2026年腦機接口行業深度：國內現狀、市場空間、產業鏈及相關公司深度梳理

一、腦機接口行業概述

1、基本介紹及工作原理

基本介紹：腦機接口（BCI， Brain-Computer Interface）是在大腦與外部設備之間建立直接連接的通路。大腦在思維活動時產生腦電波，腦機接口通過識別腦電波特征直接讀取大腦意圖，將其轉化為計算機指令，實現人與機器或外部環境之間的交互聯通，是通過神經工程手段實現大腦與外部設備信息交互的交叉前沿技術，在醫療、康養、教育、娛樂等領域有著廣闊的應用前景。

工作原理：腦機接口的作用機制是繞過外周神經和肌肉，直接在大腦與外部設備之間建立全新的通信與控制通道，通過捕捉大腦信號并將其轉換為電信號，實現信息的傳輸和控制。

2、腦機接口分類

腦機接口分類：腦機接口一般可以分為三種類型：侵入式腦機接口、半侵入式腦機接口、非侵入式腦機接口。 技術路徑主要包括侵入式和非侵入式：侵入式腦機接口需通過手術等方式直接將電極植入到大腦皮層獲取神經信號。此類腦機接口所獲取的信號空間分辨率好、信噪比高，但需通過外科手術植入體內，安全性低、成本高，容易引發免疫反應和愈合反應，進而導致所采信號衰退甚至消失；非侵入式腦機接口通過直接貼附在頭皮上的電極采集神經信號，優點是可以在頭皮上直接監測到群體神經元的放電活動，操作簡單、成本低、不用損傷機體，也不會引起免疫反應。

3、底層技術持續突破，為腦機接口行業發展奠定基礎

底層技術持續進步，奠定腦機接口行業發展基礎。近十年來，腦機接口的底層技術迎來了重大進步，國內醫療類 MEMS 產品規模增長率不斷提高，醫療器械方面人工耳蝸到 DNS 再到RNS、SCS 和BCI，國內植入體技術逐步成熟，AI 芯片算力從 2010 年后逐步進入超摩爾時代，這將給腦機記錄通道數帶來極大的提速機會，同時也有更多具備生物相容性、機械強度和安全性的生物材料被應用于醫療領域，在算法方面，從亞馬遜 AWS、AlphaGo 到無人駕駛、AI 創作，算法讓 AI 真正成為了重要的生產力。正是這些底層技術的發展與突破，讓腦機接口行業迎來了“拐點”，為產品進化和商業化應用奠定了基礎。

二、國內市場現狀

1、國內政策持續加碼賦能，腦機接口產業有望加速發展

多國搶占全球腦科學競爭戰略高地，中國升維腦機接口為國家戰略正快速追趕。從全球競爭格局來看，腦機接口作為全球科技競爭的戰略高地，已吸引美國、歐盟、日本、韓國、澳大利亞等多個國家和地區加速布局，各國政府、科研機構與企業紛紛發力搶占先機。其中，美國作為先行者不僅最早出臺腦科學相關計劃與行業發展規劃，更憑借持續領先的政府資金投入，長期保持著全球頂尖的技術發展水平。中國雖在腦機接口技術研究上起步晚于部分國家，但已將其上升為國家戰略層面重點推進。依托頂層設計與政策紅利的持續釋放，中國在該領域的重視程度不斷加碼，持續縮小與領先國家的差距，展現出強勁的后發追趕態勢。

腦機接口從國家科技戰略項目轉向戰略性未來產業，產業化與經濟價值凸顯。2016 年，《“十三五”規劃綱要》將“腦科學與類腦研究”列為國家重大科技創新項目和工程，正式標志著“中國腦計劃”啟動；2016 年《“十三五”國家科技創新規劃》中，我國的腦科學和類腦研究列為國家戰略，并提出了“一體兩翼”的布局：以腦認知原理為主體，以類腦計算與腦機智能、腦重大疾病診治為兩翼，搭建關鍵技術平臺，搶占腦科學前沿研究制高點。“十五五”規劃建議中腦機接口被明確列為六大未來產業之一，定位為新的經濟增長點，從科技項目升級為戰略性未來產業，產業化與經濟價值可期。

2、國內腦機接口戰略地位顯著提升，產業落地時間基本明確

中國腦機接口戰略地位持續深化，“十四五”進入產業落地階段。“十二五”以來，包含腦機接口技術在內的腦科學在我國國家規劃中的地位越來越高，經歷了從“劃為基礎科學前沿領域重點方向”到“大力推進技術研究”再到“加快促進產業化落地”的過程。通過梳理“十四五”以來國家級腦機接口相關政策，可以看到在腦機接口人才、知識產權、標準化、倫理等方面逐步完善，促進產業快速落地。2025年 7 月，工信部等七部門印發《關于推動腦機接口產業創新發展的實施意見》，提出2027 年關鍵技術取得突破、2030 年形成安全可靠的產業體系。

