低功耗、高精度、多功能！小型脑机接口能将大脑信号转化为文本：未来或能解码多达100个字符【附脑机接口技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

近日，瑞士洛桑联邦理工学院科学家成功开发出一种高性能的小型化脑机接口(MiBMI)，能直接将大脑中的信号转化为文本。MiBMI不仅提高了脑机接口的效率和可扩展性，也有望催生实用且完全可植入的设备。相关论文发表于最新一期电气与电子工程师协会期刊《IEEE·固态电路杂志》。

脑机接口已成为恢复严重运动障碍患者沟通和控制能力的潜在解决方案。但目前此类系统体积庞大、功耗高，实际应用受限。MiBMI提供了一种低功耗、高精度且多功能的解决方案。MiBMI“体型娇小”，功耗低，使其适用于植入式应用。此外，其侵入性极低，确保了使用的安全性和实用性。MiBMI是一个完全集成的系统，数据的记录和处理工作在两个总面积仅8平方纳米的微型芯片上完成。更重要的是，MiBMI能高精度低功耗地将复杂神经活动转换为可读文本，从而显著提升严重运动障碍患者的沟通能力。

在此过程中，植入大脑的电极记录与手写动作相关的神经活动，MiBMI随后能实时处理这些信号，将大脑想象的手部动作转换为相应的文本。MiBMI目前可以解码31个不同的字符，未来或能解码多达100个字符。

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。

瑞士科学家成功开发出高性能的小型化脑机接口(MiBMI)，提供了一种低功耗、高精度且多功能的解决方案，能直接将大脑中的信号转化为文本。因此，从脑机接口产业链上看，该技术处于产业链的上游环节。

宏观市场观察

——脑机接口技术发展情况

2021年9月，科技部发布了《科技部关于发布科技创新2030—“脑科学与类脑研究”重大项目 2021年度项目申报指南的通知》，涉及59个研究领域和方向，国家拨款经费预计超过31.48亿元人民币，指南的发展标志着酝酿6年的中国脑计划项目正式启动。

根据指南内容，2021年度申请项目围绕脑认知原理解析、认知障碍相关重大脑疾病发病机理与干预技术、类脑计算与脑机智能技术及应用、儿童青少年脑智发育、技术平台建设5个方面。其中类脑计算与脑机智能技术及应用领域研究内容包括新型无创脑机接口技术、柔性脑机接口、基于新型纳米器件的神经形态芯片、支持在线学习的类脑芯片架构、基于神经可塑性的脉冲网络模型与算法、面向运动和意识障碍康复的双向-闭环脑机接口等10个课题。

——脑机接口企业技术方向布局

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。

——脑机接口市场规模现状

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。

——脑机接口行业竞争格局

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。

——脑机接口行业发展趋势

近年来，我国脑机接口行业虽然出现了大量的初创企业，专利申请量、融资事件数量及金额都有了大幅增长，但是从应用层面来看，脑机接口产品距离大规模产业化仍有一定的距离。为促进脑机接口技术进步、实现脑机接口的产业化，国家一方面提出要加强脑科学等基础研究，推进脑科学科普工作，另一方面鼓励脑机接口企业加快产品在医疗、康复、虚拟现实、教育等典型领域的应用。

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》。

同时前瞻产业研究院还提供产业新赛道研究、投资可行性研究、产业规划、园区规划、产业招商、产业图谱、产业大数据、智慧招商系统、行业地位证明、IPO咨询/募投可研、专精特新小巨人申报等解决方案。在招股说明书、公司年度报告等任何公开信息披露中引用本篇文章内容，需要获取前瞻产业研究院的正规授权。

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