准确率高达97%，同类最高！新型脑机接口技术问世：可以让渐冻症患者重新“说话”【附脑机接口技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

日前，美国加州大学戴维斯分校健康中心开发出一款新型脑机接口(BCI)，可将脑信号转化为语音，准确率高达97%，是目前同类系统中最高的。该团队在一名因肌萎缩侧索硬化症(ALS，俗称渐冻症)而语言能力严重受损的男子大脑中植入了传感器。启动该系统后，该男子在几分钟内就能说出自己想要说的话。相关研究15日发表在《新英格兰医学杂志》上。

这款脑机接口旨在帮助那些因神经系统疾病而无法说话的人恢复语言交流能力，它可解读用户说话时的脑信号，并将其转换成由计算机朗读的文本。

研究团队招募了一名45岁的ALS患者参加临床试验。该名患者的症状是手臂和腿部无力，言语也很难理解。2023年7月，团队向该名患者植入了专用的BCI设备。试验显示，在第一次语音数据训练中，该系统花了30分钟，以50个词的词汇量实现了99.6%的准确率。在第二次训练中，潜在词汇量增加到125000个单词。仅用1.4小时的额外训练数据，BCI就在这个大大扩展的词汇量下实现了90.2%的准确率。在继续收集数据后，BCI的准确率仍保持在97.5%。

图片来源：摄图网

技术价值观察

脑机接口产业上游包括芯片和脑电采集设备厂商、操作系统和软件厂商、数据分析商等，中游为脑机接口产品提供商，下游包括医疗健康、教育培训、游戏娱乐、智能家居、军事国防等应用领域。

美国加州大学分校开发出一款新型脑机接口(BCI)，可将脑信号转化为语音，准确率高达97%，可以让渐冻症患者几分钟内就能说出自己想要说的话。因此，从脑机接口产业链上看，该技术处于产业链的中游环节。

宏观市场观察

——脑机接口行业发展历程

1929年，人类脑电波的存在首次被记载，为人类脑部活动研究开启了全新的可能性。1969年，侵入式脑机接口技术首次被应用于灵长类动物，这证明了大脑的神经可塑性。到1978年，第一例用于视力恢复的侵入式脑机接口设备被成功植入人体，这次尝试率先证实了脑机接口技术与仿生技术融合的可操作性，引领了用科技突破生理障碍的进一步探索。1988年，非侵入式脑机接口首次成功应用于控制实物。1998年，首例可用于运动模拟的侵入式脑机接口被植入人体。2014年，首例非侵入式脑-脑接口实现成功。

2015年开始，脑机接口行业开始出现大量初创企业，这些企业成果研发了一系列消费级脑机接口产品，脑机接口技术研发成果的产业化开始加速。

——脑机接口技术发展情况

目前，我国在脑机接口领域已经有了一定的技术积累，在国家各类科技计划的支持下，我国已形成多支在国际上有影响力的脑科学研究团队，具备在国际上参与竞争的条件。例如，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;在侵入式脑机接口方面，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。

我国脑机接口行业起步较晚，与国外存在5-10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。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。从专利来看，2013年以来，国内脑机接口相关专利数量持续增长，且申请量增速明显加快;2021年我国脑机接口行业专利申请量达到了1896件，为近年来的峰值。

——脑机接口产品发展情况

脑机接口相关的研发已经在仿生学、医疗诊断与干预、消费电子等多个领域展开，从产品开发情况来看，目前我国代表性脑机接口企业强脑科技、脑陆科技、柔灵科技等已经推出了一系列消费级脑机接口产品，应用范围涵盖儿童教育、娱乐、医疗、健康等多个领域。

——脑机接口企业布局情况

侵入式或半侵入式脑机接口需要在脑部进行芯片等硬件植入，会破坏脑部的天然物理防护系统，引起人脑的手术创伤、出血、感染等问题;若相关软硬件设施被非法使用，还可能引发脑部混乱，严重情况下可能导致脑部受损，危及生命安全。另外，侵入式脑机接口与非侵入式相比，具有更高的技术和资金门槛，因此，目前非侵入式脑机接口仍然是市场上的主流技术路线。

根据烯牛数据，目前我国脑机接口行业获得融资的企业中，仅脑虎科技、宁矩科技和博睿康科技等少数几家企业布局了侵入式脑机接口行业，其他企业均专注于研究非侵入式脑机接口产品。

我国脑机接口行业正处于发展初期，行业内大部分企业规模较小。依据企业的注册资本划分，可以大概分为3个竞争梯队。其中，注册资本大于1亿元的仅强脑科技(Brainco)一家，注册资本在1000万以上的有华南脑控、念通智能、博睿康科技、术理创新等6家，其余企业注册资本均在1000万元以下。

——脑机接口行业热度持续上升

根据烯牛数据库，2014-2022年我国脑机接口行业融资事件数量呈现波动上升态势，2021年融资事件数量为7起，为历年来的顶峰;2022年前11个月，我国脑机接口行业融资事件数量为6起。总体来看，我国脑机接口行业投融资热度呈上升态势。

——脑机接口市场规模情况

根据中国电子技术标准化研究院的估计，目前全球脑机接口行业市场规模已经超过15亿美元，而国内脑机接口行业市场规模仅10亿元左右，占全球市场规模的比重不足10%，行业还有较大的发展空间。

与此同时，虽然国内脑机接口技术迅猛发展，但我国在脑机接口领域数据、脑信号解码算法、信号采集设备方面却尚未建立起较为统一的标准体系，这可能会导致未来市场缺乏秩序，阻碍脑机接口行业的发展。

中国脑机接口技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，与脑机接口关键技术强关联的城市集群主要集中在华南和华东地区，并且以广东、江苏省为重点发展区域，未来布局脑机接口技术及其他相关技术的发展路径，极大可能性在于华南、华东地区优先导入，其中可重点关注广东省深圳市福田区、宝安区和龙岗区、江苏省盐城市滨海县、江苏省苏州市相城区所处脑机接口的相关企业，以及该地方对于脑机接口的产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国脑机接口行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。

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