“十五五”产业洞察二：脑机接口

在“十二五”规划时，顶层将脑科学和认知科学列入基础科学前沿领域的重点方向； 到“十三五”规划，强化脑与认知等基础前沿科学研究； 再到“十四五”规划，组织实施未来产业孵化与加速计划。 从上述表述可见，脑科学的产业定位不断提升，从“基础科研探索”迈向“国家战略引领下的产业创新”，已经被视为中国科技水平重大突破的重要抓手。最新的”十五五规划“中，脑科学是与量子科技等并列的新兴产业主要抓手之一。尽管行业突破和技术路线还待成熟和完善，但未来5年政策和行业红利预计将不断涌现，有望成为医疗健康生命科学行业的重点突破区域。 国内的政策端有望继续加码扶持，三大路线谁能率先突破？ 产业链又有哪些能够受益环节？ 一、发生了什么？“十五五”关键规划 “十五五规划”《建议》，在打造新兴支柱产业方面，进一步重点部署多方面工作。《建议》提出前瞻布局未来产业，推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点。这些产业蓄势发力，未来10年将再造一个中国高技术产业。如果说“十二五”到“十四五”脑科学还是储备产业，那么“十五五”规划已经说明，脑机接 口不止是科技意义上的突破，更承载着经济转型、社会进步与人类福祉的多重使命。 什么是脑机接口？BCI，brain-computer interface，也称brain-machine interface，BMI，是指能够绕过外周神经和肌肉直接在大脑与外部设备之间建立一种全新的通信与控制通道。随着脑科学、人工智能、医学、认知神经科学与心理科学等的发展，BCI的内涵和外延也在不断丰富。当下的脑机接口系统形态主要包括：主动式意图交流控制的脑机接口系统，被动式脑状态监测的脑机接口系统，脑机接口技术结合神经反馈调控技术形成的双向脑机交互系统，以及人脑智慧与人工智能决策融合的脑机智能系统等。简单来说，就是让人脑和外部设备直接‘对话’。 回顾脑机接口的发展历程，可大致分为—— ①早期探索（19世纪60年代-20世纪70年代末期）； ②技术发展（20世纪70年代末期-20世纪90年代）； ③初期应用（20世纪90年代-21世纪10年代）； ④爆发突破（21世纪10年代至今）。 “脑机接口”的概念由美国神经科学家雅克·维达尔首次提出，并进入科学论证和技术发展的阶段。随着半导体等电子信息技术的发展，脑机接口的落地实现成为可能，应用场景也被无限拓展，各国和企业都想率先抢占行业技术高地。 二、为什么重要？核心战略产业 2025年被业内誉为“中国脑机接口元年”，政策支持实现质的飞跃。7月，工信部、国家发改委等七部门联合发布《关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》，这份纲领性文件将脑机接口产业正式提升至国家战略高度。文件设定了清晰目标：到2027年，核心关键技术取得突破，电极、芯片和整机产品性能达到国际先进水平；到2030年，产业综合实力进入世界前列。 脑机接口作为核心战略产业，将主要涉及覆盖四个核心环节：神经信号采集、信号处理与特征提取、解码与机器学习、反馈与控制。 首先由电极从脑内采集脑电信号。再经过模数转换、信号预处理和特征采集后简化为一系列特征，之后通过模型输出用于操控外部设备行动。 从技术实现路径来看，脑机接口主要分为侵入式、半侵入式和非侵入式三大类。 ①侵入式接口：需要开颅手术。手术将把微电极阵列、脑深部电极植入大脑皮层，可直接记录单个神经元的动作电位或获取局部场电位，但同时面临着手术风险、免疫排异反应与电极长期稳定性等挑战。 ②半侵入式接口：将电极放置在颅骨内但不穿透脑组织，通常位于硬脑膜下、软脑膜上，在信号质量和安全性之间寻求平衡，创伤和风险较小。已广泛用于癫痫监测等领域。 ③非侵入式接口：不需要手术，通过头皮表面的传感器采集脑电、脑磁信号。虽分辨率较低，但在消费级应用中同样具有良好前景。 比如马斯克的脑机公司Neuralink就是主要推广侵入式接口，此前已在2024年实验全球首例“脑机接口设备人体移植”手术。马斯克更是抛出大饼，要在2028年实现“全脑接口”，将电极通道数从当前的3000个提升至2.5万个。但中科院院士郑海荣认为，马斯克的方案已经“落后”了。他认为，行业更应关注和探索的，是无需手术的“无创”脑机接口技术。 因此对于关注脑机行业的读者来说，整个产业未来路线的发展还未明确定型，海内外存在多条技术路线齐头并进的发展格局。 三、接下去关注？政策、技术和产业链 “十五五”期间，脑机技术将向更精准、更安全、更普惠方向演进。一方面，硬件短板加速补齐。中美差距主要体现在生物相容性、芯片封装工艺等领域，但中国在软件底座和功耗指标上已实现赶超。 根据precedence research，2024年全球脑机接口市场规模约为26.2亿美元预计2025年将达到29.4亿美元，到2034年有望增长至124亿美元，十年间复合年增长率为17.35%。2024年中国脑机接口市场规模为32.0亿元，预计到2028年将达61.4亿元，未来前景广阔。 上游的电极、芯片等硬件设备，中游的技术研发与产品制造，下游的医疗、消费、工业应用，都将迎来爆发式增长。以上市公司布局案例为例，创新医疗通过参股杭州博灵公司切入植入式系统，直击瘫痪、癫痫等适应症；三博脑科则与清华大学共建临床转化中心，推动“北脑一号”商业化。 在产业初期，TO B和TO C的商业模式并行——服务医院、企业，提供核心组件；服务医疗康复、消费电子，提供硬件和数据。随着成本下降和标准统一，脑机接口将逐渐走向大众，成为“健康中国”和数字经济的交叉亮点。 脑机接口目前已经形成了完整的产业链，涵盖上游（材料、芯片、电极等）、中游（信号采集感知处理等）、下游（医疗健康、生活消费、工业生产等）等多个环节。 上游：企业数量占比8%，主要包括电极、芯片等核心材料和组件。当前该技术领域尚未形成统一标准。有创电极技术各有优劣，呈现出多家企业主导不同类型电极并行发展的态势。无创电极主流技术为于电极和凝胶电极，此类供应商数量多，全球均有分布。 中游：企业数量占比37%，主要包括脑电信号采集平台、信号处理和信号分析。主要包括电、磁、光、超声这四种方式—— ①基于电方式感知和分析脑信号的技术发展最为成熟，脑电图机、事件相关电位仪、脑电分析仪等产品种类丰富，大多已经取得二类或三类医疗器械注册证；②基于磁方式感知脑信号的技术主要为磁共振设备和脑磁图仪，此类设备体型庞大，运维成本高昂，导致使用范围和频次相对较低，主要应用于科研和医疗等特定场景； ③基于光方式感知脑信号的产品以功能近红外设备(fNIRS)为主，这类产品技术相对成熟； ④基于超声方式的脑信号感知技术属于前沿研究领域，但具有巨大的发展潜力，值得行业高度关注 技术和产品主要聚焦于特定应用场景，可划分为医疗健康、生活消费、工业生产、交通驾驶应用等若干类别。在行业发展早期，我们认为研究重心依旧应该先放在上游，然后逐步向下游挖掘，有望复制新能源、AI等新兴产业的发展路径。 风险提示及免责条款 市场有风险，投资需谨慎。本文不构成个人投资建议，也未考虑到个别用户特殊的投资目标、财务状况或需要。用户应考虑本文中的任何意见、观点或结论是否符合其特定状况。据此投资，责任自负。