2023中国脑机接口行业研究报告.pdf

2023脑机接口行业研究报告创业邦研究中心2023年07二、市场竞争分析行业图谱宏观市场情况市场参与者、参与者画像、细分领域头部企业国内外企业发展情况研究问题研究问题三、投融资分析投融资整体趋势轮次分布地区分布赛道分布活跃投资机构大额融资事件一、脑机接口概述脑机接口的概念、科学意义、分类脑机接口50年发展沿革、国内发展情况脑机接口政策梳理脑机接口头部企业Neuralink介绍脑机接口产业链关键技术盘点脑科学最新基础研究成果、人工智能带来的发展契机脑机接口的技术应用：医疗健康、娱乐、教育、智能生活、军工等脑机接口当下技术成熟度、应用场景和痛点脑机接口未来发展趋势四、投资建议行业总结投资建议与风险提示目录01行 业 综 述行 业 综 述02市 场 竞 争市 场 竞 争03投 融 资 分 析投 融 资 分 析04投 资 建 议投 资 建 议行业综述今年是脑机接口一个重要年份，脑机接口（brain computer interface，BCI）专有名词1973年创立，现在正好50年。作为人机交互的特殊形态人机交互的特殊形态，脑机接口颠覆传统的人机交互必须有肌肉组织参加的方式，可直接从大脑提取信号控制外部设备直接从大脑提取信号控制外部设备，替代、恢复、补充或改善大脑的功能，在医疗健康、教育、游戏娱乐医疗健康、教育、游戏娱乐等领域拥有广泛的应用场景。定义：人脑和外界环境间新的交互方式定义：人脑和外界环境间新的交互方式 脑机接口（Brain Computer Interface，BCI)脑机接口（Brain Computer Interface，BCI)，旨在大脑与外部环境之间建立一种不依赖于外周神经系统的交流与控制通道，从而实现大脑与外部设备的直接交互。分类：脑机接口系统可以根据脑信号采集的方式脑信号采集的方式，分为侵入式和非侵入式脑机接口；也可以根据脑机接口范式/感觉刺激/采用的信号脑机接口范式/感觉刺激/采用的信号进行分类，可分为单一范式/单一感觉刺激/单一脑信号的脑机接口和混合脑机接口。脑机接口硬件和软件示意脑机接口基本原理和框架资料来源：创业邦研究中心综合整理诱发范式信号采集识别模型与机器学习控制器设备控制输出反馈信号预处理特征提取信号解析脑机接口硬件层软件层脑电信号采集设备脑电信号处理设备核心材料和器件电极芯片电源脑电信号分析通信计算安全隐私核心算法意义：脑疾病患者群体规模增多，但基础研究相对落后意义：脑疾病患者群体规模增多，但基础研究相对落后脑部疾病相关药物从临床试验最终走向上市的概率仅5.9%，在所有疾病药物中的研发成功率最低，并且近年来批准的神经系统疾病药物的数量也维持在个位数。（数据来源：BIO、QLS Advisors、Biomedtracker）脑机接口在医疗领域的疾病治疗、功能恢复上展现出巨大的价值。首先，全球范围内脑疾病患者群体规模庞大，据世界卫生组织定量评价，全球脑疾病患者约占全部疾病的11%，社会负担接近人类疾病总负担的30%，已超过心血管疾病或癌症。数据显示全球范围内脑疾病患者群体规模庞大，据世界卫生组织定量评价，全球脑疾病患者约占全部疾病的11%，社会负担接近人类疾病总负担的30%，已超过心血管疾病或癌症。数据显示，仅我国各种脑疾病患者人数近1.3亿未能满足的临床需求持续存在。其次，脑部疾病的药物研发难度很大，很多神经、精神疾病的致病机理尚未明确脑部疾病的药物研发难度很大，很多神经、精神疾病的致病机理尚未明确，临床试验设计的难度也很高，且神经类药物也常常伴随着较明显的副作用。肿瘤药物继续在批准名单中占据主导地位，而感染性疾病和神经疾病的批准数量相对较少。（数据来源：Nature Reviews DrugDiscovery）12222335106102468101214心血管诊断试剂眼科内分泌代谢自身免疫性疾病感染血液皮肤肿瘤神经消化2022年FDA批准药物的治疗领域分布2022年FDA批准药物的治疗领域分布数量23.9%15.5%7.9%5.9%00.10.20.3血液病代谢疾病所有适应症神经科学疾病2011年2020年各种类疾病药物从临床期到上市的成功率2011年2020年各种类疾病药物从临床期到上市的成功率成功率分类：侵入式信号采集质量更高，非侵入式更安全分类：侵入式信号采集质量更高，非侵入式更安全 脑机接口系统可以根据脑信号采集的方式脑信号采集的方式，分为侵入式和非侵入式脑机接口；也可以根据脑机接口范式/感觉刺激/采用的信号脑机接口范式/感觉刺激/采用的信号进行分类，可分为单一范式/单一感觉刺激/单一脑信号的脑机接口和混合脑机接口。