千億級市場爆發在即,官方發文聚焦腦機接口標準化建設

21世紀經濟報道見習記者閆碩 北京報道近日,工業和信息化部發布《工業和信息化部腦機接口標準化技術委員會籌建方案》(以下簡稱《方案》),腦機接口將迎來新一輪發展。

腦機接口是突破與拓展人、機、物界限的前沿和顛覆性技術,並綜合了腦科學、人工智能等多個領域的先進理論與前沿技術。作爲一種變革性的人機交互技術,腦機接口正成爲全球主要大國競相佈局的未來產業,是新質生產力的制高點代表。

目前,醫療健康是腦機接口最主要的應用領域,同時也是最接近商業化的領域。最近,也有報道稱,馬斯克腦機接口公司透露,其腦機接口受試者的植入式芯片出現問題,一些接線脫落,工作人員已進行了修復。儘管目前這一問題並未直接威脅到受試者人身安全,但腦機接口的安全性問題再次引發關注。

腦機接口市場前景究竟如何?東方財富證券分析指出,整體來看,全球腦機接口註冊臨牀中干預性研究依舊佔據主導地位,研究重點主要集中在中風、肌萎縮側索硬化症、脊髓損傷等神經系統疾病,而我國腦機接口研究大多處於臨牀前期階段,正逐步邁向臨牀應用轉化階段。據麥肯錫預測,全球腦機接口醫療應用的潛在市場規模在2030-2040年有望達到400億-1450億美元。

近年來,我國政府積極推動腦機接口產業的發展,發佈系列政策和行動方案。

對於此次發佈的《方案》,IQVIA高級分析和人工智能解決方案負責人金暉向21世紀經濟報道記者介紹,對於一些細分疾病,無論是從心理學還是從生理病變的角度看,通過腦機接口都能更好了解其發病機理,進而做進一步的治療。

沙利文大中華區執行總監周明子也向21世紀經濟報道記者指出,推動腦機接口從實驗室走向市場、提高腦機接口產業化水平是將腦機接口賦能經濟發展、協同多行業共同進步的重要內容,最新發布的《方案》將從行業標準制定、產學研用信息互動等方面爲腦機接口的技術進步、產業發展、產業投資等提供良好的發展環境。

政策驅動發展

縱觀全球,各大國針對腦科學、腦機接口等紛紛進行頂層戰略佈局:2013年4月,奧巴馬政府宣佈“腦計劃”;歐盟委員會於2013年10月啓動“人類腦計劃”;日本在2014年6月啓動腦/思維計劃。

我國政府也積極佈局相關產業。2016年,我國正式啓動“中國腦計劃”;《“十三五”國家科技創新規劃》中,腦科學與類腦研究被納入“科技創新”2030重大項目;“十四五”規劃綱要中,明確了人工智能、量子信息、生命健康、腦科學等前沿領域的戰略重要地位。此外,在今年全國兩會期間,腦機接口作爲新質生產力的重要代表,以及重要新興產業和未來產業,成爲重點關注的熱門技術領域。

在我國頂層設計的高度重視下,如何有效促進腦機接口的技術進步與創新,以及穩步規範地推進腦機接口產業化發展是重中之重。周明子表示,目前我國腦機接口行業缺乏成熟的產業鏈,同時行業標準有待完善。

長江證券分析指出,目前我國腦機接口產業鏈與國外仍存在一定程度的差距,不過在部分環節已經有所突破。通體來看,國內相關產業鏈主要突破口在上游的腦電採集設備、相關算法以及中游的腦機接口相關產品;在產業鏈上游,腦虎科技實現了電極、算法、操作系統的全部自研;在產業鏈中游,強腦科技、宏智力等國內廠商已有產品落地,臻泰智能、易飛華通等廠商專注於醫療場景,產品快速迭代。

在行業標準方面,2023年8月,工業和信息化部等四部門印發《新產業標準化領航工程實施方案(2023-2035年)》,重點強調要開展腦機接口標準化路線圖研究,加快研製腦機接口術語、參考架構等基礎共性標準。2024年5月,中央網信辦等三部門印發《信息化標準建設行動計劃(2024-2027年)》,強調推進腦機接口標準研究,加強輸入—輸出接口、腦信息編解碼算法、腦信息安全與隱私保護等關鍵技術和應用標準研製。2024年7月,《方案》推出,擬邀請腦機接口領域企業、科研院所、高校等產業和技術專家擔任委員,並明確了三大工作計劃。

“由於腦機接口行業是重要的未來產業,以及腦機接口關乎生命健康、隱私安全、倫理安全等,行業標準制定是產業化發展的重要基礎和步驟。此次發佈的《方案》是在我國頂層高度重視的宏觀背景下,產業化標準制定的政策指引下發布的重要實施方案。”周明子表示,該方案預計將從以下幾方面促進我國腦機接口產業的發展:

