医疗领域的“ChatGPT”？躁动的脑机接口赛道
脑机接口有望成为下一代人机交互技术，同时未来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VR/AR之后下一代元宇宙入口。
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脑机接口将开展首次人体试验
作为人类最前沿的科技研究赛道，脑机接口技术终于迎来人体实验。
日前，伊隆·马斯克（Elon Musk）共同创立的脑机接口公司 Neuralink 宣布——已获得美国FDA批准，将开展其首次人体临床研究。Neuralink官方账号发布推特表示：这是Neuralink团队与FDA密切合作得令人难以置信的工作成果，代表着重要的第一步，有朝一日我们的技术将帮助许多人。马斯克随后转发这条推特，并向Neuralink表示祝贺。
Neuralink官方账号宣布获得FDA批准，将开展其首次人体临床研究
“神经连接”于2016年成立，由马斯克和八名联合创办者共同创办。彼时，马斯克就公开探讨过科幻小说中的概念，即人脑与机器的交互。2017年，有媒体报道，马斯克计划研发治疗严重脑部疾病的设备。随后于2019年7月，“神经连接”对外宣布研发了一款脑机接口设备。2020年8月，马斯克在直播中展示了大脑被植入脑机接口设备的小猪，其脑部活动信号可以被实时读取。
Neuralink 公司的这一临床获批，可谓一波三折。2022年11月，马斯克表示，Neuralink公司的首个人体植入脑机接口将在6个月内进行。而在2023年3月初，FDA拒绝了Neuralink公司的临床试验申请。FDA在拒绝其人体试验申请时，提到了需要解决的“数十个问题”。这些问题包括几个关于该设备安全性的问题，包括是否可以在不伤害大脑的情况下移除它，以及对其设备中锂电池担忧，以及连接在植入物上的微电线在大脑中迁移的可能性。
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让瘫痪者行走的脑机接口
大脑被视为人体最复杂的器官，这个仅有不到1.5千克的“果冻状”物体，是人类一切感知、认知、情绪、思维与记忆的根源。大脑中，1000多亿个神经元形成100多万亿个神经元连接，这让“读懂”大脑成为世界性难题。而脑机接口是指在人脑与具有处理或计算能力的设备之间，创建用于信息交换的连接通路，实现信息交换及控制。
脑机接口原理图
Neuralink开发的这款Link脑芯片，通过外科手术机器人植入头骨，芯片一端的上千根微型电极与大脑神经元连接。芯片通过无线充电，并通过蓝牙与诸如手机或电脑等设备连接，从而记录或参与调控神经元活动。
Link脑芯片作为一种新型脑机接口，将来能够增加我们与大脑视觉皮层、听觉皮层、触觉皮层和运动皮层的连接，从而帮助治疗瘫痪、帕金森病、癫痫等各种神经系统疾病。还能扩展我们与他人、与世界及与我们自己的互动方式。
目前脑机接口技术让瘫痪者行走的目标已经实现。据《纽约时报》报道，瑞士研究人员在《自然》杂志上发表的最新研究成果显示，一名大脑植入脑机接口设备的男子已经能凭借意念站立，并重新开始学习走路。
报道指出，该名男子曾遭遇一场摩托车事故，导致下身瘫痪。研究人员在他的大脑和脊柱上放置植入物，绕过受伤部位并以此提供一种“数字桥梁”。计算机通过AI算法解读患者意念后，再通过便携装置，将控制指令传至脊柱上的植入物，患者即可依靠意念控制行走。
脑机接口能够挽救重症患者
马斯克表示，Neuralink将专注于两项初步应用，第一个是恢复视力，即使是那些天生失明的人，他们仍然有恢复视力的可能性，因为大脑皮层中感知视觉的部分仍然存在。
第二个是帮助严重瘫痪者，帮助瘫痪者用意念使用智能手机，且能比普通用户用手使用智能手机更快速。在此基础上，Neuralink还希望更进一步，在大脑和脊髓中植入多个 Neuralink脑机接口，帮助四肢瘫痪者重新行走。他还表示，自己将来也会植入脑机接口。