资料来源：创业邦研究中心综合整理按脑信号采集的方式按脑信号采集的方式不同种信号采集方式的区别按脑机接口范式按脑机接口范式单一范式 单一范式 混合范式混合范式运动想象BCI运动想象BCISSVEPSSVEPAEPAEPP300P300激发大脑运动皮层脑电节律运动皮层脑电节律变化的脑电信号作为输入。稳态视觉诱发电位听觉诱发电位脑诱发电位稳态视觉诱发电位听觉诱发电位脑诱发电位不同种信号采集方式的优劣势比较侵入式脑机半侵入式脑机非侵入式脑机机理通过手术等方式将电极直接植入患者大脑皮层通过手术方式植入电极，但电极处于颅腔内，未达到大脑皮层无需手术，只需将电极附着在头皮上优势可以获得高强度、高质量的信号相较于侵入式脑机接口，免疫反应和炎症反应发生率均更低，安全系数更高。避免昂贵的手术费用和不良反应的发生劣势经济成本和安全风险均较高，极有可能引发免疫反应和炎症反应，从而导致信号质量下降相较于侵入式脑机接口，采集到的信号较弱采集信号弱对科学研究的贡献更微观更精确，擅长提取控制类信号，但采集数据量少，个体特征差异大更宏观，擅长反映趋势性和用户行为，但不够精确侵入式 侵入式 半侵入式半侵入式非侵入式非侵入式发展沿革：诞生于50年前，近年来在应用实验阶段持续深入发展沿革：诞生于50年前，近年来在应用实验阶段持续深入50年前，美国加州大学洛杉矶分校的计算机科学家雅克维达尔设想，通过放置在头皮上的电极可检测到大脑发出的实时信号翻译后用于控制计算机，首次描述了脑机接口的科学概念与设想，“脑机接口”概念诞生。根据睿兽分析数据，2015年2020年成立的中国脑机接口企业逐年缓慢攀升，至2021年达到顶峰，说明产业化进程逐渐加速，近两年随着头部企业进入临床阶段，行业技术迭代有利于消费级脑机接口找到落地场景，一系列行业标准和政策也在不断跟进。资料来源：信通院知产中心，脑机接口技术创新与产业发展白皮书2023脑机接口大事件2023脑机接口大事件5月4日，由南开大学段峰教授团队牵头的全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验在北京取得成功；5月25日，Neuralink宣布已获美国食品和药物管理局批准开展人体试验；7月13日，联合国教科文组织在巴黎召开会议，讨论如何规范读脑技术以保护隐私等人权19241970DARPA国家力量介入DARPA国家力量介入BCI首发论文BCI首发论文为盲人制造光幻觉为盲人制造光幻觉BrainGate技术实现脑机互连BrainGate技术实现脑机互连国际会议召开指明方向国际会议召开指明方向发现脑电波发现脑电波多国科研高校纷纷研究脑机接口，科研论证已经非常充分多国科研高校纷纷研究脑机接口，科研论证已经非常充分Neuralink为代表的初创公司推出概念产品Neuralink为代表的初创公司推出概念产品198019902000证 实 猴 可 快速 学 会 控 制单 个 神 经 元放电频率证 实 猴 可 快速 学 会 控 制单 个 神 经 元放电频率找到猴肢体运动方向和神经元放电关系及编码运动找到猴肢体运动方向和神经元放电关系及编码运动实 时 捕 捉 复杂 神 经 信 号并 控 制 外 部设备实 时 捕 捉 复杂 神 经 信 号并 控 制 外 部设备1999年，清华 发 表 脑 机接口论文1999年，清华 发 表 脑 机接口论文2 0 0 4 年，BrainGate实现侵入式治疗瘫痪病人2 0 0 4 年，BrainGate实现侵入式治疗瘫痪病人学术探索科学论证应用实验2014年，巴西世界杯用机械外骨骼开球2014年，巴西世界杯用机械外骨骼开球2016年，瘫痪病人用BCI+VR实现行走2016年，瘫痪病人用BCI+VR实现行走2017年，Facebook实现意念打字2017年，Facebook实现意念打字2021年，FDA批准Synchron的BCI进行人体试验2021年，FDA批准Synchron的BCI进行人体试验2016年，天津大学促成中国天宫二号太空脑机交互实验2016年，天津大学促成中国天宫二号太空脑机交互实验2018年，BCI领域山东企业首获医疗器械产品注册认证2018年，BCI领域山东企业首获医疗器械产品注册认证2019年天津大学脑语者芯片发布，清华助力渐冻人意念打字2019年天津大学脑语者芯片发布，清华助力渐冻人意念打字2020年，中国浙大植入式BCI协助患者喝可乐2020年，中国浙大植入式BCI协助患者喝可乐2021年7月，中国电子标准院正式发布了脑机接口标准化白皮书（2021版）2021年7月，中国电子标准院正式发布了脑机接口标准化白皮书（2021版）2018年，DARPA以BCI操控无人机2018年，DARPA以BCI操控无人机2020年，Neuralink给猪植入脑芯片2020年，Neuralink给猪植入脑芯片未来发展趋势：从脑机接口向脑机智能进阶 未来发展趋势：从脑机接口向脑机智能进阶 随着相关技术的不断进步和创新，脑机接口在硬件、软件、算法等方面将会不断完善和提升，显现出三种发展趋势。