脑机接口行研简报
引言
近年来，随着 AI、物联网、5G 等技术的快速发展和不断完善，脑机接口技术
已成为一个前景广阔的领域。国外脑机接口技术的研究取得了新的突破，例如 2021 年
Neuralink 在猴子大脑中成功植入脑机接口，演示了能够玩乒乓球电子游戏等操作，
2023 年计划进行人体试验，目前正在做准备工作。国内也在积极布局相关研发，例
如 2023 年中国脑机接口产业联盟成立，将作为政产学研用桥梁纽带，为我国脑机接
口、脑机交互、脑机智能领域规划布局提供支撑建议，推动技术创新与应 用探索。可
以预见，在未来不久的时间里，脑机接口技术将会有更多的发展和壮大， 为人类带来更
多令人惊喜的创新应用。
第一章：脑机接口市场概述
（一）定义
当人类的大脑和计算机或其他电子设备进行直接交互时，使用的技术被称为脑 机
接口（Brain-Computer Interface，BCI）技术。脑机接口技术通常涉及将一组传感
器安装在人类的头部或身体上，用于捕捉大脑发出的信号，并将这些信号通过 一系列
算法处理和解码，从而使人类能够向计算机或其他设备发送命令或控制它们。
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【华安证券】通信行业周报：上海发布脑机接口支持政策，脑机接口开启人机交互新范式
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（二）工作原理及分类
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脑机接口技术基本原理是将人的脑电信号采集、处理，并转化为计算机可以识 别
的指令，从而实现脑与机器之间的相互作用。
脑机接口现有的解决方案可以根据其侵入性和空间分辨率等不同特点来进行分
类。
非侵入式脑机接口（Non-invasive Brain-Computer Interface，nBCI）：非侵入
式脑机接口通常采用头皮上贴附电极的方式采集脑电图（EEG）信号。该技术 的优点
包括简单易行、安全无创、成本低廉等，同时也具有一定的实时性。不过， 其信号
质量受到头发等因素的影响比较大，且不能获取深层次的神经活动信息，因 此精度
和稳定性相对较差。
局部创伤性脑机接口（Semi-Invasive Brain-Computer Interface，sBCI）： 局部
创伤性脑机接口通常通过将微型电极阵列植入脑内获取局部神经元活动信号， 例如局
部场电位（Local Field Potential，LFP）。该技术具有高空间分辨率和较高的识别准
确性，但需要进行手术植入电极，存在一定的风险，且成本高昂。
全脑覆盖脑机接口（Invasive Brain-Computer Interface，iBCI）：全脑覆盖脑
机接口通过植入数百个微型电极阵列覆盖整个大脑表面或压缩在中枢神经系统的 某些
区域。该技术具有非常高的信号精度和空间分辨率，能够获取深层次的神经活 动信息，
并且可以实现更复杂的任务控制。但该技术需要进行开颅手术，存在很高 的风险和
成本。
综上所述，不同类型的脑机接口技术各有优缺点，具体应用场景需要根据病人 需
求和治疗目标来选择合适的方案。
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【华安证券】通信行业周报：上海发布脑机接口支持政策，脑机接口开启人机交互新范式
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（三）应用场景
脑机接口技术在不同领域的应用越来越广泛，代表领域包括医学、娱乐、教育、 运
动和安全等。
医学——脑机接口技术可以帮助残疾人实现肢体功能恢复、控制轮椅和假肢等 辅
助设备，改善认知能力，并且有望成为神经调节和治疗某些神经系统疾病的一种
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手段。优势在于可以提高生活质量和康复效果，同时也对医学研究产生了巨大的帮 助。
挑战在于技术的稳定性和安全性需要得到进一步保障，而且可能需要根据不同 的应
用场景进行个性化开发。
娱乐——脑机接口技术可以作为游戏和虚拟现实设备的控制器，使玩家可以通 过
思维来控制游戏或者与虚拟世界进行互动。优势在于更加自然、流畅地操作游戏， 增加
娱乐性。挑战在于技术的精度需要得到进一步提升，同时也需要考虑游戏可玩 性、
用户体验等因素。
教育——脑机接口技术可以用于认知训练和注意力训练等方面，帮助学生更加 有
效地学习。优势在于增强学习效果，提高个体注意力水平等。挑战在于在教育中 应
用脑机接口技术需要遵循伦理准则，确保技术使用的安全性和合法性。
运动——脑机接口技术可以作为运动员训练和调节的工具，可以通过监测脑电 波
和其他神经信号来提高运动员的专注力和反应能力，并且可以帮助运动员恢复运 动
能力并进行精细控制。优势在于可以提高运动表现和运动能力，并且可以用于康 复
治疗。挑战在于技术的可靠性，以及对运动员隐私保护的考虑。
安全——脑机接口技术可以用于识别司机或者飞行员的疲劳或者分心情况，从 而
预防交通事故。优势在于提高交通安全性，减少交通事故发生率。挑战在于需要 高
度精确的识别能力和可靠性，并且需要保证用户隐私和数据安全。
