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[科技] 脑机接口火热！科幻终于照进现实

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二兵 发表于 2024-1-14 21:21:46 | 只看该作者 打印 上一主题 下一主题
 
脑机接口火热！科幻终于照进现实 第1张图片


作者/星空下的卤煮
编辑/菠菜的星空
排版/星空下的秋葵
大脑算得上是咱们体内最复杂、最精密的器官了。
大脑的结构是什么，又是怎么发挥功能的，这是人体科学里最神秘最诱人的领域，也是21世纪最具挑战性的前沿课题之一。全球很多国家都在布局脑科学相关的科研和产业，意图攻克这块科技高地。
今年5月，由硅谷“钢铁侠”马斯克创立的脑机接口公司Neuralink宣布旗下方案获得美国食品药品监督管理局（FDA）的临床许可。9月，该公司又宣称已正式获批在渐冻症患者的大脑中植入设备。
这些高调宣言甚至影响到了A股市场。
虽然尚未出现以脑机接口相关业务为主业的上市公司，但不妨碍A股相关题材股的多次异动。比如已官宣参与脑机接口项目研发的南京熊猫（600775）11月股价暴走，连续录得5个涨停板，一举创近四年新高。而岩山科技（002195）、创新医疗（002173）和三博脑科（301293）等多少有点“擦边”的个股也同样表现突出。
脑机接口火热！科幻终于照进现实 第2张图片


南京熊猫K线图 来源：同花顺iFinD，笔者整理
脑机接口是什么？这些上市公司的相关业务真的靠谱吗？
一、概念已诞生六十年
脑机接口 (brAIn-computer interface，BCI) 是指大脑和计算机等外部设备之间建立的交互和控制通道。根据外部设备的接入方式，有侵入式和非侵入式之分。一提到侵入式脑机接口，笔者就想起少时看的科幻小说里给脑后安装个类似宽带插头的桥段，需要接入的时候主人公抄起网线往脑后一就能顺利接入“元宇宙”了。但实际上，这样的想象明显囿于上个世纪的科技产品，目前的侵入式设备已经进展到通过神经外科手术，把芯片电极等微型硬件植入大脑皮层的特定部位，来实现对脑内神经元活动的监测和采集。而非侵入式脑机接口，通常是把这些硬件放在颅骨外，这样就不需要手术植入了。
实现路径上，脑机接口要从信号采集开始，然后对采集到的信号进行一系列的解码和处理，生成执行指令传输到外部设备实现使用者的意图，最后向大脑发送反馈信号，以此形成闭环。
脑机接口火热！科幻终于照进现实 第3张图片


BCI技术系统示意图 来源：中国信通院
脑机接口概念其实提出的很早，自从1973年人类首次正式提出之后已经历了六十年的上下求索。进入21世纪后，受益于计算机科学等基础学科的飞速进步，各类脑机接口的技术路线与方法也在逐渐成熟，成果得以慢慢实现。
这和各国倾注的巨大资源分不开关系。
以国内为例，我们在2016年启动了中国脑计划，“十四五”期间对脑科学研究进一步提出“一体两翼”规划，把类脑计算和脑机融合纳入重点支持范围。2021年，百亿级的重大项目“脑科学与类脑研究”又开始正式实施。除了国家层面的战略规划外，京沪等十余个省市也陆续出台了脑科学和脑机接口的相关政策，扶持相关领域的研究和产业落地。
在全球范围内的关注呵护下，脑机接口行业得以孕育和成长。
根据海外研究机构的数据，2020年全球脑机接口市场规模是14.6亿美元，虽然看起来仍然非常有限。但预计2027年可以达到36亿美元，CAGR为14%。而且随着应用场景的逐步落地，未来市场可能会出现非线性的强劲增长，整体来看脑机接口行业还是具备一定发展潜力的。
脑机接口火热！科幻终于照进现实 第4张图片