资料来源：华兴资本，创业邦研究中心 逐渐从简单的单向脑机接口（产生、获取解析脑信号）到人机交互，最后达到人机共融、协同决策的高智能状态单向脑机接口（产生、获取解析脑信号）到人机交互，最后达到人机共融、协同决策的高智能状态；产品将从单一模式向组合模式发展从单一模式向组合模式发展；脑电信号采集设备将具备小型化、无线化小型化、无线化等特征。脑信号产生 脑信号获取 脑信号解析接口接口 神经调控 闭环控制 协同适应交互智能交互智能 人机共融 协同决策行业现状：技术壁垒众多，产品研发和迭代需平衡兼顾各种因素行业现状：技术壁垒众多，产品研发和迭代需平衡兼顾各种因素资料来源：创业邦研究中心综合整理 从宏观的产业化角度看，脑机接口系统核心技术壁垒核心技术壁垒很多：非侵入式主要在脑科学的基础研究、AI算法等；侵入式主要在电极、芯片、临床诊疗，产品研发和上市流程相对更复杂。从微观的企业生产角度看，包括良品率提升等关键环节都成为研发和量产优质脑机接口产品的必修课。脑机接口核心技术壁垒脑机接口产品研发生产环节攻克难点硬件+软件硬件+软件数据+算法数据+算法供应商资源设计经验良品率提升成本控制硬件软件硬件软件软件开发内容管理了解用户实验实验实验团队实验经验实验范式实验数据算法算法特征提取算法模型数据结构核心技术壁垒技术流程产业链电极芯片手术脑电信号采集脑电信号处理脑电信号分析应用端软件应用端外设上游下游中游脑电采集设备芯片相关算法外部嵌套 脑电采集平台 脑机接口设备 娱乐 教育 医疗机构 科研机构 军事行业现状：技术壁垒众多，产品研发和迭代需平衡兼顾各种因素行业现状：技术壁垒众多，产品研发和迭代需平衡兼顾各种因素脑机接口系统关键指标 同时，在产品研发和迭代产品研发和迭代的过程中，目前最大的技术挑战之一是平衡性能、可用性、可商业化等因素，同时符合政策审批要求，未来有可能会涉及伦理、隐私安全等社会问题，更加考验企业的市场化策略和资源整合能力。脑机接口系统关键指标脑机接口系统关键指标衡量指标衡量指标性能指标响应时间识别正确率可输出指令数量菲茨吞吐量可用性指标易用性长效性脑机接口标准框架应用层脑机应用标准解析层脑机算法标准数据层神经数据标准(格式、共享、通讯等)信号采集层反馈层脑机I/0接口标准基础共性术语标准系统参考架构标准安全/伦理安全与隐私保护标准伦理标准脑机接口产品通常所需政策审批资料来源：创业邦研究中心综合整理行业痛点：当前技术成熟度低，遵循脑机接口“摩尔定律”行业痛点：当前技术成熟度低，遵循脑机接口“摩尔定律”脑机接口的摩尔定律（Stevenson定律）。神经信号记录规模的增长趋势平均每7.4年可同时记录的神经元数量可翻倍平均每7.4年可同时记录的神经元数量可翻倍（犹他阵列电极研究范式）。脑机接口技术和应用存在的问题错综复杂 当前脑机接口技术成熟度低，面临着种种难关，既是挑战，也是机遇。大脑神经元数量庞大且复杂，研究有限信号采集方法需改进系统稳定性，自适应性较差缺乏统一的基础理论框架非侵入式信号较差安全伦理问题存在侵入式接口存在挑战商业化，监管无先例可循进一步进一步提高神经记录的长期稳定性和信噪比，实现具有高精度和细胞类型特异性的神经调控。，实现具有高精度和细胞类型特异性的神经调控。脑机接口是跨学科交叉领域挑 战机 遇挑 战机 遇资料来源：创业邦研究中心综合整理图表技术驱动：中国脑接机口研究加快国产替代与自主创新步伐技术驱动：中国脑接机口研究加快国产替代与自主创新步伐 我国脑机接口行业起步较晚，与国外存在510年的差距与国外存在510年的差距，而且目前世界主要科技大国在脑机接口领域加速设立技术壁垒，限制技术对外出口速设立技术壁垒，限制技术对外出口。例如，美国商务部在2018年发布出口管制改革法案，禁止包括脑机接口在内的14项技术对我国输出。但是，在各大科研院校及相关企业的努力下，我国脑机接口行业正在加快追赶步伐。