而在国外取得巨大突破的同时，国内人脑工程领域近期也是消息频频。
去年9月，在世界人工智能大会上，国内脑机接口（BCI）领域首个半植入式设备正式对外发布。5月4日，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。试验在猴脑内实现了介入式脑机接口脑控机械臂，对推动脑科学领域研究具有重要意义，标志着我国脑机接口技术跻身国际领先行列。
此前，中国电科14所人脑机实验室的脑机接口技术日前实现新突破——基于可穿戴脑电帽控制的外骨骼系统成功帮助瘫痪儿童实现了手部抓握。
业内普遍认为，脑机接口是下一个生命科学和信息技术交叉融合的主战场，各国相继启动脑科学研究计划，中国也陆续出台利好政策，明确脑机接口的战略性地位。
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从科幻到现实
大多数人最初对脑机接口的认识来自科幻作品，事实上，得益于底层技术跃进，脑机接口技术正从科幻走向现实，从研究走向应用。当前，脑机接口现有的解决方案可以根据其侵入性和空间分辨率等不同特点来进行分类。
·非侵入式脑机接口（Non-invasive Brain-Computer Interface，nBCI）：非侵入式脑机接口通常采用头皮上贴附电极的方式采集脑电图（EEG）信号。该技术的优点包括简单易行、安全无创、成本低廉等，同时也具有一定的实时性。不过，其信号质量受到头发等因素的影响比较大，且不能获取深层次的神经活动信息，因此精度和稳定性相对较差。
·局部创伤性脑机接口（Semi-Invasive Brain-Computer Interface，sBCI）：局部创伤性脑机接口通常通过将微型电极阵列植入脑内获取局部神经元活动信号，例如局部场电位（Local Field Potential，LFP）。该技术具有高空间分辨率和较高的识别准确性，但需要进行手术植入电极，存在一定的风险，且成本高昂。
·全脑覆盖脑机接口（Invasive Brain-Computer Interface，iBCI）：全脑覆盖脑机接口通过植入数百个微型电极阵列覆盖整个大脑表面或压缩在中枢神经系统的某些区域。该技术具有非常高的信号精度和空间分辨率，能够获取深层次的神经活动信息，并且可以实现更复杂的任务控制。但该技术需要进行开颅手术，存在很高的风险和成本。
不同类型的脑机接口技术各有优缺点，具体应用场景需要根据病人需求和治疗目标来选择合适的方案。
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数十万亿规模的市场空间
除极强的实用性外，人脑工程领域拥有极为广阔的市场空间。
国际市场研究机构IMARC Groupe的数据显示，全球脑机接口的市场规模在2021年达到了15亿美元。该机构预测，到2027年，全球脑机接口市场规模将达到33亿美元，约合238.26亿元人民币，而据中国信通院发布的《脑机接口总体愿景与关键技术研究报告（2022年）》预测，神经重塑、神经替代、神经调控脑机接口技术将拥有数十万亿规模的市场空间。
另外，值得关注的是，脑机接口机器人不仅在残疾人康复、老年人护理等医疗领域具有显著的优势，而且在教育、军事、娱乐、智能家居等方面也具有广阔的应用前景。而据量子位的专题报告，目前我国脑机接口市场约10亿量级，主要为科研相关设备，缺乏衍生产业。
至2040年，我国脑机接口行业综合市场规模有望超过1200亿元，直接市场规模（主要为设备）可能超过500亿元。其中，科研级市场增长约10倍，消费级市场增长将超过50倍，市场增长来源于使用场景拓展、设备本身消费以及附加产业的增长。
如此庞大的市场潜力让脑机接口成为行业热点，国内互联网科技巨头纷纷介入脑机接口领域，阿里、华为、科大讯飞等公司以投资并购方式入局脑机接口领域；另一方面，脑机接口创新公司涌现，行业融资事件爆发。
