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从实验室到门诊室:脑机接口行业全景分析

   日期:2026-01-15 04:18:53     来源:网络整理    作者:本站编辑    评论:0    
从实验室到门诊室:脑机接口行业全景分析

一.基本信息

脑机接口(Brain Computer Interface, BCI),指通过在大脑内部神经活动 与外部控制设备之间建立直接连接通路,实现脑与机之间信息交互与功能 整合的新一代智能交互技术。脑机接口由三部分组成:脑、机和接口。“脑” 即大脑,更多地指大脑神经活动信号,如头皮脑电、皮质脑电、局部场电位 等;“机”即机器,一般指计算机、轮椅、假肢、家居等人类能够控制的设 备;“接口”即利用机器学习或模式识别算法将神经活动信号转换为机器能 够识别的控制信号,实现大脑和机器的连接。脑机接口重在接口,它为从外 部定量地了解大脑内部状态或意图变化提供了可能。脑机接口技术实现主 要由信号采集与处理、特征提取与解码、量化转换与应用三部分组成。

脑机接口(Brain-Computer Interface, BCI)是一项在大脑与外部设备之间建立直接信息通道的前沿交叉技术,它通过采集和解码大脑活动信号,实现“意念”控制外部设备或调控大脑功能,正从科幻概念加速融入现实生活;

脑机接口的原理基础是神经科学,利用传感器采集并放大神经电生理信号。 大脑中枢神经元膜电位的变化会产生锋电位(spikes)或动作电位(action  potentials),并且神经细胞突触间传递的离子移动会产生场电位(field  potentials)。可以利用传感器采集并放大这些神经电生理信号,例如在不同 位置和深度采集场电位,可以收集到头皮脑电信号(electroencephalograpm, EEG)、皮层脑电信号(electrocortico graphy,ECoG)和局部场电位(local  field potentials,LFP)。

基本原理与技术路径

脑机接口的核心在于捕获与解码大脑信号,并实现信息反馈。其基本原理是:大脑在思维活动时,神经元放电形成脑电波等信号,BCI系统通过识别这些信号的特征,直接读取大脑意图,并将其转化为可驱动外部设备的指令;

根据信号采集方式的不同,脑机接口主要分为三类技术路径:

侵入式:需通过开颅手术将微电极阵列等直接植入大脑皮层或深部核团,能获取高质量的单神经元或局部场电位信号,精度最高,但面临手术风险、免疫排异和长期稳定性等挑战。例如,Neuralink和我国中国科学院脑智卓越中心团队开展的人体试验均属此类。

半侵入式:将电极放置在颅骨内、大脑皮层表面(如硬脑膜下),创伤和风险小于侵入式,信号质量优于非侵入式,是安全性与信号质量之间的折中方案。皮层脑电图(ECoG)是典型代表,已用于癫痫监测,并逐渐拓展至运动控制、言语解码等领域。

非侵入式:无需手术,通过附着在头皮上的传感器(如脑电图EEG设备)采集信号,具有无创、安全、使用方便等优点,但信号易受颅骨衰减,空间分辨率较低。该路径在消费级应用(如专注力训练、脑控游戏)和部分医疗康复场景中前景广阔。

标志性应用成果

近年来,脑机接口技术在多个领域取得了突破性进展,部分成果已从实验室演示推进到有限场景下的真实使用。

运动功能恢复:这是BCI最直观的应用。国内外团队已帮助脊髓损伤等瘫痪患者通过“意念”控制机械臂完成抓握、喝水,甚至操控智能轮椅、机器狗在复杂环境中自主移动与取物。我国团队在2025年完成的侵入式临床试验,实现了从二维屏幕控制到三维物理世界交互的跨越,系统端到端延迟压缩至100毫秒以内,低于人体自然神经传导延迟。
语言交流重建:让失语患者重获沟通能力。研究已实现将患者“想象书写”或“试图说话”的脑信号,实时解码为文字或合成语音。例如,斯坦福大学团队让肌萎缩侧索硬化症(ALS)患者达到了每分钟62词的交流速度;我国“北脑一号”半侵入式系统也成功为渐冻症失语患者恢复了中文语言交流能力。
神经疾病治疗:为重大脑疾病提供全新治疗路径。闭环深脑刺激(DBS)系统可实时监测病理脑电信号并触发精准刺激,已用于治疗抵抗性抑郁症、帕金森病等,显示出显著的临床改善效果。此外,在视觉修复(如视网膜假体)、孤独症干预等领域也展开了积极探索。