全球脑机接口市场规模及预测，2019-2027年 来源:公开资料，头豹，蛋壳研究院
二、医疗健康为主要落地场景
在举世瞩目的2014年巴西世界杯上，29岁的Juliano Pinto受邀为比赛开球。他曾经是一名运动员，因为一场车祸导致脊髓完全损伤。然而脑机接口设备为他提供了可能，虽然身体难以移动但可以通过“想象”踢球的动作来指挥外接设备完成。这身设备虽然看起来仍很笨拙，但绝对是人类脑科学上具有里程碑意义的一件事。
脑机接口火热！科幻终于照进现实 第5张图片


脑机接口使用者为巴西世界杯开球 来源：网络
这也点出了脑机接口行业目前最大也最具备现实意义的应用场景，那就是医疗健康领域。首先是监测功能，对于很多脑系统疾病或慢性病人群来说，脑机接口可以通过实时监测脑电活动状态的方式来掌握使用者的身体状态，从而做到提前干预；第二是替代功能，比如因各种损伤或疾病而丧失语言运动功能的患者，脑机接口的外设设备可以作为使用者功能的一种延伸；第三是康复功能，像中风、癫痫等疾病患者可以在脑机接口的帮助下逐渐改善和恢复相应的功能。
脑机接口火热！科幻终于照进现实 第6张图片


脑机接口在医疗健康领域的应用 来源：前瞻
这些应用方向在人口基数庞大且老龄化步伐加快的我国显得潜力十足。数据显示，我国脑疾病患者有超过1亿人，此外还有大量慢性病和残障人群，这些人群的临床医疗需求很大一部分都没有得到充分满足。而且由于血脑屏障等问题的存在，针对脑部疾病的药物研发难度很大。在这样的背景下，通过脑机接口等其他途径改善病患的生活质量就显得尤为重要了。
三、国内企业已在路上
所以相较于整个资本市场的寒冬期，脑机接口领域的投融资仍然如火如荼，颇有些风景这边独好的意思。根据调研机构统计，2023年前11个月国内脑机接口行业融资事件多达41起。相较于卷出花样的肿瘤药物等领域，神经系统似乎成了生物医药里一块少人涉足的乐土。
除了众多初创期公司之外，上市公司自然也紧盯着这块科技感贼强的领域，毕竟股市需要故事。但各家厂商虽然已着手布局，但似乎进度还尚早。
三博脑科在7月的投资者关系活动中表示并没有直接参与脑机接口的产品和技术开发，只是在临床医疗上有所应用。创新医疗倒是快人一步，其持有40%股权的博灵脑机已经把原理样机推进到了二类医疗器械申报阶段。至于何时能完成申报，上市公司也坦诚地表示“无法预计”。
四、商业化落地困难重重
这也正常，毕竟脑机接口在从概念往应用延伸的路上仍然充满艰难险阻。
首先就是这个行业实质上是脑科学、材料科学、微电子、计算机软件等多学科多技术的深入交叉，想要打通这些专业间的壁垒真正地整合在一起是非常困难的，可以说绝非初创企业这样的体量可以轻易完成。
脑机接口火热！科幻终于照进现实 第7张图片


脑机接口核心技术壁垒 来源：创业邦研究中心综合整理
如果采用侵入式方案的话，不免要面临植入电极对大脑皮层的损伤、免疫排异反应甚至是医学伦理的诘问。Neuralink在宣称进行首次人体实验后，美国药物医师委员会第二天就指责该公司在动物实验中对实验用猴进行了“虐杀”。即使最终证明临床有效，侵入式方案如果大规模地应用植入，也要考虑成本和可及性。
总之，全球脑机接口产业自然会逐渐扩大。在慢性病和残障人士基数庞大的中国，增长潜力应会高于全球总市场。但从概念设计到临床实验乃至最终的商业化落地，无论是侵入式还是非侵入式的脑机接口方案都仍然有漫长的路要走，安全性、稳定性、经济性，诸如此类的难题都亟待一个满意的答案。中国厂商虽然已经开始布局相关项目的研发，但整体仍然处于早期阶段，只有司羿智能的康复机器人等极少数产品取得了注册证。现在就谈脑机接口给上市公司可能带来的影响，应属为时尚早了。
注：本文不构成任何投资建议。股市有风险，入市需谨慎。没有买卖就没有伤害。


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