AI智能总结
Ω中银研究产品系列 我国脑科学与脑机接口行业 ●《经济金融展望季报》●《中银调研》●《宏观观察》●《银行业观察》●《国际金融评论》●《国别/地区观察》 发展现状及建议* 脑科学与脑机接口(BCI)技术作为融合神经科学、人工智能、材料科学等多学科的前沿领域,已成为全球科技竞争的战略高地。我国在政策支持、技术研发和产业布局上持续突破,非侵入式技术应用领先,侵入式技术加速追赶,形成了涵盖“材料-设备-应用”的产业链雏形。然而,核心零部件依赖进口、技术转化效率低、伦理规范待完善等问题仍制约行业发展,金融支持与服务仍有需要完善的地方。未来,我国需围绕行业发展的痛点、堵点和难点,多措并举推动产业从实验室走向规模化应用,助力我国在全球脑机竞争中占据优势地位。 作者:曾圣钧深圳分行大湾区金融研究院程宏宇深圳分行大湾区金融研究院电话:0775-2233 2087 签发人:陈卫东审稿人:周景彤梁婧联系人:程栖云刘佩忠电话:010–6659 4016 *对外公开**全辖传阅***内参材料 我国脑科学与脑机接口行业发展现状及建议 近年来,我国脑科学与脑机接口产业呈现多极联动、优势互补的空间格局,京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝都市圈等核心区域逐步形成特色的产业集群,带动全国脑机接口产业的快速发展。随着技术的不断成熟和成本的逐步降低,脑科学与脑机接口技术将在我国更多领域实现规模化应用,为人类社会带来更加深远的影响,同时对金融服务也提出更多的需求。 一、脑科学与脑机接口的概念与发展意义 (一)定义与分类 人脑拥有近1000亿个神经元和约100万亿个连接,是已知最复杂的构件,也是人类区别于其他生物最具标识性的功能器官之一。脑科学和类脑智能作为人类发现自身机能、激活终极创造力的源头,是现代科学研究最具挑战性的领域之一。 脑科学是研究大脑与外部设备直接交互的综合性学科,核心技术为脑机接口(BCI),即通过电极采集大脑神经信号,经算法解码转化为设备可执行的指令,同时反向传递外部刺激调控大脑活动。其本质是突破外周神经与肌肉的限制,构建“大脑-机器”双向信息通道。根据信号采集方式,脑机接口可分为三类:一是侵入式,通过手术将电极植入大脑皮层,信号质量高但风险大(如Neuralink的柔性电极);二是半侵入式,电极植入颅骨下但不穿透皮层,平衡信号质量与安全性(如Synchron的血管内植入设备);三是非侵入式,电极贴附头皮,操作简便但信号易受干扰(如EEG脑电帽)。 相较于传统神经科学研究(如fMRI成像),脑机接口具有实时交互性与主动控制能力。传统技术仅能观测大脑活动,而脑机接口可实现“意念控制”(如瘫痪患者通过脑电信号操控机械臂);相较于智能穿戴设备(如智能手表),其直接对接神经信号,响应速度与精准度更高,适用场景更深入(如癫痫实时干预)。 (二)发展意义 脑科学与脑机接口行业发展是我国突破尖端技术封锁、培育新质生产力的国家战略选择。通过产业集群化布局,我国正加速实现技术自主可控、产业规模跃升和创新范式升级,同时催生的万亿级市场,将带动材料、芯片、医疗设备等产业链的发展,成为新质生产力的重要载体。对于各地区而言,脑科学与脑机接口行业发展是实现经济差异化发展和产业转型升级的重要契机。国内科研资源丰富的地区可以重点发展核心技术研发,而制造业基础雄厚的地区则可以聚焦于设备生产制造,形成优势互补、协同发展的良好局面。 从更宏大的视角看,脑机接口技术的发展将为解决人类面临的诸多重大问题带来新的希望。在医疗健康领域,它将加速在阿尔茨海默病、帕金森病等疾病治疗与康复中的应用,同时也为瘫痪、渐冻症、癫痫等患者提供康复新途径,缓解老龄化带来的神经退行性疾病负担(如阿尔茨海默病早期干预);在认知科学研究方面,它将深化人类对大脑的认识,推动人类对自身的认知实现突破,通过破解大脑奥秘的“终极疆域”,推动人工智能与神经科学交叉创新,助力我国在新一轮科技革命中抢占先机。 (三)各国政策支持力度持续加大 世界主要国家高度重视脑机接口产业的发展,通过政策、资金和技术等多方面支持,抢占脑机接口行业高地。 1.海外发达国家的政策支持情况 美国最早通过奥巴马提出了脑计划项目的设想,在2017年正式通过DARPA神经工程系统设计项目(NESD)进入脑机接口领域,美国民间资本活跃,是推动脑机接口产业技术进步和应用落地最快的国家;欧盟、日韩等国家也均通过政策引导和资金支持,加速脑机接口技术的创新与应用。 2.国内政策支持情况 我国将脑科学与类脑研究列为国家战略科技力量,“十四五”规划已将“脑科学与类脑研究”列为重大科技项目。2024年出台了《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,将脑机接口设定为未来产业。2025年出台脑机接口技术标准与医疗服务价格政策,加速商业化落地。今年8月7日,工信部等七部门印发《关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》,提出到2027年我国脑机接口关键技术要取得突破,初步建立先进的技术体系、产业体系和标准体系;到2030年,脑机接口产业创新能力显著提升,形成安全可靠的产业体系,培育2至3家有全球影响力的领军企业和一批专精特新中小企业。 各地方政府出台相关政策大力支持脑科学与类脑研究的发展,上海和北京优先成立脑科学和类脑研究机构。地方陆续出台政策跟进,其中以北京和上海较快,相继发布支持脑机接口发展的相关五年规划方案。《加快北京市脑机接口创新发展行动方案(2025—2030年)》提出,到2030年培育3家至5家具有全球影响力的科技领军企 业、100家左右创新型中小企业。打造1个至2个脑机接口产业发展集聚示范区,实现脑机接口创新产品在医疗、康养、工业、教育等领域的规模化商用等目标。《上海市脑机接口未来产业培育行动方案(2025—2030年)》提出,2030年前,实现高质量控脑,脑机接口产品全面实现临床应用,打造全球脑机接口产品创新高地,产业链核心环节实现自主可控等目标。 (四)脑科学与脑机接口行业发展特点 第一,对技术的依赖程度极高,属于典型的技术密集型领域。从大脑信号的采集、处理到分析,每一个环节都需要先进的技术支持。其中,光遗传学技术的兴起为研究大脑神经回路提供了全新手段,通过将光敏感蛋白导入神经元,利用光来精确控制神经元的活动,极大地推动了对大脑功能机制的研究。脑机接口技术中的无线传输技术不断进步,使得设备佩戴更加便捷,减少了线缆束缚,提高了用户体验,也为脑机接口在更多场景的应用奠定了基础。 第二,多学科深度融合的产物,涵盖神经科学、电子工程、计算机科学、材料科学、临床医学等多个领域。神经科学为研究大脑的结构与功能提供理论基础,帮助理解神经元的工作机制、神经回路的连接方式以及大脑认知功能的实现原理。临床医学则为脑科学研究提供临床数据和应用场景,促进研究成果向医疗产品的转化。 第三,具有显著的高投入特征。在基础研究阶段,需要购置昂贵的实验设备,如3T以上的磁共振成像仪(MRI)、多光子显微镜等,单台设备成本高达数千万元。临床试验环节同样耗资巨大,以脑机接口康复设备为例,需在多个临床中心开展多期试验,费用通常在数千万元甚至上亿元。 第四,高度依赖大规模数据。大脑活动产生的海量数据,如高分辨率的神经影像数据、长时间序列的脑电数据,需要强大的数据存储和处理能力。同时,数据的质量直接影响研究结果的准确性,数据标注、清洗等预处理工作至关重要。数据共享与标准化也是行业发展的关键,国际上已建立多个脑科学数据共享平台,推动全球研究合作。 第五,由于直接涉及人类大脑,行业面临严格的伦理审查和安全标准。在临床试验中,需充分保障受试者的知情权、隐私权和安全性。脑机接口设备的长期使用可能对大脑产生未知影响,因此产品的安全性评估尤为重要。此外,大脑数据的隐私保护、技术滥用风险等伦理问题也受到广泛关注,需要建立完善的伦理规范和监管体系。 