脑机接口产业链下游的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。 

 医疗健康领域 泰 海 通 版 权 所:众有多脑机接:口企业致力于研发面向神经、精神和感官三大方向疾病的诊治方案,如诊治听力障碍、认知障碍、睡眠障碍、抑 郁症、卒中、成瘾、自闭症以及疼痛等。从成熟度看,听力障碍、震颤 治疗、抑郁症治疗、运动康复等个别应用领域,已有人工耳蜗、脑起搏 器、基于脑电的运动康复训练设备等产品取得三类或二类医疗器械注 册证。视障治疗、成瘾戒除等相关技术大多处于临床试验阶段。 

 生活消费领域:相关企业推出的脑机接口产品可面向多类群体,如助 力渐冻症、运动功能障碍等残障人士实现脑控打字以及操控各类设备, 极大提升他们的生活自理能力和生活质量。另一方面,这些产品可用 于监测健康人群的大脑健康状况,帮助舒缓压力,实现沉浸式游戏操 控,甚至辅助艺术创作,优化消费体验,提高认知能力并改善睡眠质 量。 

 工业生产领域和交通驾驶领域:脑机接口技术能够实时监测矿下、井 下、道路、太空等不同作业场合中人员的疲劳状态,一旦发现异常情 况,及时发出预警,从而避免事故发生。例如,山西帝仪、北京华脑等企业在该领域开展探索尝试。

脑机接口应用已从医疗向消费、工业、军事等多领域延伸。脑机接口的应用领域已从医疗康复的核心场景向外辐射,形成覆盖医 疗健康、消费电子、工业安全、军事航天、教育科研及智能家居的多元生态。在医疗端,它既通过侵入式电极、深部脑刺激器等产 品,为脊髓损伤、帕金森、癫痫等患者实现运动功能重建、神经疾病治疗与感觉功能修复;也依托非侵入式脑电设备,开展认知障 碍干预与康复训练。在消费领域,脑电头环、睡眠监测耳机、脑控游戏外设等产品,正渗透到专注力训练、睡眠管理、XR 交互等 日常场景。此外,脑机接口还在工业作业安全监测、军事远程操控、教育学习状态评估、智能家居无障碍控制等领域开展试点与研发。

产业发展与政策环境

脑机接口产业正迎来快速增长期,并被我国“十五五”规划建议明确为未来产业之一;

市场规模:据估算,2025年我国脑机接口市场规模约为38亿元,预计到2027年可能突破55亿元,年增长率接近20%。全球市场同样呈现强劲增长,预计2030年有望超过65亿美元。
政策与标准:2025年,工业和信息化部等七部门联合印发《关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》,为产业发展绘制了路线图。同时,我国首个脑机接口医疗器械行业标准《采用脑机接口技术的医疗器械 术语》已于2026年1月1日正式实施,标志着覆盖全生命周期的标准体系开始构建。四川、湖北等多地也已明确脑机接口医疗服务价格,为其进入临床应用奠定支付保障。
产业生态:国内外创新企业加速涌现。国外如Neuralink、Synchron等,国内如脑虎科技、阶梯医疗、芯智达等,正通过产学研医紧密合作,在关键器件国产化和适应症拓展方面取得积极进展。上海等地已启动建设脑机接口未来产业集聚区,推动形成科研、临床、产业联动的生态。

面临的挑战与未来展望

尽管进展迅速,但脑机接口从“明星案例”走向大规模应用仍面临多重挑战:

核心技术瓶颈:包括植入电极的长期生物相容性与稳定性、高维度神经信号解码算法的泛化能力、多模态信息融合、以及植入设备的能耗与散热等问题。
安全与伦理风险:涉及植入手术的长期生物安全性、脑电数据的隐私与信息安全、系统功能安全评估,以及技术可能带来的自我认知改变等深层伦理问题。
监管与产业生态:行业标准体系尚待完善,跨学科复合型人才匮乏,产学研医协同和科技成果转化效率有待提升,知识产权保护与投融资机制也需进一步成熟。