首先,方案強調優化標準化路線圖和加快研製關鍵技術標準,不僅有助於統一技術標準規範,還能促進產學研用的協同,爲產業發展提供組織與環境土壤。

其次,方案推動標準宣貫實施,圍繞腦機接口應用全過程研究,提出了終端產品測評標準和檢測認證方法,開展標準宣貫,引導企業在研發、生產、管理等環節對標達標,爲腦機接口相關產品與服務的商業化提供規範標準,進一步促進產業化的進步。

最後,從整體市場上來看,規範的標準制定、良好的市場與政策互動,將爲腦機接口吸引更多的投資與消費者關注,進一步提高市場活力與市場競爭力,爲腦機接口的技術創新、產品創新、應用場景創新提供發展機遇。

金暉認爲,《方案》的發佈充分體現了國家對腦機接口發展的重視。一般來說,企業會根據實際的商業利益或自己所長各自發展,這樣很容易陷入無序化,或造成資源的浪費。未來,市場將加速朝着標準化的方向發展,資源也將會被更合理利用。

市場潛力巨大

業內普遍認爲,腦機接口有望成爲下一個生命科學和信息技術交叉融合的主戰場。

東方財富證券分析指出,當前我國腦機接口設備市場規模達十億量級,至2040年有望達千億量級。我國政策上大力支持腦科學與類腦研究的發展,技術上產學研醫緊密協同,龐大的患者羣體基數帶動需求擴張,疊加優秀的腦機接口公司的引領,腦機接口行業在多因素促進下有望邁入發展快車道。

當前,從技術角度看,腦機接口技術主要解決了大腦到計算機的數據傳輸問題,並有望在近期大規模落地;而計算機到大腦的數據傳輸還在底層技術突破階段。從應用場景上看,目前腦機接口在醫療領域展現出巨大潛力。

根據信號採集技術路徑的不同,腦機接口可分爲侵入式和非侵入式兩類。由於侵入式距離神經元更近,因此信號採集能力強於非侵入式。在醫療領域,侵入式腦機接口可輔助疾病診斷、預警發病和疾病治療,爲帕金森、抑鬱、多動症、自閉症、截癱、卒中、阿爾茨海默病、意識障礙、疼痛等疾病患者提供新的治療與康復途徑。

隨着國外Neuralink、黑石、BrainGate、Synchron,以及國內腦虎科技等企業在技術與商業化方面的推進,長江證券認爲侵入式腦機接口或將首先在醫療場景大規模落地。

據行業機構統計,侵入式腦機接口目前已有數十例成功案例,已證實能爲殘疾人提供額外的行動、溝通能力。整體上看,腦機接口已經過技術論證期,即將步入大規模產業化階段。

實際上,腦機接口下游潛在用戶羣體衆多。根據中國殘聯統計數據,我國肢體殘疾2472萬人,視覺障礙羣體將近1800萬,有聽力殘疾人數達2780萬人。據不完全統計,我國老年癡呆患病率有6%,其它神經系統疾病患者過千萬,並隨着老齡化程度提高而快速增長。

另據中國信息通信研究院數據顯示,腦機接口產業下游相關企業數量已接近350家,明確的應用方向不少於30種。這些應用主要分爲醫療和非醫療兩大類,其中醫療企業佔比達到56%。

此外,據中國信息通信研究院聯合腦機接口產業聯盟發佈的《腦機接口技術發展與應用研究報告(2023年)》統計,截至2023年第一季度,全球腦機接口代表性企業超500家,相關企業活躍在40餘個國家,其中美國和中國的企業數量均破百,處於全球第一梯隊;加拿大、英國和以色列的企業數量均超20家,處於第二梯隊。

值得一提的是,近些年,腦機接口企業融資規模也在不斷升級。

長江證券分析指出,腦機接口行業大部分爲一級初創公司,資金來源主要靠風險投資。2013年至2023年第三季度全球腦機接口領域風險投資累計近800筆,總金額超過100億美元規模,獲投企業近300餘家,投資階段包括天使輪、種子輪和A輪等。2019年至2021年期間腦機接口吸引大筆投資,投資額增速加快,2022年以後年投資總金額有所回落,部分原因在於受經濟衰退影響,腦機接口領域受全行業市場投資預期拖累,但行業頭部公司的融資規模仍有可觀增長。

“未來,在腦機接口商業化落地的過程中,一方面,企業要考慮技術的有效性,無論是用腦機接口做診斷,還是將其作爲器械或數字化產品,都還需要漫長的臨牀試驗驗證其有效性;另一方面,企業在佈局時要從更大的角度出發,包括從技術成本、倫理等方面通盤考慮,這樣才能最終跑通整個商業模型。”金暉說。