近10年左右，中国脑机接口核心期刊论文发表数量和专利发表数量逐年攀升。数据来源：中国知网1102076915202533286650689313222113405010015020025020042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020202120222023H2004-2023年8月中国脑机接口专利发表数量趋势2004-2023年8月中国脑机接口专利发表数量趋势文献数（篇）2022-2023年8月中国脑机接口核心期刊论文发表数量趋势图表技术驱动：主要研究机构通过产学研联动协同发展技术驱动：主要研究机构通过产学研联动协同发展 近年来，在国内脑机接口主要研究机构产学研联动下，细分领域的技术和应用有所突破。资料来源：创业邦研究中心整理中国主要机构名称中国主要机构名称科研实践科研实践中国科学院及系列分院多项脑机接口项目实现产业化产业化。浙江大学脑机接口团队与浙江大学附属第二医院共同合作在2020年初完成国内首例侵入式接口手术，开启国内侵入式接口的市场。电子科技大学率先开展了无创脑接口的脑电理论与神经影像机制的研究，推出调控脑状态的脑波音乐系统、脑瘫康复系统和注意功能调控系统等，开辟多个独具特色的新方向。复日大学Noninvasive Neuroimaging and Spatial Filter Transform Enable Ultra Low Delay Motor Imagery EEG Decoding在国际神经工程顶级期刊Journal of Neural Engineering上发表。华中科技大学伍冬睿教授领导的BCI研究小组在国家科学评论上发表了文章，表明BCI拼写器的输出可能容易被微小的对抗性噪声操纵，从而暴露了基于EEG的BCI中的关键安全问题。国防科技大学周宗潭教授发表“基于机器人操作系统（ROS）的脑机接口实现”的学术报告。北京工业大学脑-机接口反馈过程中的大脑功能成像研究；星愿智能创始团队主要由北京工业大学教授组成。上海交通大学吕宝粮教授：基于多模态情感脑机接口的抑郁症客观评估。昆明理工大学一种基于脑电神经反馈控制智能机器人的方法清华大学冯雪/高小榕团队开发新型入耳式脑机接口；清华大学医学院生物医学工程系洪波课题组等联合团队，开发出一种更为小型化的侵入式脑机接口方案。重庆邮电大学基于深度迁移学习的助听脑机接口系统天津大学脑机接口综合性开源软件平台MetaBCI。图表技术驱动：以临床试验为主，人工智能为辅，相互促进技术驱动：以临床试验为主，人工智能为辅，相互促进产业侧产业侧：1.研发环节：受限于数据规模，目前对模型、算法的贡献相对有限；但当AIGC能采集到全周期数据，脑机接口将可以预测、回想和联想。2.应用环节：可以用AIGC来生成报告。脑机接口人工智能脑机接口人工智能公司名称公司名称简介简介研究方向研究方向Neuralink2015年创立，2016年马斯克将其收购专注于侵入式脑机接口研究，主要研发将人工智能植入人类大脑皮层的脑机接口技术NeuroSky2004年成立于美国圣何塞，拥有国际领先的生物信号传感技术主要从事生物信号采集处理、脑机接口等领域的技术研究和开发中电云脑2018年成立于天津天津大学和中国电子信息产业集团合作，打造国家健康医疗大数据云脑中心蓝色传感成立于2016年，中科院清华孵化企业，拥有国内领先的神经信号传感同步技术BL01芯片全面兼容Jeurosky，BLxx芯片及模组可提供高达32通量群体640通量，亚室妙同步等指标。芯片、电极、神经同步系统、类脑系统、数据平台等面向下一代脑科学开发，与产业生态协同合作主要BCI芯片厂商需求侧：需求侧：为超级智能重要的缰绳。芯片分类：芯片分类：通用芯片和ASIC两种方案。芯片技术难点：芯片技术难点：低功耗且高通量，侵入式要求更高。国产替代情况：国产替代情况：目前芯片领域仍以国外芯片为主。但已有国产芯片小规模化落地。临床诊疗临床诊疗脑机接口“三大件”传感器、采集系统、算法传感器：传感器：金属材料通常较硬，可能会导致脑损伤；非金属材料通常更柔软，可以减小对组织的冲击，但可能由于生物降解或组织包络等原因在体内的保持时间较短或失效。中国科学院自动化研究所类脑认知智能团队类脑认知智能引擎“智脉”类脑智能类脑智能资料来源：部分观点采自中科院自动化研究所资料，广东省智能科学与技术研究院黄涌博士，创业邦研究中心政策驱动：“中国脑计划”提出一体两翼，各地方跟进促进发展政策驱动：“中国脑计划”提出一体两翼，各地方跟进促进发展资料来源：创业邦研究中心综合整理中国脑计划“一体两翼”的提出 2020年，国家十四五规划十四五规划中指出，强化国家战略科技力量，加强原创性引领性科技攻关，明确把“脑科学与类脑研究类脑计算与脑机融合技术研发”纳入其中，“脑科学与类脑科学研究”又简称为“中国脑计划”中国脑计划”。