未来,脑机接口的发展需要在鼓励创新与防范风险之间找到平衡。通过强化长远规划与系统布局、持续推动核心硬件与算法技术突破、建立健全安全保障与伦理治理规范、以及完善政策体系与监管框架,这项技术有望稳步健康发展,最终在医疗康复、人机交互、特种应用等诸多领域深刻改变人类社会

全球主要国家均重视脑科学和脑机接口研发。例如,美国推出“推进创新神 经技术脑研究计划”(简称“脑计划”),欧盟实施“人脑计划(HBP)”,日 本开展“Brain Minds”脑计划。各国均试图借助大规模的资金投入以及持续 的技术研发驱动,深化对大脑工作机制的研究,并着力推进相关研究工具的 开发与创新。

中国:在柔性电极领域展现出强大的创新能力。 

 超柔性电极:中科院团队已研发出全球最小尺寸、柔性最强的神经电极,其截面积仅为国外同类产品的1/5到1/7,能最大程度降低对脑组织 的损伤。 

 动态电极新范式:中科院深圳先进院联合东华大学,成功研发出能在大脑内自主调控前进方向的“神经蠕虫”电极,打破了植入式电极的“静 态”传统。中国科学院深圳先进技术研究院联合东华大学多个科研团队,成功开发出一种新型神经纤维电极——“神经蠕虫”。该电极细如 发丝,兼具柔软性与可拉伸特性,并可实现自由驱动。研究首次提出脑机接口领域的“动态电极”新范式,突破了传统植入式电极长期处于“ 静态”的局限,为脑机接口电极的研究与应用拓展了新路径。历经五年技术攻关,研究团队借助超薄柔性薄膜制备与导电图案设计等多个精密 工艺步骤,研制出直径仅196微米、柔软可拉伸的神经纤维电极,并成功集成60个独立信号通道。为实现电极的“动态”调控,团队融合高精 度磁控系统与实时影像追踪技术,使该电极能在兔子脑组织中自主调整前进方向,并稳定采集高质量生物电信号。 

 电极植入技术:针对柔性电极植入难的问题,中科院半导体所研发了刚柔可调的“神经触手”探针,实现了低损伤植入与长期高质量神经信号 记录。中国科学院半导体研究所研究员裴为华团队与心理研究所研究员梁璟团队合作,成功开发出一种刚柔可调的“神经触手”式神经探针。 该探针通过内部集成的微型液压系统调节压力,实现在植入初期保持刚性,以精准穿刺脑组织;植入后则恢复柔软特性,更好地适应脑组织微 环境。该方法无需依赖硬质导入工具,即可同时达成低创伤植入与长期高质量神经信号记录两大目标。实验结果表明,相较于传统植入方式, 该技术能够显著降低74%以上的急性损伤,并减轻约40%的慢性免疫反应。在小鼠长期在体记录实验中,该探针持续表现出优异的神经元信 号质量与信噪比,其信号通道的功能性与单位数量均明显优于对照组。 

美国:在材料的长期生物相容性和系统集成方面仍有优势,例如Neuralink的电极集成度与大规模植入经验相对丰富。但中国在柔性电极的创新 结构设计和动态性能上,已展现出独特的竞争力。

二. 产业链和主要上市公司

以下是一些在脑机接口(BCI)领域有所布局的A股上市公司,涵盖了不同的技术路线和产业链环节:

脑机接口设备的核心部件包括电极、芯片和脑电采集设备。其中电机作为 脑机接口的关键采集器件,决定着所采集脑电信号的质量和最终的控制效 果。芯片需要承载脑电信号采集、处理、反馈等功能。

  电极:侵入式脑机接口的电极主要有刚性和柔性电极,柔性电极对大 脑的损伤小,将成为未来电极的主要方向,其弹性模量和剪切模量与 脑组织类似,可以适应大脑的弯曲拓扑结构,柔性材料应具备良好的 生物相容性、柔韧性和微加工工艺兼容性,当前凝胶已成为柔性电极 材料的热门选择。非侵入式电极以头皮 EEG 记录电极最为常见,按材 料主要可分为干电极、半干电极和湿电极,目前非侵入式电极的主要 研发方向包括改进材料以提升导电率,以及改进结构以促进电极与皮 肤充分接触。 

