腦機接口技術打破了傳統的資訊傳輸模式，在人或動物的大腦與計算機或其他電子裝置之間架起橋梁。
腦機接口不依賴于正常的大腦資訊輸出通道，通過解碼大腦活動，轉化為計算機可了解的指令，并實作對外部裝置的控制。
根據Data Bridge Market Research的資料，腦機接口市場近年來呈現高增長态勢，預計到2030年腦機接口市場的規模将增至56.92億美元，行業具有廣闊的發展潛力。
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腦機接口産業鍊
從産業鍊角度來看，腦機接口技術上遊環節主要是腦電信号的采集與初步處理，包括腦電采集裝置、BCI晶片、處理計算機資料集、處理算法、作業系統級分析軟體等。
上遊參與者有晶片及腦電采集裝置的供應商、作業系統、軟體、資料分析服務等廠商
中遊環節主要是腦機接口産品的研發與供應，主要由腦電采集平台型公司和腦機接口裝置型公司構成。
下遊應用領域包括醫療保健、教育教育訓練、遊戲娛樂、軍事國防等多個領域。
從系統構成上來看，腦機接口分為七大部分：大腦是信号源，腦信号采集技術用于捕捉大腦活動，經過腦信号預處理和解析後，通過控制接口與外部控制裝置相連通過神經回報形成一個完整的閉環。
腦機接口技術核心環節和技術壁壘圖示：
資料來源：國家金融研究院
1、腦機接口晶片
腦機接口技術的核心在很大程度上取決于材料和晶片。
BCI晶片在腦機接口主要是信号模數轉換，其高內建度、低功耗和高穩定性是關鍵特性。需要使用到資料管理、機器學習和軟體工程等技術，且硬體層面的技術需求也非常廣泛，此外接口裝置的材料與人體的相容性也十分重重要。
腦機接口晶片的研究橫跨多個科學領域，包括生物學與神經科學、工程學、計算機科學、心理學與醫學等。
目前，BCI晶片主要有通用晶片和ASIC兩種解決方案。
全球多家知名企業和院校如Neuralink、複旦大學、布朗大學和中電雲腦等都已設計出ASIC晶片。
其中，Neuralink是由特斯拉創始人馬斯克創立，公司專注于開發安全高效的腦機接口裝置，晶片設計強調侵入式技術以實作高精度信号采集。Neuralink自研的N1腦部傳感器晶片能夠通過濾波等處理将細胞膜表面電位轉換成數字信号。
此外，國内多家企業在腦機接口領域布局，包括博睿康科、腦虎科技、甯炬科技、深圳創達雲睿智能、臻泰智能和階梯醫療等。
複旦大學研發的BCI晶片圖示：
2、腦電采集
腦電采集通過專門設計的儀器來捕捉并記錄大腦皮層自然産生的生物電位。
腦電采集技術主要用于監測和記錄大腦神經元活動時釋放的微弱電信号。通常會将電極放置在受試者頭皮上，電極能夠捕捉到大腦皮層的自發性生物電位。
采集到的原始電位信号經過放大和濾波處理，最終以直覺的腦電圖（EEG）形式展現在螢幕上。
腦機接口信号采集技術主要分為侵入式、非侵入式和半侵入式三大類。
侵入式腦機接口技術将裝置直接植入人或動物的大腦灰質或顱腔内，以擷取高頻和高精度的神經信号。可以細分為ECoG、LFP、SUA等多種類型，該技術路經目前成為國際腦機接口技術的主流路線。侵入式的優勢主要在于能夠更貼近腦組織，進而獲得更為清晰準确的腦電信号，但是 這種方法存在非常大的潛在風險。
非侵入式腦機接口在頭部外部佩戴裝置,來采集腦電和神經電信号，這種方式擷取的資訊精度和分辨率相對較低，适用于簡單的信号識别和回報.
非侵入式的優勢在于裝置的便攜性和易用性，不需要進行開顱手術；劣勢在于信号的空間分辨率不足。
而半侵入式腦機接口是将裝置植入頭皮與大腦皮層,該技術試圖在侵入式和非侵入式之間找到一個平衡點。
整體來看，在三種技術路線中，侵入式技術的研發難度和風險更大，對技術和資金的要求也更高。
腦電采集三種技術路線圖示：
近年來，大陸腦機接口領域的研究非常活躍，主要研究機構包括清華大學、上海交通大學、天津大學、複旦大學以及華東理工大學等院校。此外國内相關領域的優秀的代表廠商包括博睿康、強腦科技、臻泰智能、偉思醫療、誠益通、創新醫療、三博士腦科、翔宇醫療、愛朋醫療、中科資訊、南京熊貓、世紀華通以及佳禾智能等。
3、腦機接口資料處理
腦機接口資料處理技術的核心在于精準地将腦電信号轉化為操作指令，涉及到資料預處理、資料管理、機器學習技術等整合。
其中資料預處理的主要任務是從複雜的神經信号中篩選出有價值的資訊，然後将這些大腦産生的信号诠釋為具體指令。該環節的相關技術包括去除噪聲、提取信号特征和解碼等多個環節。
高效能計算能力確定了信号能夠快速且準确地被轉換，保證了即便面對海量的腦電信号資料，系統也能進行迅速且準确的分析。#腦機接口##科技##财經##長文創作激勵計劃#
腦機接口各環節部分代表廠商：
資料來原：行行查
結語
目前全球各國紛紛啟動腦計劃，對腦機接口的發展給予大力扶持。在今年政府工作報告中，腦機接口也被重點列入新質生産力範疇。
但需要注意的是，腦機接口在發展過程中仍面臨許多地挑戰。例如，基礎理論的欠缺、以及技術成熟度的不高。還有在商業化過程中的各種問題，也制約了該技術的快速發展。此外，隐私保護、資料安全和倫理道德等問題也是重點關注的因素。
整體而言，腦機接口目前尚處于初步階段，随着各國政策力度不斷加大以及全球龍頭企業加碼布局引領背景下，行業未來空間十分廣闊。
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