上海早在2015年就提出了以计算神经科学为桥梁开展脑与类脑交叉研究的地方脑计划，并于2015年开始实施；北京也加大了政策支持，2018年发布的通知中明确了认知与类脑技术作为第一大领域。对比上海与北京的地方政策，虽均涉及类脑智能，但北京更强调脑机接口的技术研发攻坚，上海则增加了医疗、元宇宙等消费场景的内容。（详细中国各地方政策见附录）大脑对外界环境的感官认知，如人的注意力、学习、记忆以及决策制定等对人类以及非人灵长类自我意识的认知对语言的认知大脑对外界环境的感官认知，如人的注意力、学习、记忆以及决策制定等对人类以及非人灵长类自我意识的认知对语言的认知脑疾病诊断与治疗脑疾病诊断与治疗类脑人工智能研发类脑人工智能研发发布时间发布时间重大事件重大事件2006年国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006 2020年)将“脑科学与认知列入基础研究8个科学前沿问题之一。2016年中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年(2016 2020年)规划纲要确定脑科学为重大科技创新项目和工程之一。2017年“十三五”国家基础研究专项规划围绕脑与认知、脑机智能和脑的健康3个核心问题，安排脑科学的基础研究、转化应用和相关产业发展，形成“一体两翼的布局，并搭建相关关键技术平台。2018年北京和上海分别成立北京脑科学与类脑研究中心和上海脑科学与类脑研究中心，并启动“脑科学与类脑智能”地区性计划。2021年中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要瞄准脑科学等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目；并在类脑智能等前沿科技和产业变革领域组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业。图表政策驱动：国外美、日、韩、加、欧盟等均有布局政策驱动：国外美、日、韩、加、欧盟等均有布局加拿大加拿大 科技创新2030“脑科学与类脑研究”重大项目在2021年2021年正式启动。首批资金为30亿，后续资金规模可达数百亿。中国中国 2022年12月7日，政府发布数字生物创新战略数字生物创新战略。自2023年起的未来十年，计划投入4000亿韩元（约合21亿元人民币）研发经费。重点研发脑机互动、脑功能和疾病可视化、脑电信号处理和分析技术、电子药物、数字疗法等。韩国韩国 2014年2014年启动，计划每年投入3600万美元每年投入3600万美元，实施周期为10年。实施周期为10年。其目标是建立绒猴大脑发育和疾病发生的动物模型，加快对人类大脑疾病的研究。日本美国日本美国 2013年“人脑计划”（HBP）启动，实施周期为10年。2013年“人脑计划”（HBP）启动，实施周期为10年。旨在模拟和理解完整的人脑。旨在模拟和理解完整的人脑。2023年9月底，HBP将停止发放资金，正谋划下一阶段任务重点2023年9月底，HBP将停止发放资金，正谋划下一阶段任务重点使用个性化的大脑模型来推进药物发现和改善大脑疾病的治疗。使用个性化的大脑模型来推进药物发现和改善大脑疾病的治疗。欧盟欧盟 加拿大脑科学家于2017年2017年发起了脑科学研究战略倡议。致力于改善加拿大神经与精神健康状况，构建加拿大神经科学创新合作平台。2013年2013年美国总统奥巴马宜布启动脑计划。2022年脑计划进入2.0阶段2022年脑计划进入2.0阶段，继续投资于能变革神经科学领域的大型项目。预计到2026年总投资将达到50亿美元。2026年总投资将达到50亿美元。美国尤为重视脑机接口在军事和医疗方面的应用。美国尤为重视脑机接口在军事和医疗方面的应用。综合对比世界各国家和地区的“脑计划”，我国在脑机接口领域的布局呈现以下几项特征：重视脑机接口的科技前沿攻关，但缺少配套发展政策，建议健全可重复、透明的监测和评估程序；重视战略目标和资金支持，但缺少明确具体的实施方案和主体，建议加强顶层设计，探索战略性政企合作模式；跨学科发展模式上缺少整合，建议细化研究方向，构建跨学科交叉融合研究网络；脑机接口神经伦理问题的研究和治理尚处萌芽期，建议加强脑科学伦理研究。