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腦機接口行業(yè)觀察:哪個環(huán)節(jié)技術(shù)壁壘最高

2026-01-21 06:56
來源:澎湃新聞·澎湃號·湃客
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腦機接口,這項在人腦與外部設(shè)備間建立直接通信的前沿科技,正從實驗室快步邁向現(xiàn)實。它以侵入式和非侵入式兩大技術(shù)路徑為核心,在追求信號精度與確保安全便捷之間尋求平衡。目前,其商業(yè)化進程雖處早期,但已在醫(yī)療康復(fù)等特定領(lǐng)域開啟關(guān)鍵探索,展現(xiàn)出重塑人機交互模式的巨大潛力。

技術(shù)路徑:侵入式、半侵入式、非侵入式

在腦機接口這場人機交互的終極競賽中,技術(shù)突破是決定一切的基石。

腦機接口的技術(shù)路徑目前主要分為侵入式與非侵入式兩種,這主要是根據(jù)設(shè)備與大腦的接觸程度來劃分的。侵入式技術(shù)需要通過手術(shù)將電極直接植入大腦皮層或內(nèi)部,從而能夠采集到非常高質(zhì)量的神經(jīng)信號。這種方式信號清晰、干擾小,能精確控制單個神經(jīng)元的活動,非常適合為重度癱瘓患者實現(xiàn)精細的意念操控,例如操控機械臂或光標。然而,它的缺點也很明顯:手術(shù)存在感染和損傷風險,植入體可能引起免疫反應(yīng)導(dǎo)致信號衰減,并且成本高昂,目前主要局限于嚴格的醫(yī)療和研究場景。

相比之下,非侵入式技術(shù)則安全便捷得多,它通過在頭皮上佩戴設(shè)備(如腦電帽)來采集腦電信號。這種方法完全無創(chuàng)、易于使用,可以快速穿戴,適合日?;慕】当O(jiān)測、注意力訓(xùn)練、簡單的設(shè)備控制等民用領(lǐng)域。但其致命弱點是信號質(zhì)量較差,因為頭骨和軟組織對信號造成了嚴重衰減和干擾,難以解讀復(fù)雜意圖,空間分辨率低。這使得它目前多用于不需要極高精度的場景,如游戲交互、疲勞狀態(tài)監(jiān)測或初級康復(fù)訓(xùn)練。

除此之外,還有一種半侵入/介入式。即在風險與性能之間尋找最佳平衡點,是未來醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域非常有潛力的“折中方案”,目前最新的路徑探索上新增了微創(chuàng)血管支架電極陣列及入耳式電子器件等方式。

在市場份額方面,據(jù)新華社數(shù)據(jù)顯示,目前我國腦機接口企業(yè)中,采用非侵入式技術(shù)路線的企業(yè)占據(jù)主流,占比高達88%,采用侵入式技術(shù)路線的企業(yè)占比僅為12%。

商業(yè)化現(xiàn)狀:部分場景開始落地

在明確技術(shù)路線的基礎(chǔ)上,腦機接口的現(xiàn)實落地情況如何?商業(yè)化進程揭示了理想與現(xiàn)狀之間的距離。

當下腦機接口引發(fā)的廣泛關(guān)注,常讓人產(chǎn)生其已步入成熟的錯覺,實則這項技術(shù)整體仍處于商業(yè)化的早期探索階段,目前僅在少數(shù)特定場景中開啟了艱難的落地進程。

其“早期”特征,首先體現(xiàn)在技術(shù)路線的制約上。無論是需要開顱的侵入式,還是信號精度受限的非侵入式,都尚未找到完美平衡安全、穩(wěn)定與高效的方案。侵入式技術(shù)雖能采集高質(zhì)量神經(jīng)信號,但面臨生物排異、長期穩(wěn)定性和手術(shù)創(chuàng)傷等嚴峻挑戰(zhàn)。即便是已開展臨床試驗的系統(tǒng),其長期可靠性、信號解碼的跨天穩(wěn)定性,仍是需要持續(xù)攻克的難題。這決定了其應(yīng)用范圍必然被限定在需求極為迫切的狹窄領(lǐng)域。

因此,當前能看到的有限商業(yè)化落地,高度聚焦于醫(yī)療康復(fù)這一“雪中送炭”的場景,尤其是運動功能的重建。例如,幫助因脊髓損傷或中風癱瘓的患者通過意念控制機械臂或外骨骼,實現(xiàn)抓取、飲水等基本功能。這些案例雖振奮人心,但本質(zhì)上屬于功能替代和修復(fù),且每個案例都堪稱一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,離標準化、普適性的產(chǎn)品還有很長的路要走。在消費級市場,一些非侵入式設(shè)備如用于注意力監(jiān)測或睡眠分析的頭環(huán)開始出現(xiàn),但普遍面臨應(yīng)用場景單一、體驗感不足的質(zhì)疑,遠未形成規(guī)模市場。支撐產(chǎn)業(yè)的生態(tài)也相對稚嫩。全球范圍內(nèi),行業(yè)呈現(xiàn)出“小而散”的特點。