 芯片:主要包含通用芯片和 ASIC 两种方案,由于需要承载脑电信号采 集、处理、反馈等功能,技术难点是要实现低功耗、高通量、小型化, 侵入式芯片要求更高。随着高通量采集与实时计算的高需求,将数据 处理与计算集成于一体的专用 DSP 芯片未来可能会出现。 

 脑电采集设备:以脑电图(EEG)设备为主,一般由电极(电极帽)、 放大器、记录器和其他功能部件(连接、数据线、电源)组成。随着 老 龄化发展和居家监测需求提升,对脑电采集设备的轻量便携和多模态 同步采集需求更加旺盛。

按产业链环节梳理部分核心公司(信息综合自多个来源):

产业链环节

细分领域

核心关注点/技术壁垒

代表公司

备注/核心进展

上游:

核心硬件

电极与传感器

柔性电极材料、生物相容性

汉威科技 

柔性脑电传感器技术,为华为智能床提供模组。

美好医疗 

为侵入式BCI提供精密构件。

芯片与算法

低功耗神经芯片、高精度解码算法

高德红外 

研发高通道数脑机接口芯片。

科大讯飞 

AI算法赋能脑电信号解码,在脑控交互领域有布局。

中游:

系统集成与设备

非侵入式设备

康复训练、健康监测

伟思医疗 

神经康复设备龙头,脑电反馈设备已纳入医保。

翔宇医疗 

康复设备龙头,推出多款脑机接口康复产品。

侵入式/半侵入式系统

临床手术能力、系统集成

三博脑科 

神经专科医院,具备临床植入许可,与清华合作“北脑一号”。

创新医疗 

参股博灵脑机,布局侵入式脑机接口康复系统。

下游:

应用与服务

医疗康复(核心场景)

临床落地、医保支付

微创脑科学

港股上市,参与国内侵入式脑机接口临床试验。

麦澜德

预计2026年一季度获首张脑机接口医疗器械注册证。

消费级探索

产品化、用户体验

岩山科技

在非侵入式脑机交互领域有布局,探索医疗与消费场景。

主要概念股及其布局情况

  1. 创新医疗 
布局方式:通过参股(持股约68.36%)博灵脑机(杭州)科技有限公司切入脑机接口领域。
技术路线与进展:主要涉及医疗级脑机接口康复领域。其参股公司博灵脑机的赛博灵科AC5已于2025年上市,并拥有上肢外骨骼康复系统等产品。公司也对侵入式技术路线保持关注。
  1. 翔宇医疗 
布局方式:作为康复医疗器械企业,将脑机接口技术与自有康复设备深度融合,自研核心部件。
技术路线与进展:聚焦非侵入式技术路线,已发布多款覆盖康复全场景的脑机接口产品。截至2025年12月,其脑机接口项目已进入500余家医疗机构,并有消费级产品上市销售。
  1. 伟思医疗 
布局方式:公司在脑机接口领域进行产品研发和市场培育。
技术路线与进展:主要布局非侵入式技术路线。公司表示,截至2025年末,相关新产品仍处于市场培育初期,尚未实现规模化销售,对营收贡献有限。
  1. 麦澜德
布局方式:推进脑机接口医疗器械注册,并与荣脑科技建立战略合作。
技术路线与进展:聚焦非侵入式。公司预计在2026年一季度取得首张脑机接口医疗器械注册证(脑机接口经颅磁刺激仪)。此外,还与亿嘉和探索“脑机接口+具身智能机器人”在康养场景的应用。
  1. 岩山科技 
布局方式:通过下属岩思类脑研究院开展脑机接口及类脑智能业务。
技术路线与进展:在医疗端和消费端均有布局。其非侵入式脑机接口已实现在游戏中的意念操控演示。医疗方面,其难治性癫痫诊断系统进入III期临床。
  1. 三博脑科 
布局方式:依托神经外科专科优势,参与侵入式脑机接口临床试验和手术应用,是相关创新企业的核心合作方。
技术路线与进展:涉及**(半)侵入式**领域。公司曾参与全球首例介入式脑机接口人体临床试验,但公司也提示,相关神经调控技术带来的收入占比较小。
  1. 诚益通 
布局方式:通过控股子公司北京脑连科技有限公司进行布局。
技术路线与进展:公司称在脑机接口领域进行“侵入式与非侵入式”双轨布局。其子公司已获得相关发明专利,并正在推进医疗器械产品注册证的申报工作。
  1. 美好医疗 
布局方式:作为全球人工耳蜗龙头企业的核心供应商,利用在植入材料、生物相容性等方面的技术积累,与下游脑机接口客户开展合作。
技术路线与进展:在侵入式、半侵入式、非侵入式领域均有布局,主要提供核心部件。公司表示相关业务产生的收入规模尚小。
  1. 爱朋医疗
布局方式:通过控股子公司朋睿脑科学及参股公司瑞神安医疗进行布局。
技术路线与进展:开拓脑机接口医疗应用,如围术期脑状态监测等。其参股的瑞神安医疗涉及神经调控领域。