市场驱动：头部企业的示范效应，Neuralink加速商业化进程市场驱动：头部企业的示范效应，Neuralink加速商业化进程植入物“link”核心技术核心技术 医疗健康：医疗健康：为大脑创造一个通用的I/O平台平台，可以帮助患有衰弱症，例如肌萎缩侧索硬化症 ALS或中风后遗症的人完成日常交互。以帮助患有衰弱症，例如肌萎缩侧索硬化症 ALS或中风后遗症的人完成日常交互。其他：用大脑控制其他设备，例如智能手机、电视或电脑。其他：用大脑控制其他设备，例如智能手机、电视或电脑。技术应用技术应用发展历程发展历程临床试验临床试验成立时间：成立时间：2017-03，加利福尼亚弗里蒙特融资轮次：融资轮次：D轮，Founders Fund专注领域：专注领域：侵入式脑机接口技术证书情况：人体试验证书情况：人体试验已获得美国食品药品监督管理局（FDA）的批准。团队构成：团队构成：马斯克聚集了包含生物学家、工程学家以及人工智能学家等不同领域的7位创始人。线 程（n e u r a l threads）：当前的（称为 0.9 版）“线”尺寸为 23 毫米 x 8 毫 米，并 附 有 1024 个电极。通过自动外科手术机器人将Link以开颅的方式植入大脑内部，然后Link通过蓝牙将处理后的神经信息传递，并与外部设备（Neuralink-App）相连，进而做出打字、移动等反应，最终实现用思考去操作外设的效果。时间时间重大事件重大事件2017年在美国成立，Musk聚集了包含生物学家、工程学家以及人工智能学家等不同领域的8位创始人，开始了空前的侵入式脑机接口研究。2019 年推出了第一个植入式脑机接口设备，该设备将 1,024 根电极线植入到大脑的某块区域，采集大脑活动的电信号，并通过无线传输的方式将信号传导到终端设备。2021年展示了一只玩“Mind Pong”的猴子。借助 Mind Pong，Neuralink 技术解码了猴子用来控制其手的大脑信号。2021年从Google、Vy Capital 和 OpenAI 研究实验室首席执行官Sam Altman 等投资者那里筹集了 2.05 亿美元。2023年已经获得美国食品药品监督管理局的批准，可以启动首次人体临床试验。手术机器人通过单个8毫米颅骨开口精确有效地插入许多螺纹。芯片能够更好的保证神经信号的实时性，以便于外设在更短的时间差内做出反应。算法：正在设计自适应算法猴子意念玩游戏脑机接口芯片植入老鼠大脑市场驱动：最重要最刚需的应用场景-医疗市场驱动：最重要最刚需的应用场景-医疗 市场驱动：市场驱动：脑机接口最初因康复康复需求而产生，在我国老龄化趋势背景下，能应用于神经系统疾病治疗的脑机技术有较大市场空间。解决痛点：解决痛点：中国矿业大学机电工程学院唐玮等学者研究表明，脑机接口对脑卒中患者上肢运动功能恢复具有良好的应用前景具有良好的应用前景，并且被证明可以产生常规治疗无法实现的效果被证明可以产生常规治疗无法实现的效果，但是其机制尚未被完全阐释清楚其机制尚未被完全阐释清楚；贺斌教授团队研究表明，冥想可以增强人的精神控制能力，并可能促进非侵入性脑机接口技术的广泛应用。分类：分类：按照疾病类型和面向用户主要分为五类：肢体运动障碍、神经发育障碍、精神疾病、意识与认知障碍、感觉缺陷；按患者需求可大致分为两类：健康、康复。赫布理论，康复脑机接口训练仪用于卒中治疗的主要作用机理。按疾病类型按疾病类型健康健康康复康复神经发育障碍神经发育障碍精神疾病精神疾病意识与认知障碍意识与认知障碍肢体运动障碍按患者需求肢体运动障碍按患者需求感觉缺陷感觉缺陷全球认知障碍数字疗法市场规模。随着全球老龄化加剧，普遍认为认知障碍数字疗法市场的未来增长空间十分可观。（数据来源：弗若斯特沙利文）712.5 27.1 60.4149.4340.1971.31,952.203719.35,694.50708183719568.202000400060008000100001200020182019202020212022202320242025202620272028202920302018-2030年全球认知障碍数字疗法市场规模2018-2030年全球认知障碍数字疗法市场规模市场规模（人民币百万元）市场驱动：更长远更广阔的应用场景-下一代交互市场驱动：更长远更广阔的应用场景-下一代交互娱乐娱乐1.“意念控制”1.