按侵入大脑程度，脑机接口主要可分为“侵入式”和“非侵入式”两种，分别对应不同的使用场景。非侵入式脑机接口已经有了商业化应用推广，各大电商平台上也能看到不少非侵入式脑机接口设备在售。由于技术及伦理原因，目前侵入式脑机接口仍停留在实验室阶段，未来可能在医疗场景下逐步实现技术落地化应用。
| 种类 |
特征 |
相关现状 |
| 非侵入式 |
仅需体外佩戴，信号粒度在毫伏，主要采集多个神经元的协同活动，以脑电图EEG为主 |
·易受生物衰减、摩擦、电磁等外部干扰 ·难以探测精细及深层脑区信号，但足以满足睡眠、注意力等主流需求 ·细分种类较多，如P300、VEP等，运动想象为市面控制类产品的常用手段 ·是市场上最为普遍的消费级设备和短期主要增长点 |
| 半侵入式 |
贴合大脑硬膜 |
目前科研及应用层面的探讨相对较少 |
| 侵入式 |
需通过手术植入大脑皮层，直接从大脑皮层采集电信号质量最高，可达到微伏，损伤相对较大 |
·我国在该领域目前的技术差异较大，间接导致了在瘫痪、帕金森等高难医学方向上的落后 ·还需临床验证、数据积累、伦理审批等，距离大规模推广有距离；需额外考虑材料相容、电极形状、信号传输等，技术难度高 ·可提供高质量信号，脑机接口未来的重要选择 |
| 种类 |
特征 |
相关进展 |
| 运动 |
以运动想象为主，用于替代/增强运动皮层神经元对运动的控制，是发展相对较早、目前相对成熟的部分，针对脑卒中、阿尔茨海默症、残障病人 |
·2021年Nature发表的意念打字；浙江大学瘫痪老人借助机械臂自主喂食 ·结合外部设备帮助残疾病人+可用于无人驾驶等领域的人机交互 ·可实现的运动进度不足以进行日常生活 |
| 情感 |
学界探索的重要方向，目前主要用于治疗重度抑郁症，未来可能应用在成瘾控制上 |
·Nature促进小鼠社交行为 ·处于观测难度、相关原理及学科限制，目前发展较慢 |
| 感觉 |
该部分以机-脑接口为主，对感觉相关脑区直接进行电等刺激，用于替代/增强听觉、视觉、触觉等感觉 |
·2002年，William Dobelle通过帮助患者形成幻视 |
| 应用领域 |
具体应用 |
| 医疗健康 |
“监测”方向是指通过脑机接口系统完成对人体神经系统状态的实时监控与测量。例如，脑机接口可应用于陷入深度昏迷等微小意识状态的患者，帮助测量并评定其意识等级；对于存在视/听觉障碍的患者，视/听觉诱发类脑机接口可用于测量其神经通路状态，协助医生定位视/听觉障碍成因 |
| “改善/恢复”方向主要是指可以针对多动症、中风、癫痫等疾病做对应的恢复训练。例如，对于感觉运动皮层相关部位受损的中风病人，脑机接口可以从受损的皮层区采集信号，然后刺激失能肌肉或控制矫形器，改善手臂运动。癫痫病人的大脑会出现某个区域的神经元异常放电，通过脑机接口技术检测到神经元异常放电后，可以对大脑进行相应的电刺激，从而抑制癫痫发作 |
|
| “替代”方向主要针对因为损伤或疾病而丧失某种功能的患者。例如，脊髓侧索硬化症患者、重症肌无力患者、以及因事故导致高位截瘫的患者等重度运动障碍患者群体，可通过脑机接口系统将自己脑中所想的信息传达出来 |
|
| “增强”方向主要是指将芯片植入大脑，以增强记忆、推动人脑和计算设备的直接连接等 |
|
| 娱乐 |
脑机接口在娱乐领域的应用主要集中在“补充”方向。例如，脑机接口为游戏玩家提供了独立于传统游戏控制方式之外的新的操作维度，可以用意念来控制虚拟现实界面的菜单导航和选项控制，极大的丰富了游戏内涵并提升了游戏体验 |
| 智能家居 |
脑机接口在智能家居领域的应用主要集中在“补充”方向。智能家居是脑机接口与物联网跨领域结合的一大想象空间。例如，脑机接口可类似于“遥控器”，帮助人们用意念控制开关灯、开关门和开关窗帘等，进一步可以控制家庭服务机器人 |
| 军事 |