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（四）驱动因素
政策驱动：多年来，国家对于脑机接口领域科技创新给予了重要支持和鼓励， 包
括相关政策法规的制定、资金支持、加强知识产权保护等各个方面。
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资料来源：前瞻产业研究院
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资料来源：政府官网，前瞻产业研究院
经济驱动：随着人们健康意识的提高和医疗服务水平的不断提升，脑机接口技
术被越来越多地应用于医疗领域，成为一个具有广阔市场前景和巨大经济价值的行
业。
社会驱动：脑机接口技术不仅可以改善生命质量，也可以帮助残疾人士重拾自 我
价值感和尊严，这种充满人文关怀的技术引起了社会各界广泛的关注和认同。
技术驱动：随着人工智能、大数据和神经科学等技术的快速发展，脑机接口技
术也得到了长足的发展和突破。例如，脑机接口技术通过无线传输和智能算法优化
等手段，已经实现了对大脑信号的高效捕获和精确还原。
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（五）发展历程
1970 年代至 1990 年代：在这一时期，研究人员主要使用电极贴附在头皮上的
方法记录脑电图（Electroencephalogram，EEG）信号，并将其转换为计算机指
令。这些技术被用于训练残疾人控制轮椅等外部设备。
1990 年代至 2000 年代：随着计算机技术和数据处理能力的不断提高，研究人
员开始研究如何使用脑机接口进行更复杂的任务，比如打字、绘画和游戏等。2000
年代至今：近年来，随着神经科学和机器学习等领域的快速发展，脑机
接口得到了广泛应用，包括控制外骨骼、帮助肢体残疾人恢复运动功能、改善焦
虑和抑郁症状等。同时，还有研究探索使用脑机接口进行记忆增强和直接沟通等
任务。
目前，脑机接口仍然存在一些挑战，比如信号质量、个体差异、长期稳定性 和
使用方便性等方面仍需要进一步改进。不过，随着技术的不断进步，脑机接口 有
望为残疾人和普通人带来更多的便利和福利。
资料来源：华经产业研究院
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（六）中外脑机接口行业发展现状对比
国内外脑机接口技术的发展现状有一定差异，主要表现在以下几个方面：
研究机构: 国际上，脑机接口技术的研究机构和实验室较多，并且得到了政府和
企业的广泛支持。如美国的 NASA、加州大学伯克利分校、德国马普所等。国内脑机
接口技术的研究机构相比国际还比较少，但是近年来也不断增加，例如清华大 学、
中科院等。
领先企业：国外的脑机接口技术领域涉及的企业较多，如美国的 Neuralink、
Emotiv、BrainCo 等。这些企业通过投资和并购等方式扩大其技术规模和市场占有率。
国内的脑机接口技术企业相对较少，但是随着人们对智能医疗和健康管理需求 的提高，
越来越多的企业开始关注和投入脑机接口技术的研发，例如互联网公司腾 讯、阿里
巴巴等。
人才储备：国外脑机接口技术的人才层次较高，包括神经科学、计算机科学、 工
程学等领域的专家学者。此外，国外也有很多优秀的技术人才从事脑机接口领域 的创
业和研发工作。国内虽然也有一定数量的专业人才，但是总体水平还需要提高。
基础设施：在脑机接口技术方面，国外的基础设施和技术支持相对成熟，并且 得
到了政府和企业的广泛支持和投资，例如美国的 NIH 和 NSF 等。而在国内，尚需
加大对脑机接口技术的研究投入，建立更完善的技术支撑平台和数据资源库。
综上所述，在脑机接口技术方面，国外表现出较高的研究水平和市场活跃度， 而
国内则需要进一步加强人才引进和培养，同时增加政策和资金支持，以推动脑机 接
口技术的快速发展。
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第二章：脑机接口市场情况
（一）市场规模
2020 年中国脑机接口行业市场规模仅为十亿级别，且缺乏衍生产业，应用场景
局限，产业链还未成熟。未来综合市场预计以 26%的 CAGR 持续增长，到 2040 年
达到 1250 亿元的市场规模，其中消费级占 1240 亿。设备市场则以 21%的 CAGR 正速
率扩张，到 2040 年设备市场规模预计将达到 560 亿元。
资料来源：
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（二）行业全景图谱
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资料来源：前瞻产业研究院
脑机接口行业的产业链主要包括上游的核心技术供应商、中游的设备和解决 方
案提供商以及下游的应用开发和服务提供商。具体来说，可以将其分为以下几 个环
节：
上游：脑信号采集芯片、信号处理算法和相关硬件的制造商。这些企业通常 是
脑机接口技术的核心技术供应商，研发和生产基础设施和关键技术，如大脑信 号放
大器、头皮电极、深度脑刺激器等。
相关企业：
Neuralink：由埃隆·马斯克创立的公司，致力于开发高性能脑机接口设备和
相关技术。