“意念控制”为智能家居的控制和操作提供更加便捷、自然和个性化的方式；2.实现智能家居的自适应调节；3.智能床自适应调节；3.智能床。疲劳监测等疲劳监测等1.注意力监测；2.压力监测；3.教学设计4.智能学习和记忆增强医疗医疗智能家居智能家居监测监测替代替代改善改善增强增强补充补充其他领域其他领域军事军事娱乐娱乐脑机接口的功能和应用1.游戏1.游戏领域的应用较为突出。通过采集玩家的大脑信号，游戏开发者可以设计出更具有沉浸感和互动性的游戏；2.音乐和电影2.音乐和电影。教育教育智能家居智能家居人车交互人车交互军事军事1.脑控无人作战装备；2.增强对危险的态势感知；3.更高效、保密的军事通信目录01行 业 综 述行 业 综 述02市 场 竞 争市 场 竞 争03投 融 资 分 析投 融 资 分 析04投 资 建 议投 资 建 议脑机接口行业图谱脑机接口行业图谱上游：软硬件设备上游：软硬件设备中游：脑机接口产品中游：脑机接口产品下游：应用领域下游：应用领域电源材料电极/探针通用芯片相关算法数据集脑电采集设备生物医疗(康复治疗）操作系统VR/AR设备医疗机器人头环外骨骼/机械臂外控外联设备APP教育游戏娱乐智能家居军事工程分析软件系统软件脑电接口设备脑电采集平台消费医疗（日常保健）BCI芯片芯片出行其他资料来源：睿兽分析市场规模：逐年增长，以医疗为主，应用前景广阔市场规模：逐年增长，以医疗为主，应用前景广阔资料来源：Data Bridge Market Research，IMARC Groupe，QYResearch，创业邦研究中心 据国际市场研究机构IMARC Groupe的数据显示，2022年脑机接口市场规模为17.4亿美元，预计到2027年将达到33亿美元。2023年2024年内，多家头部企业将进入临床阶段，这也将会是脑机接口走向商业市场的关键时刻。非侵入式主要应用于脑疾病的早期筛查和辅助诊疗，占比约86%；侵入式主要应用于难治性脑部疾病，占比约14%。主要应用于医疗领域，占比约为62%，其他领域占比38%。从2019年开始，全球脑机接口市场规模呈逐年上升态势，据相关预测，到2027年，将达到33亿美元。医疗领域,62%其他领域,38%2020年全球脑机接口应用场景市场2020年全球脑机接口应用场景市场医疗领域其他领域侵入式脑机接口,14%非侵入式脑机接口,86%2020年全球脑机接口市场结构2020年全球脑机接口市场结构侵入式脑机接口非侵入式脑机接口01020304020192020202120222023E2027E2019-2027年全球脑机接口市场规模预测趋势图2019-2027年全球脑机接口市场规模预测趋势图市场规模（亿美元）企业画像：核心环节的脑机接口厂商都是“集大成者”企业画像：核心环节的脑机接口厂商都是“集大成者”按照企业发展背景，在中国，核心环节的脑机接口企业分为专门的脑机接口企业、从生物学和材料学转做脑机的企业、从医疗领域转做脑机的企业三类。脑机接口是材料科学、神经科学、脑科学、信息科学等领域的交叉学科，因此，核心核心环节的脑机接口厂商都是“集大成者”。资料来源：创业邦研究中心综合整理一、专门的脑机接口企业。一、专门的脑机接口企业。二、从生物科学和材料科学转做脑机的企业三、从医疗领域转做脑机的企业。二、从生物科学和材料科学转做脑机的企业三、从医疗领域转做脑机的企业。代表企业：代表企业：代表企业：代表企业：代表企业：代表企业：优势：硬软件综合实力强。优势：具备优越的信号采集技术。优势：以侵入式脑机接口为主，临床研究水平高。BrainCo强脑科技：实现高精度脑机接口产品量产BrainCo强脑科技：实现高精度脑机接口产品量产成立时间：成立时间：2015-08，波士顿融资轮次：融资轮次：Pre-B，中国人寿，中国电子，鼎晖，中金资本等融资总额：融资总额：总计超2亿美金专注领域：专注领域：非侵入式脑机接口技术专利情况：专利情况：200余项，发明专利占比60%证书情况：证书情况：智能仿生手产品获美国FDA认证-医疗器械II类产品。团队构成：团队构成：拥有北美领先的科学家团队，其中来自哈佛、MIT等全球顶级学府的优秀校友在核心研发团队中占比超过70%。