脑机接口技术与应用研究报告（2025年）

脑机接口技术与应用研究报告（2025年）总结

一、脑机接口技术分类与国内外布局

• 脑机接口技术分类：根据实现目的分为脑感知技术和脑调控技术。
  • 脑感知技术：通过电、磁、光、超声等手段采集和分析大脑信号，解码大脑意图，实现脑状态监测、神经疾病预警诊断及人机交互控制。分为有创（EEG、ECoG、MEG、fUS）和无创（EEG、fNIRS）两大类，创新方向聚焦于电极材料、信号处理芯片及解码算法的协同优化。
  • 脑调控技术：通过电、磁、光、超声、神经反馈等手段对神经功能进行调控，实现神经功能修复或增强。分为有创（DBS、SCS）和无创（tDCS、tACS、rTMS、TBS）两大类，创新朝向微型化、无线化、生物相容性发展。
• 脑机接口技术特性：具有创新性、交叉性及前沿性。
  • 创新性：突破传统人机交互范式，实现智能设备与神经系统的直接通信，辅助、增强与修复人体功能。
  • 交叉性：融合神经科学、工程学、计算机科学、材料学、信息通信技术等多学科知识。
  • 前沿性：引领未来科技革命，推动双向人机交互和认知增强。
• 美欧脑计划研究布局与投入：
  • 美国脑计划：投入累计超过40亿美元，资助超过1300个研究项目，在脑图谱绘制、神经活动监测、神经调控技术等方面取得突破，并推动多部门协同合作，加速技术转化。
  • 欧盟脑计划：总投资额达11.4亿欧元，推动多学科交叉融合，构建协同创新网络，在意识评估、脑理论研究、人机协同、疾病治疗等方面取得丰硕成果，并搭建EBRAINS神经信息学平台。
• 中国脑机接口政策与区域发展布局：
  • 国家政策体系：多部委协同发力，出台一系列政策支持脑机接口技术创新与产业发展，如《“十三五”规划纲要》、《“十四五”规划纲要》、《关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》等。
  • 区域产业布局：北京、上海、广东、浙江、江苏等地积极推动脑机接口产业发展，发布专项政策，开展试点探索，形成集聚态势。

二、脑机接口技术发展现状

• 脑机接口技术发展阶段：
  • 1.0时代（2013年前）：脑感知与脑调控技术各自独立发展，以单向采集或刺激为主，缺乏双向交互能力与闭环能力。
  • 2.0时代（2014-2023年）：脑感知交互性提升，脑调控走向闭环，技术路线多条，产品形态多样，功能多元。
  • 3.0时代（2024年起）：感知、刺激、控制技术融合发展，智能化与融合化趋势显著。
• 技术效能、安全性与应用进展：
  • 安全性：技术创新保障植入过程安全，植入体对人体造成的安全风险可控，新型材料降低植入损伤。
  • 应用进展：技术不断涌现，相继获得官方认可，如美敦力自适应脑起搏器、Neuralink大脑植入设备等，但在技术、应用、市场、法律等方面仍面临诸多挑战。
• 技术发展的协同创新模式：通过跨学科资源整合与协同攻关实现，涉及科研机构、产业界、资本市场的多维度资源投入与系统化支持，如洛桑联邦理工学院、洛桑大学医院与Onward联合开发的脑-脊髓接口技术。

三、脑机接口产业发展情况

• 产业链全景概况：按上游（电极和芯片）、中游（采集感知和分析处理）、下游（医疗健康、生活消费、工业生产等）进行划分。
  • 上游：电极技术路线并存，包括阵列式犹他电极、柔性微丝电极、血管内电极、皮层表面微电极阵列等，芯片朝向计算存储传输一体化、小型化和高通量化方向发展。
  • 中游：产品种类丰富多样，如脑电图机、事件相关电位仪、脑电分析仪、磁共振设备、脑磁图仪、功能近红外设备等。
  • 下游：聚焦特定应用场景，如医疗健康（听力障碍、认知障碍、睡眠障碍、抑郁症、卒中、成瘾、自闭症以及疼痛等）、生活消费、工业生产、交通驾驶等。
• 全球生态发展趋势：
  • 企业梯队分布：中小企业占据主流，全球脑机接口企业数量已突破800家，主要集中在美国和中国。
  • 技术路线分布：近八成企业聚焦于无创脑机接口的研发工作，有创占比约为两成且多集中在美国。
  • 我国企业集聚态势：近七成企业集中在北京、广东、浙江、江苏和上海这五个地区，民企成为主力军，对无创技术路线的倾向性高于全球平均水平。
  • 政策技术资本协同发展：政策支持、技术突破、应用场景拓展等多重利好因素驱动，市场规模有望实现更大突破。
• 投融资聚焦下游：
  • 投融资活跃程度：截至2025年4月底，全球投融资交易笔数累计超过1000笔，投资总额接近100亿美元，主要由具备专业背景的医疗基金或科技基金主导。
  • 投资方向分布：约一成投资金额注入产业链上游，近两成资金流入中游，七成资金集中投向下游，投资趋势向医疗健康方向聚焦，“投早投小”的投资态度成为趋势。

四、脑机接口发展展望

• 技术创新不断进阶：深化人机融合探索，通过算法优化、精准调控、深度协同等实现智能交互升级，技术发展趋势可能出现算法更加优化、调控更加精准、深度协同等。
• 产业生态格局加速构建：具有早期发展优势的企业或将转型为开放生态平台型企业，上下游协同更加密切，收并购浪潮加速行业资源整合，跨行业入局者不断增多，竞争格局持续演变。
• 投融资体系发展更加多元包容共享：投资规模持续扩大，投资阶段前移，投资方向日益丰富，融资渠道将更加多元化，政府引导基金与社会资本将为企业发展提供更充裕资金保障。