一、全球政策環(huán)境

全球科技發(fā)達國家高度重視發(fā)展腦機接口，長期給與立項和資 金支持。2013 年，美國啟動“推進創(chuàng)新神經(jīng)技術腦研究計劃”（簡稱“腦計劃”），2021 年該項目公布了在分子水平上繪制的哺乳動物 初級運動皮層細胞類型特征圖，是迄今為止繪制哺乳動物大腦最全 面細致的圖譜。

歐盟2013 年發(fā)起為期十年的“人腦計劃（Human Brain Project，HBP）”，投入近6.07 億歐元，研究報告指出，截止2023 年19 個國家的155 個研究 機構(gòu)參與該計劃，在人腦圖譜繪制、癲癇和帕金森治療方面有所突 破。

日本在2014 年啟動為期十年的“綜合神經(jīng)技術用于疾病研究的 腦圖譜”計劃，2018 年繪制出狨猴大腦的3D 圖譜。韓國、加拿大、 澳大利亞也陸續(xù)開展類似資助計劃。

2016 年我 國《“十三五”規(guī)劃綱要》將“腦科學與類腦研究”列為“國家重大 科技創(chuàng)新和工程項目”，標志“中國腦計劃”全面展開。近年來從中 央到地方就發(fā)展腦機接口密集釋放重要信號，指明發(fā)展重點和發(fā)展 方向，并將腦機接口納入未來產(chǎn)業(yè)。

二、新生企業(yè)增速下降，中美集聚創(chuàng)新力量

據(jù)市場調(diào)研統(tǒng)計，截至2023 年第一季度，全球腦機接口代表性企業(yè)超500 家。其 中，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%。

從增長趨勢看，企業(yè)新增速度下降。美國“腦計劃”的啟動時間以2013 年為分水嶺，此時間節(jié)點之后腦機接口技術被業(yè)界看好，全球新增企業(yè)數(shù)量快速增長并持續(xù)到2018 年。2019 年以后受疫情波及， 供應鏈和合作交流一度受限，腦機接口技術應用前景尚不明朗，經(jīng)濟衰退導致投資人投資態(tài)度更加謹慎，輕資產(chǎn)特點的腦機接口企業(yè) 獲得資金渠道受限，部分企業(yè)倒閉以及新增企業(yè)數(shù)量放緩。

從技術路線看，非植入式技術路線企業(yè)居多。全球500 余家腦機接口相關 企業(yè)中，20%從事植入式技術研發(fā)，80%從事非植入式技術研發(fā)。

三、標志性技術進展

1、電極

非植入式腦電采集設備的采集信號質(zhì)量受核心器件電極影響顯 著。就非植入式電極最新研發(fā)進展看，包括：一是改進材料以提升 導電率，浙江大學在電極的導電層中加入納米粘土，改變了水凝膠 與皮膚的接觸特性，實現(xiàn)電極與皮膚緊密耦合。二是改進結(jié)構(gòu)以促進電極與皮膚 充分接觸，美國初創(chuàng)公司NIURA CORP 將傳統(tǒng)的腦電采集耳塞主體材料由硅膠替換為導電絲等導電材料，增加了電極接觸耳內(nèi)的表面積。

2、芯片

高通量與實時性需求將催生專用非植入式腦機接口芯片。腦電 信號由于在極端條件下進行信號處理，對信號鏈路設計和芯片性能 要求較高，將朝向?qū)Ｓ眯酒l(fā)展。隨高通量采集與實時計算的高需 求，未來或誕生將數(shù)據(jù)處理與計算集成于一體的專用DSP 芯片。目 前美國芯片供應商德州儀器的腦電采集芯片在非植入式腦機接口方 面應用較為普及，我國中科院自動化研究所等團隊均進行相關研究 并取得階段性成果。

3、神經(jīng)外科手術機器人

法國手術機器人公司Medtech 的無框架立體定向手 術機器人（Robot of Stereotactic Assistant，ROSA）誕生早且影響力 大，近年華科精準（北京）醫(yī)療科技有限公司（以下簡稱華科精準） 等國內(nèi)創(chuàng)新力量崛起，產(chǎn)品性能不斷接近國外，且具有可操作性好， 反應速度快、售后及時等優(yōu)點。

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