强脑科技发展历程和近期规划主要合作伙伴产品矩阵主要合作伙伴产品矩阵基础技术路径基础技术路径固体凝胶电极固体凝胶电极产品工程化产品工程化脑控义肢脑控义肢应用场景应用场景大健康人机交互大健康人机交互 对脑机接口本质的 理 解：对脑机接口本质的 理 解：像“电”一样赋能百业 市场策略：市场策略：不同产品线有不同市场策略，比如与头部机构进行合作等 产品逻辑：产品逻辑：“从痛到大”，先解决痛点如科技助残，再解决庞大人群的需求；解决真实世界的问题 商业模式：商业模式：以大健康、康复、教育、人机交互为主要 版 块 建 立 不 同 产 品 矩阵，消费级产品和医疗级产品双线并行 未来关注的应用领域：未来关注的应用领域：全球10亿人脑疾病问题超大规模的大脑及肌肉神经电数据库和相关算法超大规模的大脑及肌肉神经电数据库和相关算法教育教育实践实践思路思路时间时间备注备注2015年成功诞生于哈佛大学创新实验室。同年,荣获哈佛中国论坛创业大赛第一名。2016年荣获全球最大创业加速器Mass Challenge创业大赛金奖。2017年研发的新式电极材料固体凝胶电极实现量产，攻克了脑电信号难以大规模精准采集的难点。2018年研发的BrainRobotics智能仿生手帮助上臂残疾患者首次实现“左右脑分离”控制,使用脑控义肢在非实验条件下与世界著名钢琴家郎朗同台演奏钢琴。2021年与国家儿童医学中心（上海）开展了全球首个针对儿童全脑发育的脑机接口便携式神经反馈系统训练联合研究项目。2022年实现全球首个高精度脑机接口产品单品10万台量产,突破了消费级脑机接口设备的工程和技术难题。中国康复研究中心国家孤独症康复研究中心联合BrainCo 强脑科技正式发布临床研究成果，验证可穿戴脑机接口训练对于改善孤独症儿童多方面的症状有显著的帮助。所研发的BrainRobotics智能仿生手获得美国FDA上市批准，成为国内首家获FDA认证的脑机接口企业。睡眠干预产品深海豚Easleep脑机智能安睡仪面市。2023年预计今年年底发布会发布新产品。BrainCo强脑科技：实现高精度脑机接口产品量产BrainCo强脑科技：实现高精度脑机接口产品量产BrainCo强脑科技行业洞察BrainCo强脑科技行业洞察 相对成熟的脑机接口产品的项目周期：相对成熟的脑机接口产品的项目周期：最少5年。目前市场上几乎没有实现上万台量产的品牌和厂商。企业核心竞争力企业核心竞争力 顶尖的有交叉学科背景的团队，满足打造优质脑机接口产品的人才需求 脑机接口产业化的挑战：脑机接口产业化的挑战：价格、良品率、稳定性等方面的问题，但其中最大的困难是人才的培养和储备。量产的挑战量产的挑战核心产品和基本原理核心产品和基本原理 研发速度加快的经验：研发速度加快的经验：1.深厚的技术底座；2.扁平的企业人才管理；3.组织架构以产品为核心和驱动。技术路径选择：技术路径选择：1.侵入式和非侵入式脑机接口都可解决脑疾病相关问题，但应用场景和商业化规模不同；2.侵入式比非侵入式的开发流程更加复杂，需要严格的三类仪器的审批以及临床实验许可，并有足够多的案例，克服芯片和材料壁垒，采集信号更精准，对算法要求相对较低。资金充裕，融资额总计超2亿美金 研发投入高、实力强，支持多场景快速开发，全球首个高精度脑机接口产品单品10万台量产BrainRobotics 智能仿生手BrainRobotics 智能仿生手 需求端：过往的脑机接口类产品，如脑电帽，需求主要来自于医院、学术机构等，需求量不高。生产端：微伏的信号监测易导致良品率低，不稳定，对技术要求高。值得关注的重点赛道：值得关注的重点赛道：跟脑疾病相关，失眠、自闭症、抑郁症、注意缺陷与多动障碍，在近几年内有质变的过程。投资关键考量因素：投资关键考量因素：清晰有效的市场战略；强大的团队研发能力。应用领域：应用领域：康复痛点：痛点：最重要的是如何控制一款功能复杂、能动五根手指的仿生手；拇指功能的使用信号采集信号采集：刚柔结合的感应电极技术手段：技术手段：通过采集、处理人体肌电神经电信号，结合AI算法来辨识操控者的运动意图仰憩助眠舒压系统仰憩助眠舒压系统应用领域：应用领域：健康痛点：痛点：失眠焦虑问题大众化，科学舒压是关键信号采集信号采集：EEG脑电采集与PPG心率血氧采集编码：编码：正念神经反馈技术，在训练过程中通过可视化图表、音效变化实时反馈大脑的状态，让练习者在使用过程中及时调整。解码：解码：专门的助眠AI算法引擎闭环：闭环：“练习-反馈-理解-调整”柔灵科技：更小型化、便携的脑机接口设备柔灵科技：更小型化、便携的脑机接口设备成立时间：成立时间：2020-02-26，浙江杭州融资轮次：融资轮次：preA专注领域：专注领域：非侵入式脑机接口技术商业化以及侵入式脑机接口技术布局专利情况：专利情况：已递交220余项，其中已审批80余项，发明专利60余项，自研。证书情况：证书情况：2023年6月，脑电睡眠监测