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我国脑机接口全产业链成型
历经几十年的研究，当前脑机接口正处于第三个发展阶段——技术爆发期。而随着底层技术的突破、资本以及政策的助力，我国脑机接口产业进一步落地。
亿欧智库《2022全球脑机接口技术与应用发展研究报告》显示，中国对脑机接口技术的重视程度不亚于发达国家，近两年已经将此技术上升为国家战略。“十四五”规划第一次将脑机技术明确写入需要攻关的重点技术品类中，明确脑机融合是脑机技术的关键；2021年，我国正式启动了百亿级的科技创新2030重大项目“脑科学与类脑研究”。
工信部总工程师赵志国
而在前不久召开的2023中关村论坛的“脑机接口创新发展论坛”上，工信部总工程师赵志国介绍，我国已经形成覆盖基础层、技术层与应用层的脑机接口全产业链，并在医疗、教育、工业、娱乐等领域应用落地。工信部将把脑机接口作为培育未来产业发展的重要方向，加强脑机接口应用场景的探索，加速推动脑机接口产业蓬勃发展。
同时，北京市政府副秘书长刘印春表示，新时期，北京市围绕高质量发展首要任务，持续发挥教育、科技、人才优势，坚持“四个面向”，不断塑造发展新动能，前瞻布局和促进脑机接口等一批未来产业创新发展。
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从医疗到元宇宙的全面落地
机接口被看作“神经修复最有效工具”，其有望解决大部分神经退行性疾病，包括阿尔茨海默病、失明、瘫痪、抑郁、失眠、极度疼痛、中风、脑部损害、帕金森等一系列问题。
脑机芯片有望拯救受伤大脑
实际上，脑机接口在医疗健康的应用，不仅是国外Precision、Neuralink等初创公司的发展目标，在我国更已被纳入政策文件——
就在今年1月，工信部等十七部门发布“机器人+”应用行动实施方案中，针对医疗健康领域明确提及，围绕神经系统损伤、损伤后脑认知功能障碍、瘫痪助行等康复治疗需求，突破脑机交互等技术，开发用于损伤康复的辅助机器人产品。推动人工智能辅助诊断系统、机器人5G远程手术、脑机接口辅助康复系统等新技术新产品加速应用。此外去年10月，上海发布《上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案》，未来健康产业集群规划中，“脑机接口”位列第一点；并提出，探索脑机接口技术在肢体运动障碍、慢性意识障碍、精神疾病等医疗康复领域的应用。
除了医疗健康之外，元宇宙、购物甚至军事等领域的脑机接口技术应用，也是研究机构与海外多国政府在探索的领域。
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临床应用仍存在挑战
美国脑机接口公司Precision Neuroscience与Neural创始人之一的Michael Mager也曾表示，2023年有望成为神经技术的“分水岭之年”，该领域从技术和资金方面都出现了积极势头。
不过，中国科学院院士赵继宗今日也提醒，脑机接口临床应用存在多项问题与挑战，如大脑有800亿-1000亿个神经元，分析脑机接口采集的数据非常困难，且植入式电极有手术风险，植入后的电极可能发生免疫反应或感染。同时，脑机接口安全性方面，若探测到一些伤害或对社会造成威胁的想法，是否该采取相应措施。
目前很多脑机接口项目还处于实验室中，构造相对复杂和笨重。目前主要应用在医疗大健康和军工特种行业，规模小且成本高，商业价值体现或解决痛点问题的能力低，更多作为辅助解决方案出现。
而在技术方面，华安证券认为，脑机接口的发展是人机交互方式的扩充和通信方式的颠覆（从人－机一人到人－机），脑机接口市场的打开将为商用芯片/通信IP厂商打开全新市场空间；无线通信将是脑机接口芯片重要功能模块，基于低功耗（BLE）/低延迟的蓝牙、私有协议、UWB技术有望成为主流备选方案。
从这里看，脑机接口技术想要真的在临床应用并推广，恐怕还有一段较长的路要走。