Blackrock Microsystems：提供脑机接口的硬件解决方案，包括神经探针、
放大器和数据采集设备等。
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medical engineering GmbH：专注于脑机接口领域的科技公司，提供多种脑
机接口产品及相关解决方案。
中游：脑机接口设备和解决方案的供应商。这些企业利用上游核心技术进行 产
品设计和制造，包括传感器、软件平台、控制系统、数据分析和管理工具等。 该环
节的企业还负责为客户提供一系列的解决方案和技术支持服务。
相关企业：
Emotiv：提供以脑电波为基础的人机界面解决方案，涵盖了头戴式 EEG 设备、软
件平台和 SDK 等。
Mindmaze：开发基于虚拟现实和神经科学的医疗康复解决方案，帮助恢复
神经系统功能损伤的患者重新获得自主能力。
NeuroSky：提供消费级别的脑机接口产品，包括基于蓝牙的脑电波测量仪、 耳
机和配套的应用程序等。
下游：脑机接口应用开发和服务提供商。这些企业根据客户需求开发各种应 用
程序或解决方案，例如健康监测、虚拟现实、生物反馈、神经康复和智能控制 等。
他们通常与用户协作，为他们提供订制化和个性化的服务和支持。
相关企业：
BrainCo：提供应用于教育、医疗和运动训练等领域的脑机接口解决方案， 如
基于脑电波的集中力训练产品 Focus1 等。
Neurable：开发基于虚拟现实和深度学习的人机交互技术，使用户可以通过
大脑信号来操纵计算机或其他设备。
OpenBCI：提供开源的脑机接口硬件和软件工具，旨在让更多的开发者参与 到
脑机接口技术的研究和应用中来。
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（三）企业融资情况
全球：
国内：
资料来源：【动脉橙】2022 年脑机接口价值趋势报告
资料来源：【动脉橙】2022 年脑机接口价值趋势报告
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（四）全球脑机接口行业主要参与者
资料来源：【动脉橙】2022 年脑机接口价值趋势报告
资料来源：前瞻产业研究院
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（五）中国脑机接口行业竞争格局
资料来源：前瞻产业研究院
第三章：脑机接口发展挑战——法律和伦理问题
（一）个人隐私和数据安全存在隐患
脑机接口技术的发展为人们带来了许多便利和可能性，但同时也存在一些隐患， 尤
其是在个人隐私和数据安全方面：
脑机接口技术可以获取用户的敏感信息，例如通过读取用户大脑的信号，脑机 接
口可以识别用户的思考、情绪、意愿等信息，这些信息都属于个人隐私范畴。 因此
如果不受到保护，将会对用户造成极大的风险。
由于脑机接口设备需要与用户的大脑进行直接连接，黑客可以利用漏洞入侵设 备，
并获取用户的大脑信号和其他个人信息。这种入侵可能会导致恶意攻击者
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获取敏感信息，如个人身份、财务状况、身体健康等信任信息，进而危害用户 的
安全和隐私。
脑机接口设备可以收集和存储大量的用户大脑信号数据，这些数据需要受到安 全
措施的保护，以防止未经授权的访问和使用。如果这些数据被泄露或滥用， 将会
对用户的个人隐私和数据安全造成严重损害。
总的来说，脑机接口技术对于个人隐私和数据安全而言存在潜在的风险。未来 研
发企业需要采取更加严格的保护措施，以确保用户的安全和隐私不会被侵犯。
（二）合规标准缺乏
脑机接口技术涉及到的领域比较广泛，包括神经科学、医疗器械、计算机科学 等
多个领域。目前，脑机接口技术尚处于快速发展阶段，相关标准和法规还没有完 全
跟上技术的发展，美国食品药品监督管理局（FDA）曾经对脑机接口设备的审批 标准
提出质疑，认为它们没有足够的科学数据来支持其安全性和有效性。目前合规 标准
缺乏的原因可能包括以下两方面：
脑机接口技术可以应用于医学、娱乐、教育等多个领域，不同应用场景所需的 安
全性、可靠性、实时性等要求也各不相同，这就为制定统一的标准带来了困 难。
目前，各国在脑机接口技术标准方面的制定尚未形成共识，也增加了标准化工 作
的难度。
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第四章：脑机接口未来发展趋势
提高数据传输速率和精度：目前脑机接口还面临着信号传输速率较慢、精度 不
高等问题，未来可能通过改进传感器技术、优化信号处理算法等手段提高数据 传输
速率和精度。
实现更多应用场景：当前脑机接口主要应用于医疗领域，例如帮助残障人士 进
行运动康复等。未来可能会将其应用于更多领域，例如智能家居、虚拟现实、 游戏
等。
发展更加安全可靠的技术：脑机接口需要对大脑进行直接干预，因此安全是 一
个非常重要的问题。未来可能会发展更加安全可靠的技术，例如采用更高级别 的身
份验证、加密技术等手段保障数据的安全性。
开发更加智能化的系统：未来的脑机接口系统可能会更加智能化，能够根据 用
户的个性化需求自动调整参数和算法，以提供更好的用户体验。
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