脑机接口在军事领域的应用主要集中在“替代”和“增强”方向。脑机接口系统可以协助操控各类无人装备，代替人类战士深入危险地区或高危场合执行任务，脑控武器是军事武器自动化和智能化的一个重要发展方向。利用脑控和手控相结合，发挥士兵个体控制的最大潜能，是武器研制和使用的智能化目标 |
| 其他 |
脑机接口在其他方向的应用主要针对健康人群的“增强”和“补充”，实现机能的扩展。例如，澳大利亚的SmartCap公司通过在棒球帽内植入电极，可以实时监测用户的疲劳状态。在教育领域，脑机接口技术可对学生注意力表现实时探测，从而帮助教师及时了解课堂情况以改变教学方法 |
根据观研报告网发布的《2021年中国脑机接口市场分析报告-产业深度研究与发展前景评估》显示，目前，与人工智能辅助诊断、智能医疗机器人等应用领域相比，脑机接口技术处于初级阶段，未来尚需更加完善的制度和标准来规范产品上市进程。目前我国的脑机接口市场规模在十亿人民币级别，尚不足全球市场规模的十分之一。未来，随着我国脑机接口产品的成熟度提升，我国脑机接口纯设备的市场，在与具体的使用场景的结合后会产生明显的放大效应，有望推动整体综合规模在2040年达到千亿规模。
脑机接口技术的产业环境分析
近年来，在我国，随着“中国脑计划”政策的宣布和推广，我国掀起了一股研究脑、利用脑、增强脑的脑科学研究的热潮。
政策环境
脑机融合智能技术是中国脑计划中的一个重要的研究和产业化方向，是保障中国脑计划顺利实施并实现预定目标的关键技术保障。我国同样非常重视脑科学与类脑研究，在政策层面，脑科学和类脑科学已被列为国家战略科技力量。中国脑计划——脑科学与类脑科学研究（Brain Science and Brain-Like IntelligenceTechnology）自2016 年启动，布局可用“一体两翼”来概括，即以研究脑认知的神经原理为“主体”，其中又以绘制脑功能联结图谱为重点，而研发脑重大疾病诊治新手段和脑机智能新技术为“两翼”。
北京、上海、杭州等城市也推出相应鼓励措施和扶持政策，支持脑机接口企业在当地生根发芽。2015年5月上海市发布全球有影响力科技创新中心建设二十二条，将脑科学与人工智能列为重大基础工程之首。2018年12月，脑与类脑智能基础转化应用研究市级重大专项启动实施，随之启动的还有“全脑神经联结图谱与克隆猴模型计划”等相关专项。北京市也在相关领域加大政策支持，2018年11月，北京市科委发布六份通知，征集2018 年六大技术领域储备课题，其中第一大领域就是认知与类脑技术。2021年，杭州西湖区率先布局脑机智能产业，全力打造脑机智能产业链。
| 时间 |
省市 |
政策或相关内容 |
| 2015年5月 |
上海市 |
上海市发布全球有影响力科技创新中心建设二十二条，将脑科学与人工智能列为重大基础工程之首。2018年12月，脑与类脑智能基础转化应用研究市级重大专项启动实施，随之启动的还有“全脑神经联结图谱与克隆猴模型计划”等相关专项。 |
| 2018年12月 |
上海市 |
上海市的脑与类脑智能基础转化应用研究市级重大专项启动实施，随之启动的还有“全脑神经联结图谱与克隆猴模型计划”等相关专项 |
| 2018年11月 |
北京市 |
北京市科委发布六份通知，征集2018年六大技术领域储备课题，其中第一大领域就是认知与类脑技术 |
| 2019年 |
北京市 |
北京市经济和信息化局发布关于印发《北京市机器人产业创新发展行动方案(2019—2022年)》的通知，该行动方案重点工作指出“面向养老、健康服务领域，布局机器学习、触觉反馈、增强现实、脑机接口等关键技术，推动多功能手臂、外骨骼机器人等康复机器人以及智能护理机器人的研发生产” |
| 2021年 |
杭州市 |
杭州西湖区率先布局脑机智能产业，全力打造脑机智能产业链。西湖区脑机智能项目旨在探索以国有企业为主体、产学研深度融合的新路径，助力西湖区打造全国性的校地合作示范区，真正实现产学研深度融合，帮助优秀企业和科研团队在区内落地发展 |