其他涉及公司

乐普医疗:其控股子公司乐普医电的植入式脑深部神经刺激器已获得NMPA注册批准。
三七互娱:通过投资进行布局,例如投资了脑机接口“独角兽”强脑科技,探索在文娱、XR等领域的应用。
蓝思科技:作为强脑科技的战略投资者,独家承接其核心硬件模组的量产。
亚辉龙:与脑机星链签署战略合作协议,共同开发脑机接口相关产品。
成都华微、英集芯:在脑机接口的底层硬件(如信号采集、处理芯片)方面有所布局。

重要背景与风险提示

市场热度:2026年初,受马斯克旗下Neuralink宣布将于2026年开始大规模生产脑机接口设备等消息催化,A股脑机接口概念板块出现显著上涨。
政策支持:2025年7月,工信部等七部门联合印发《关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》,明确了产业发展目标。国家医保局也发布了相关收费立项指南,推动临床收费准入。
商业化阶段:目前脑机接口技术整体处于从临床验证向产业化过渡的早期。非侵入式技术在康复、消费级场景有小范围落地,而侵入式技术的大规模商用尚需时间(约3-5年)。
风险提示:在概念火热之际,多家上市公司已发布公告,提示相关业务尚在早期、对营收贡献有限或尚未实现规模化销售等风险。投资者需注意甄别概念炒作,关注企业的核心技术壁垒、临床进展和真实的商业化能力

三、 投资策略与风险提示

投资策略建议

  1. 对于普通投资者(稳健入门):
首选行业ETF/主题基金,以分散风险、把握行业整体增长(β收益)。例如医疗器械ETF(159883)(脑机接口概念股占比高)或港股医疗ETF(159366)(覆盖港股稀缺标的)。也可通过场外联接基金定投参与。建议作为“卫星配置”,总仓位不宜过高(例如不超过总投资的15%)。
  1. 对于有研究能力的投资者(进阶配置):
可采取 “核心+卫星”或“哑铃型”策略。
例如: 
底仓(求稳):配置估值相对合理、业务稳健的行业龙头,如世纪华通(游戏业务造血能力强)或盈趣科技。
进攻(成长):配置技术路径明确、有临床进展的核心资产,如三博脑科(临床转化)、科大讯飞(AI算法)。
博弈(小仓位):小仓位参与技术独特或处于题材风口的公司,但需严格止损,如中科信息(光遗传调控)。
关注关键节点:领先企业的临床试验数据、产品获批上市进度、医保支付范围的扩大等。

主要风险提示

脑机接口行业仍处早期,投资需理性看待以下风险

技术与商业化风险:技术迭代不及预期;植入设备的长期安全性与稳定性待验证;从研发到上市资金需求大、周期长。
监管与伦理风险:行业标准、伦理规范、数据隐私监管仍在完善中。
市场估值风险:部分概念股估值已较高(如PE超过千倍),可能透支短期预期,需警惕脱离基本面的炒作。
公司经营风险:部分公司营收萎缩或处于亏损状态,投资此类公司属于高风险博弈。

总结:脑机接口是具备长期发展潜力的赛道。对于大多数人,通过ETF分散布局是相对稳妥的起点。若投资个股,应深入研究,聚焦于有真实技术进展、清晰临床路径和可行商业模式的企业,并做好长期陪伴产业成长的准备;

以上信息仅供参考,不构成投资建议!
 
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