3、腦機接口收費立項，構建臨床應用快車道

腦機接口收費立項落地，技術和商業轉化加速。國家醫保局于 2025 年 3 月 11 日發布《神經系統類醫療服務價格項目立項指南（試行）》，突破性地為腦機接口技術建立專項收費標準體系。新版指南在整合現有神經系統醫療服務項目基礎上，專門針對腦機接口技術特點設計差異化收費機制，通過82 項主項、24 項加收項和 8 項擴展項構建起覆蓋技術全鏈條的定價框架。湖北、浙江、江蘇、廣東、上海等地先后發布腦機接口相關醫療服務價格及構成，規范收費行為。2025 年 11 月 26 日，我國首例執行政府指導價腦機接口手術在武漢實施。 2025 年 9 月 24 日，國家醫保局正式發布《關于做好腦機接口等創新醫用耗材產品申報賦碼工作的公告》，旨在加速前沿醫療技術的臨床領域的應用收費。清晰的醫保定價體系，不僅能為醫療機構采購腦機接口相關設備、開展技術應用提供明確的成本依據，更能有效增強醫院的采購意愿與應用信心，進而推動腦機接口技術在醫療領域實現更廣泛、更深入的落地。

破解技術轉化壁壘，構建臨床應用快車道。此次政策創新破解了腦機接口技術"研發快、落地慢"的核心矛盾，通過建立專項收費標準體系，為醫療機構提供全流程合規定價依據。結合國家藥監局同步推進的腦機接口醫療器械行業標準，形成"技術準入-質量管控-服務定價"三位一體的政策閉環，加速癲癇、帕金森等適應癥治療方案落地。 構建普惠支付體系，保障技術公平可及。收費標準的明確化推動形成透明合理的價格形成機制，通過"基準價+浮動區間"模式平衡區域經濟差異。該政策為后續醫保支付改革預留接口，未來可通過DRG/DIP付費方式實現技術價值與醫保基金的精準匹配。同時有望建立商業保險聯動機制，構建多層次醫療保障體系，預計可降低患者自費比例，有效防止創新療法異化為"高端特需服務"。

4、構筑標準體系，引領規范發展

構筑標準體系，引領高質量規范發展。2025 年 9 月 15 日，國家藥監局正式發布《采用腦機接口技術的醫療器械術語》醫療器械行業標準，這是我國首個腦機接口醫療器械行業標準，系統構建了腦機接口醫療器械的術語體系，明確了基本概念、范式類型、信號形態、信號處理及應用等核心術語與定義。隨著各項標準逐漸明晰，大幅降低技術攻關、設備生產、臨床應用、數據安全等環節的成本與風險，充分發揮標準化在技術規范、產業協同、生態構建中的引領作用，推動腦機接口技術成熟化、產品規范化、應用普及化，提升產業整體競爭力。

未來腦機接口標準體系將向多層次、全鏈條、動態協同的方向演進。該體系以“基礎共性—關鍵技術—場景應用—技術治理”四層架構為核心，覆蓋技術研發、設備生產、系統測試、臨床應用及運維服務全生命周期。重點圍繞神經信號采集、設備兼容性、倫理安全等產業薄弱環節強化標準建設，以突破技術應用瓶頸。體系注重動態兼容與迭代空間，支持復用現有成熟標準，并鼓勵形成國標、行標、團標等多層級標準協同，推動產學研用共同參與更新，提升產業整體適應性與規范化水平。

5、中國腦機接口產業規模占全球比重持續提高

據前瞻產業研究院數據，2020 年我國腦機接口市場規模約十億元。根據測算，2023 年我國腦機接口行業市場規模增至約 17.3 億元，我國腦機接口市場規模占全球腦機接口市場規模也增長至12.5%。

三、技術路徑解析

1、腦機產品研發路徑豐富，功能及應用場景互補

腦機接口按照信號采集方式可以通常分為侵入式、半侵入式和非侵入式三大類別。目前侵入式腦機接口的研究主要集中在開發新型材料以及更精細的電極以提高生物相容性，非侵入式產品研究主要集中在改進材料以提升電極導電率、改進結構以促進電極與皮膚充分接觸。

根據 Precedence Research 的數據，全球腦機接口市場中，占比最大的是非侵入式產品，比例達到81.8%，主要依賴于其安全且便攜性較強的特點。侵入式腦機接口產品占比在9.6%，半侵入式腦機接口產品占比 8.6%，未來仍有較大拓展空間。