社会环境
我国神经系统疾病人群数目庞大，对这类数量庞大人群的治疗和改善是医学界迫切需求，而脑机接口技术正在这一领域发挥不可替代的作用。脑机接口系统在医疗诊断、医疗康复领域有显著的应用价值，其在脑疾病诊断、残疾人康复辅助、义肢控制、中风康复、视神经修复等方面已有应用实例。
随着信息技术的发展和人民生活水平的提升，在当今生活中，信息智能化、机器自动化、人机融合化的趋势越来越明显。脑机接口技术在现代智能生活和教育娱乐的应用需求与日剧增。
并且，随着国防信息化、国防智能化建设目标的提出，脑机接口技术在脑控武器、脑控外骨骼、动物侦察兵方面的研究也在展开，能够起到提高武器控制效率、提升单兵作战能力等作用。
此外，近两年来，随着脑科学和类脑科学、人工智能技术的不断进步，脑机接口也受到了更多的瞩目，使得脑机接口成为当下投资热点。首先，脑机接口企业融资数额不断扩大，至2020年，已出现上亿元融资规模；其次，脑机接口企业的融资进度不断跟进，2019年及以前，行业普遍以战略投资和天使轮融资为主，而到今年，已有企业挺进到B轮融资；而投资方的身份，也逐渐由小资本机构过渡到明星资本机构。
| 时间 |
企业 |
融资额 |
融资轮次 |
投资机构 |
| 2018年 |
妞诺科技 |
数千万元 |
战略投资 |
TalkingData腾云天下、和悦资本、探针资本 |
| 2019年 |
臻泰智能 |
数百万元 |
天使轮 |
联想创投 |
| 2020年 |
脑陆科技 |
1亿元 |
A轮 |
中关村协同创新基金 |
| 2021年 |
NeuraMatrix |
数百万美元 |
Pre-A轮 |
/ |
| 2021年 |
博睿康 |
上亿元 |
B轮 |
红杉资本独家领投 |
技术环境
近年来，脑机接口研究机构和企业数量也在快速增长。从专利角度看，截 至 2020年，在全球范围内共检索到脑机接口相关专利两千余件。从专利申请来 源国家看，中国和美国申请人的相关专利申请量分别占该领域全球专利申请总量的39.4%和34.7%。
| 单位与研究团队 |
类别 |
研究方向和成果 |
| 清华大学医学院BCI实验室高小榕教授团队 |
非侵入式 |
率先提出并实现基于SSVEP的非侵入型BCI手术，通过解码大脑初级视觉皮层的振荡频率，确定用户所注视的刺激物，并转换为相应的指令输出 |
| 华南理工大学自动化学科与工程学院李远清教授团队 |
非侵入式 |
在基于脑机可口的植物人意识检测方面取得很好的科研成果；建立了脑机接口研发平台及多个脑机接口系统，包括脑控轮椅、脑控护理床、脑控电视、脑控点灯等 |
| 上海交通大学计算机科学与工程系吕宝粮教授团队 |
非侵入式 |
在脑电与情感识别，以及疲劳驾驶方面的成果显著 |
| 天津大学医学工程与转化医学研究院明东教授团队 |
非侵入式 |
以脑-机交互为研究主线，重点面向特种医学与人机工程、物理医学与康复工程等重大领域的工程应用，开展了以神经功效感知交互、人工神经康复机器人、新型脑-机接口与定量脑电信息标定等为代表的神经系统认知与调控新方法、新技术研究 |
| 华东理工大学信息科学与工程学院金晶教授团队 |
非侵入式 |
研究基于脑机接口技术的脑卒中病人的新型康复技术、肌萎缩侧索硬化病人的辅助技术设计、模式识别与机器学习在生物信号识别中的应用 |
| 北京理工大学机械与车辆学院毕路拯教授团队 |
非侵入式 |
基于运动想象的脑机接口在车辆控制方面的研究 |
| 上海大学机电工程与自动化学院杨帮华教授团队 |
非侵入式 |
主要研究运动想象脑机接口解码技术、虚拟现实技术、BCI结合VR技术在医疗康复领域应用，包括脑卒中患者康复训练系统等 |
| 华中科技大学自动化学院脑机接口与机器学习实验室伍冬睿教授团队 |
