三是医疗事故的风险。这项技术可能需要医生或专业人士通过外科手术将其安装在人体适当的部位,因此需注意防范医疗侵权损害的可能性。
第四是生产和销售不符合标准的医疗器材的风险。脑机接口技术产品本身的安全性和可靠性需要得到重视和评估。
业内人士表示,脑机接口技术本身并不能直接创造"超人",也不能完全控制人脑。脑机接口技术只是一种用于获取和解读人脑信号的工具,其应用范围受到技术限制和伦理道德的约束。在技术发展和应用中,需要重视精神自由和公平性等问题。脑机接口技术的发展需要综合考虑技术安全、隐私保护、伦理道德和社会公平等方面的问题,并在政策和规范制定中加以规范和引导,以推动其健康发展,并最大程度地利用其潜力为社会和人类带来福祉。
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