除了技術(shù)與產(chǎn)業(yè)瓶頸,腦機接口觸及人類最私密的神經(jīng)數(shù)據(jù)與思維活動,其引發(fā)的倫理、隱私和安全憂慮,已成為社會共識層面必須審慎對待的議題。如何界定神經(jīng)數(shù)據(jù)的所有權(quán)、防范數(shù)據(jù)濫用、厘清設(shè)備誤操作的責任,這些規(guī)則的空白本身也構(gòu)成了商業(yè)化道路上的無形關(guān)卡。

綜合來看,腦機接口正處在從驚人實驗演示向扎實產(chǎn)品驗證過渡的關(guān)鍵期。它在醫(yī)療康復(fù)等剛性需求場景中正打開一扇窗,但要真正走進廣闊天地,仍需在技術(shù)可靠性、產(chǎn)業(yè)生態(tài)和倫理規(guī)范上穿越漫長的隧道。

當前腦機接口的商業(yè)化方向高度“專一”。無論是癱瘓、漸凍癥,還是脊髓損傷,腦機接口瞄準的都是現(xiàn)有醫(yī)療手段束手無策的重癥神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者,這固然體現(xiàn)了技術(shù)的巨大社會價值,但也決定了其在短期內(nèi)是極其垂直的“小眾”醫(yī)療市場。

產(chǎn)業(yè)鏈格局:上游核心器件技術(shù)壁壘最高

盡管落地場景尚且有限,但支撐這些應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈已初步成型。剖析其結(jié)構(gòu),有助于看清產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動力與瓶頸所在。

從產(chǎn)業(yè)鏈角度看,腦機接口產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游(電極/芯片)—中游(腦電處理設(shè)備)—下游(應(yīng)用場景)三大環(huán)節(jié),各環(huán)節(jié)技術(shù)壁壘與商業(yè)化節(jié)奏差異顯著。

上游決定腦機接口的信號精度與穩(wěn)定性,是產(chǎn)業(yè)鏈核心競爭力所在。上游的核心器件,如高精度電極和專用芯片,是技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié)。這好比為大腦搭建一座精密的“對話橋梁”,需要在極小的尺度上,讓生物相容的材料安全地捕捉微弱的神經(jīng)信號,并將其轉(zhuǎn)化為清晰的電子指令。它融合了材料科學(xué)、微電子、神經(jīng)生物學(xué)等多學(xué)科的尖端突破,研發(fā)周期長,試錯成本極高。任何微小的進步都依賴長期的基礎(chǔ)研究積累。相比之下,中下游的系統(tǒng)集成與場景應(yīng)用,更多是基于這些核心硬件的適配與優(yōu)化,因此上游的創(chuàng)新直接決定著整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的深度與廣度。

而中游負責腦電信號的采集、分析與傳輸,核心能力在于低延遲(<60ms)、多模態(tài)融合(腦電+語音+手勢)及數(shù)據(jù)壓縮。 下游應(yīng)用決定行業(yè)天花板,當前醫(yī)療(帕金森、漸凍癥)與消費(游戲、家居、康復(fù))是兩大核心方向。

在相關(guān)個股方面,西南證券認為:1)侵入式中國剛開始臨床試驗,建議關(guān)注侵入式領(lǐng)軍企業(yè),以及在柔性電極、植入技術(shù)、特定場景算法上有望成為行業(yè)關(guān)鍵抓手,相關(guān)標的:階梯醫(yī)療、腦虎科技、芯智達等;2)半侵入/介入式路徑建議關(guān)注“數(shù)據(jù)讀出”與“入組規(guī)模”,均能顯著提升商業(yè)化確定性與產(chǎn)業(yè)關(guān)注度。相關(guān)標的:博睿康、三博腦科、心瑋醫(yī)療等;3)非侵入式建議關(guān)注“醫(yī)療+消費”雙輪驅(qū)動的稀缺組合,整體技術(shù)路徑商業(yè)化落地較快。相關(guān)標的:強腦科技、偉思醫(yī)療、翔宇醫(yī)療、愛朋醫(yī)療、創(chuàng)新醫(yī)療、麥瀾德等。

結(jié)語

綜上所述,腦機接口作為一項創(chuàng)新性技術(shù),其發(fā)展仍處于商業(yè)化的黎明時分。當前,非侵入式技術(shù)因安全性成為市場主流,而高精度的侵入式技術(shù)則為重癥患者帶來了希望之光。產(chǎn)業(yè)鏈中,上游核心器件的高技術(shù)壁壘構(gòu)成了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸與核心競爭力。

盡管在醫(yī)療康復(fù)等垂直領(lǐng)域已實現(xiàn)初步落地,但腦機接口在技術(shù)穩(wěn)定性、產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建以及倫理安全規(guī)范等方面,仍面臨漫長而艱巨的挑戰(zhàn)。未來,隨著多學(xué)科融合的持續(xù)深入與技術(shù)瓶頸的逐步突破,腦機接口有望從“雪中送炭”的醫(yī)療應(yīng)用,走向“錦上添花”的消費領(lǐng)域,真正開啟人機深度融合的新紀元,深刻改變?nèi)祟惿?、康?fù)與認知擴展的方式。

因此這條道路既布滿荊棘,也閃爍著無可比擬的愿景之光。

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