脑机接口探寻应用扩围

21世纪经济报道记者骆轶琪 深圳报道

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由脑科学研究延伸出的脑机接口技术，其产业化落地正呈现加速推进态势。

政策层面在持续加注：“十三五”规划中首次将脑科学列入国家重大科技项目，并在“十四五”规划中重点支持类脑计算与脑机融合计算研发。地区上，北京、上海、浙江、广东等为代表的省市都在积极从政策层面具体推进。

头豹研究院指出，脑机接口行业起步于上世纪70年代，经历了前期的理论探索期、科学论证期，目前已进入成果落地时期，对脑机接口的研究取得了一定成效。

目前市面上的脑机接口公司主要分为两大类技术路线：侵入式和非侵入式，前者以马斯克主导推动的Neuralink为代表，后者是目前大多数厂商的选择方向。因选择的路线差异，其落地场景和进展有所不同。

近日柔灵科技运营总监张新闻接受21世纪经济报道记者采访时表示，公司目前聚焦于非侵入式脑机接口路线，对产业化落地分为短期、中期、长期目标进阶推进。短期内聚焦脑电设备，中期主打肌电产品，长期则迈向侵入式脑机接口设备和应用。

“我们认为，在未来10-15年后，从事脑机接口行业的公司都将殊途同归，往侵入式脑机接口方向发展。”张新闻表示，目前看，侵入式脑机接口可以落地到疾病治疗等场景，但随着技术本身的不断发展，不排除能实现类似电影《黑客帝国》中的场景。

对于该项技术路线，则需要不断从电极、算法、芯片、系统等多维度演进。

技术演进

脑机接口技术演进正进入加速阶段。

5月25日，Neuralink宣布获得FDA临床许可。华鑫证券指出，Neuralink采用的侵入式方案，通过神经手术机器人，将柔性电极植入至大脑皮层中，植入后不可移除。此前2022年初，FDA基于安全等因素拒绝了公司的临床申请，此次获批意味着在安全性等方面已经获得更多的证据。除Neuralink之外，Precision Neuroscience等多家脑机接口公司也计划在2023-2024年申请人体临床。虽然从第一例临床到产品上市到大规模临床应用，仍有较长的时间验证，但万里征途已踏出关键一步。

相比需要进入人体内的侵入式技术，非侵入式技术的落地探索相对看起来更快。

张新闻对记者表示，作为一家商业公司，在运营过程中需要考虑落地周期、商业化变现等多维度，目前侵入式产品还面临着安全、伦理、临床验证等门槛，其落地周期相对较长，因此从非侵入式着手，再逐渐进入侵入式技术路线，是一种相对现实的考虑。柔灵科技目前对侵入式技术路线有推进相关技术储备和合作，只是暂时还未体现在产品层面中。

“侵入式脑机接口，是直接把电极深入到人体大脑中，涉及到生物兼容性、安全性等问题，研发和产品化都需要较长的周期。”张新闻分析道，但优势也很明显，因为可以直接在大脑层面采集相关信号，其采集数据的量级和精确度都不是非侵入式可以比拟。

由此可以看出，非侵入式路线的优势在于，只需要在皮肤表面采集脑电信号，因此安全性可以保障，当然弊端是采集到的脑电信号相对微弱。

“这决定了两条路线的应用路径差异。”他续称，比如侵入式路线可以实现未来对视觉重建、声音重建，治疗帕金森症、阿尔茨海默症等难题的辅助解决；非侵入式路线很难对这类神经退行性病变产生明显治疗效果，但可以通过材料、算法等技术创新手段，把收集到的微弱信号转化成有效信息，再进一步解决如睡眠监测、睡眠质量干预等难题。

张新闻表示，非侵入式技术路线主要的技术门槛包括三方面：材料技术、信号处理技术、算法。“这基本上是明牌，就看谁做得更扎实、水平更高。”

“因为是把设备贴在额头上，由额头直接接触信号电极，不同材料配方的导电性、生物兼容性、可贴合性等都有差异，我们采用了自己的配方。”他续称，柔灵科技的首席科学家积累了大量信号处理技术和算法，由此可以实现更好的信噪比，能获取到更多的有效脑电信号。