非侵入式 |
脑机接口的情感运算和智能医疗 |
| 西安交通大学徐光华教授团队 |
非侵入式 |
重点研究中风康复的脑机主被动协同康复机理，脑控中风康复机器人 |
| 昆明理工大学伏云发教授团队 |
非侵入式 |
重点研究脑信息处理与脑-机交互控制和通信的理论、方法、模型及创新应用；脑功能神经成像、脑网络连通性计算与脑-计算机接口及创新应用 |
| 中国科学院自动化研究所余山研究员团队 |
侵入式 |
高生物兼容性电极材料、高性能脑机接口芯片、微创植入技术、高鲁棒编解码算法等方面的研究 |
| 浙江大学脑机接口研究所郑筱祥教授团队 |
侵入式 |
2020年完成国内首例侵入式BCI临床转化研究 |
| 中国科学院神经学研究所崔翯研究员团队 |
侵入式 |
研究兴趣主要在于运动控制的神经基础、解码方法及脑机接口，以及帮助类脑智能机器人的设计和运动障碍病患的假肢和康复 |
| 公司名称 |
成立时间 |
成立背景 |
研究方向 |
主要产品 |
| 中电云脑 |
2018年 |
总部成立于天津 |
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 |
2019年，研发了一款高集成脑-机交互芯片“脑语者” |
| NeuraMatrix |
2019年 |
清华大学孵化企业 |
新一代脑机接口平台开发，涵盖脑机接口芯片、系统化设备、软硬一体化平台 |
NeuraMatrix的自研脑机接口芯片经过几轮迭代，目前已经流片完成，即将发布 |
| 博润康 |
2011年 |
由清华大学神经工程实验室专家创立 |
非侵入式、微创脑机接口 |
搭建以神经信号采集、解析、反馈为核心的脑机接口技术平台，形成无创、微创系列产品与解决方案，研发重点在脑科学研究，精神与心理疾病筛查，各类神经系统疾病的监护、诊疗与康复等领域 |
| 念通智能 |
2016年 |
上海交通大学机电实验室孵化企业 |
肢体康复设备的研发生产，主要产品时脑电帽 |
一款eCon无线脑电采集设备，可以从大脑表皮采集和保存用户的脑电波信号；eConHand手功能康复设备，用于辅助中风患者进行手功能康复训练 |
| 脑陆科技 |
2018年 |
总部位于北京 |
专注于科学、脑健康筛查、脑电算法、脑电数据开发平台等脑科学前沿科技应用 |
家用助眠智能脑机交互头环BrainUp，进行全方位的脑电信号监测 |
| 臻泰智能 |
2018年 |
依托西安交通大学技术优势 |
脑控主被动同康复机器人及各类脑机接口相关系统和解决方案 |
无线便携式医疗级脑电头带，可应用与睡眠监测、情绪识别以及认知康复 |
| 集萃脑机融合 |
2019年 |
依托中科院半导体所研究团队 |
专注于开发脑状态检测和脑-机接口的核心器件和解决方案 |
采用脑电信号监测、识别疲劳状态，采用高能效比边缘计算处理实现复杂脑机接口算法的本地执行 |
| 妞诺科技 |
2014年 |
总部位于杭州 |
脑科学医疗整体解决方案、AI算法技术研究、软硬件产品研发 |
脑科学病例数据库及算法、脑科学大数据云平台和脑电图仪等自主研发配套硬件 |
行业分析报告是决策者了解行业信息、掌握行业现状、判断行业趋势的重要参考依据。随着国内外经济形势调整，未来我国各行业的发展都将进入新阶段，决策和判断也需要更加谨慎。在信息时代中谁掌握更多的行业信息，谁将在未来竞争和发展中处于更有利的位置。
【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可，任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题，烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com，我们将及时沟通与处理。