二、我国脑科学与脑机接口产业链体系 (一)市场规模增速可期,重点区域加快布局 根据中研普华产业研究院,2023年全球脑机接口核心产业市场规模达到19.8亿美元,预计2028年将突破60亿美元,五年复合年增长率达到25%。我国虽然起步较晚,但市场规模增长迅速。赛迪顾问数据显示,2024年我国脑机接口市场规模为32.0亿元;预计到2027年,中国脑机接口市场规模将达到55.8亿元。PrecedenceStatistics预测,2040年中国脑机接口综合市场规模将超1200亿元,年复合增长率26%,脑机接口将迎来快速发展,脑科学与脑机接口行业有望成为经济重要增长点。 从地区分布来看,脑科学与脑机接口行业重点布局在经济重要城市。其中,北京是全球脑机接口原始创新策源地,作为全国科技创新中心,其在脑机接口领域起步早、定位高、成果厚,已形成“科研攻关+临床转化”双轮驱动模式,并在关键核心技术上取得突破。例如,“北脑一号”“北脑二号”全链条系统的推出,标志着北京在脑机接口技术上的领先地位。上海凭借其丰富的医疗资源和完善的产业链基础,启动全国首个脑机接口未来产业集聚区,通过高密度集聚科学家、工程师和医生,形成“临床需求-技术突破-产品验证-标准制定”的闭环生态,已在侵入式、半侵入式、非侵入式三条技术路线上并行突破,实现多项标志性应用。重庆在智慧医疗装备产业的高端化方面有所突破,以脑虎科技签约为契机,快速推进脑机接口技术的产业化进程,通过科研平台升级、重大专项落地和标志性产品涌现,逐步构建起完善的脑机接口产业生态。例如,蓝翡翠实验室的升级和“双十”项目的启动,为重庆脑机接口技术的发展提供了强大动力。四川(成都)是西部脑谷,依托其强大的医疗场景和完备的电子信息产业链,在脑机接口领域迅速崛起。通过政策引导、资本投入和跨学科协作,成都正加速形成“上游核心器件—中游系统集成—下游场景应用”的闭环生态,已集聚了一批顶尖团队和链主企业,推动脑机接口技术在医疗、工业、教育等领域的应用。杭州是数字经济与生物医药的完美结合,凭借其数字经济和生物医药的双重优势,在脑机接口领域展现出强大的竞争力。通过校地合作示范区、产学研深度融合模式,杭州正加速集聚脑机接口企业,推动关键核心技术突破和临床转化。例如,浙江大学脑机智能全国重点实验室完成了国内首例“闭环脊髓神经接口”植入手术,标志着杭州在脑机接口医疗应用方面的领先地位。深圳依托其强大的电子信息产业基础和创新能力,将脑机接口定位为未来产业增长引擎。通过光明区、南山区等区域的差异化布局,深圳形成了从基础研究、技术开发到产业化的完整链条,已聚集近百家脑科学与类脑智能企业,并在核心技术自主可控、全球首创产品涌现等方面取得显著进展。 (二)我国脑科学与脑机接口产业已形成完整链条 1.产业链整体概况 脑科学与脑机工程产业包括制备上游材料零件,研发中游产品、设备、平台,以及提供下游应用服务,主要分为脑疾病诊治、脑机接口两大核心方向。脑疾病诊治与认识脑和保护脑息息相关,脑机接口则直接对应连接脑。在脑疾病诊治领域,产业链上游涵盖原料耗材和医药外包服务,中游聚焦神经系统药物和脑诊治器械的研发与生产,下游关联医院、药店及第三方医疗检测机构。在脑机接口领域,上游涵盖脑电信号采集的材料及核心零部件,包括电极、芯片、传感器等,其研发制造能力决定行业整体的质量及应用拓展。中游是硬件设备制造与软件/算法开发,其中硬件主要包括脑机接口设备和外联外控设备,软件主要包括脑电采集平台、数据库及传输算法;中游是对脑机接口软硬件技术的集成与开发,打造出适用于不同应用场景的脑机接口产品与解决方案。下游则是终端应用市场,包括医疗、教育、娱乐、军事、工业等多个领域。 从全球产业链分布看,BCI企业已突破800家,分布在全球50余个国家和地区,多数集聚在中美欧。其中,美国拥有近300家BCI企业,全球占比达到34%;中国近200家,全球占比22%;加拿大和英国占比4%,其余国家和地区的BCI企业在全球占比不足4%。从产业链各环节看,BCI企业绝大多数占据在产业下游,上游企业数量不足100家,全球占比不足10%;中游企业数量接近20