算法层面，基于前面两个环节中，把更多的有效信号收集和分析，也能够辅助让算法水平得到保障。这三方面核心技术，将确保侵入式产品的准确性、有效性。

落地渗透

随着技术不断演进，其商业化也在持续找到落脚。

国信证券研报指出，医疗影像、娱乐内容等都是脑机接口的落地方向，且这项技术有望成为元宇宙入口的终极形态。

张新闻告诉记者，目前柔灵科技的脑机接口技术分为两条产品线：脑电产品、肌电产品。前者的主要场景目前落地在睡眠监测和干预；后者以2B市场为主，提供一种新型交互方式和设备。

“通常来说，非侵入式脑机接口技术路线的应用场景主要包括：脑电领域有注意力监测、睡眠监测和干预、疲劳度监测等解决方案，肌电领域有手势控制、智能义肢等方案。”他续称，柔灵科技目前选择以睡眠为主要落脚，是因为关注到这对个人生活将带来巨大帮助。

据他介绍，柔灵科技推出的相关产品，将从提高深度睡眠沉浸度、缩短入睡时长两个层面，帮助使用者睡眠6小时实现7.5小时睡眠质量的效果。“未来如果有一千万个人能用到我们的设备，相当于每天为社会创造出了一千万个小时，这个价值我们认为是巨大的。”

在此过程中，与临床医学的充分合作十分重要。据介绍，前述产品已经获得国内医疗器械注册证，也有临床医学层面参与进行数据达标、效果验证等工作。

肌电产品线目前专注在神经3D交互上，张新闻表示，面向空间计算时代，柔灵科技认为神经3D肌电交互手环将为下一代计算平台提供一种全新交互方式，因此正在与各类型AR/VR厂商洽谈合作。“只需要一个简单手势，比如大拇指稍微挪动，就可以被精准识别到信号，用来控制设备。”

也由此，虽然技术框架要求一致，但肌电产品线对跨人跨天的准确性、鲁棒性、延时率，数据库体量大小等，都有相比脑机线产品更多的技术挑战。

张新闻指出，之所以把机电类产品设置为中期目标，就是与当前元宇宙和空间计算时代的发展进程息息相关，现阶段显然还没有来到爆发期。但未来数字世界与现实世界深度融合的时代必然到来，只是当前受制于技术水平、用户体验、价格等因素，还在蓄力进程中。

应对挑战

柔灵科技的睡眠方案产品是OPPO 2023年度“微笑提案”中国区路演活动中入选的提案之一，这是一个由OPPO研究院发起的科创赋能平台。

与传统的供应链和产业投资合作方式不太相同，OPPO健康实验室负责人曾子敬对21世纪经济报道记者表示，如果以传统企业供应链合作的方式，将最多是连接供应链厂商和OPPO已有的技术合作方。OPPO希望通过一个开放的平台去关注和解决全社会议题，比如用科技来助力失孤寻亲家庭、推动信息无障碍以及碳中和进程。

“在这个平台上，我们看重的第一是社会价值，OPPO能够帮助社会和用户在平台上做什么事；二是创新性，能否惠及更多用户、落地更多产品。即便不能成功开发应用到产品上，或者需要三五年甚至更长时间才能商业化，但社会与产品价值巨大，大家也可以群策群力去推进，OPPO也希望能够帮助到它。”曾子敬如此告诉记者。

头豹研究院指出，目前中国脑机接口行业尚面临诸多痛点，但在利好政策等因素影响下，行业未来将在材料端、技术端、道德风险端、产业端会有更进一步地研究与发展。

国信证券也具体指出，目前脑机接口发展面临的技术挑战包括：脑电信号采集方法还有待改进；软件系统稳定性和自适应性较差，信号处理方式和信息转换速度有待提升；侵入式脑机接口对植入芯片的软硬件要求较高；如何把信号精确地传送到脑内相关技术有待探索等。

该机构认为，在市场化落地时，对基础理论研究和工程实现都提出了极高要求，因此也短期内限制了其应用范围的拓展。

从发展阶段来看，脑机接口仍需要持续不断演进，各种产业角色的参与并融合推进，叠加新技术路径加入，也有望为产业本身迭代打开更多空间。

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