2、侵入式產品——信號質量高，手術難度大

侵入式腦機接口需要將電極或傳感器等硬件設備植入到大腦皮層，以直接捕獲神經信號，主要優點是信號質量較高，可以實現對神經信號的直接監測和調控。但由于涉及手術風險和可能的健康隱患，侵入式腦機接口的應用范圍相對有限，主要目標人群主要是盲人和癱瘓患者。 海外創新腦機接口企業（尤其是美國）在侵入式產品技術布局較為集中，包括美國Neuralink、Paradromics、Blackrock Neurotech 等，企業目前核心產品均已進入臨床階段。國內部分頭部創新企業近年以來產品同樣進展迅速，階梯醫療由中科院腦智卓越中心孵化、與復旦大學華山醫院深度合作，超柔性微創植入式腦機接口系統于 2025 年 3 月在國內完成首例人體臨床試驗。腦虎科技同樣與華山醫院深度合作，與 2024 年 8 月和 12 月分別完成國內首例運動解碼實驗和漢語實時解碼試驗。

3、半侵入式產品——較高的信號質量，較低的臨床風險

半侵入式腦機接口介于非侵入式和侵入式腦機接口之間，雖然仍需要通過手術布置電極，但電極并不植入大腦皮層。 目前主要應用技術為皮質電描記術（ECoG），使用放置在大腦裸露表面上的電極來測量大腦皮層的電活動。1950 年代，它在蒙特利爾神經病學研究所首次使用。這被稱為半侵入式，但仍需要開顱手術植入電極。因此，僅在出于醫學原因(例如癲癇病)需要進行手術時才使用它。 電極可置于硬腦膜外(硬膜外)或硬腦膜下(硬膜下)。條狀或網格狀電極覆蓋了皮質的大面積區域(從4到 256 個電極)，從而可以進行各種各樣的認知研究。 此外介入式腦機接口通過經血管植入電極的方式，也是半侵入式的一類新興技術，相比于侵入式腦機接口產品避免了開顱手術，不僅降低了手術風險，更具有創傷小、恢復期短等優點。相較于非侵入式腦機接口，介入式腦機接口產品電極更接近大腦神經元活動區域，能夠提供更精確的腦電信號采集，在信號質量上具有顯著優勢，能夠更準確地解碼大腦意圖。

美國 Precision Neuroscience、德國 CorTec 是半侵入式腦機接口產品布局的代表企業，Layer7 將電極陣列貼合再大腦皮層表面，覆蓋在大腦皮層的六層細胞結構之上，形成所謂的“第七層”人工接口，在海外企業中研發進度較為領先。國內北京芯智達的“北腦一號”目前在已經完成5 例人體植入，博瑞康的半侵入式腦機接口系統 NEO 同樣于 2024 年 11 月在上海完成人體首例植入手術，患者術后可腦控喝水，預計產品商業化落地速度將快于侵入式腦機接口產品。 在介入式腦機接口產品方面，美國企業 Synchron 的產品 Stentrode 已在美澳完成10 名患者植入，2025年 5 月蘋果推出相關腦機接口協議，使 Stentrode 產品可控制 iPad、iPhone 等設備。國內目前進展較快的是心瑋醫療，其與南開大學合作研發的介入式腦機接口產品目前已經完成動物試驗植入，未來將逐步推進人體臨床。

4、非侵入式產品——安全性較高，可應用于非醫療領域

非侵入式腦機接口產品通過外部設備采集腦電信號，無需手術植入電極，由于其無需手術、安全且可擴展的特性，是目前應用范圍最廣泛、商業化程度最高的腦機接口技術。 產品通常通過頭皮貼附電極或近紅外光譜等方式采集信號，由于安全性較高適合長期使用，大部分設備輕便且便攜性較強，適用于家庭、戶外場景。且由于無需復雜手術和植入物維護，單詞使用成本也相對較低。

國內非侵入式領域布局企業眾多，部分公司產品應用也達到全球領先水平。國內包括強腦科技、博靈腦機、翔宇醫療、愛朋醫療、誠益通等企業的產品管線較為豐富，部分產品已經在院內康復、家用等場景下實現商業化落地。海外領軍企業產品包括美國 Kernel 的近紅外光譜頭盔、Neurable 的腦機接口智能耳機、瑞士 Mind Maze 的 VR 康復系統等。

5、不同國家聚焦方向有所差異

全球不同區域發展現況來看，中美聚焦不同技術路線方式。從目前實際進展來看，中美雙方都已有企業/產品進入了臨床階段，半侵入式的由于對患者傷害更小，免疫反應也更小，因此整體表現、進展相對更佳。

四、硬件與軟件創新

腦機接口的工作流程通常包括腦電信號的采集、處理、輸出和執行，最終再將信號反饋給大腦。具體來說，腦機接口系統由腦電信號編碼+腦電信號采集電極+采集芯片+腦電解碼算法+輸出控制設備組成，涵蓋硬件與軟件兩大層面。其中硬件部分主要包括神經信號采集裝置（如核心材料及器件、電極）及信號處理設備（如專用芯片、電源、通信模塊）。軟件層面則涉及神經信號分析算法、核心解碼算法、通信協議以及數據安全與隱私保護技術。

電極：整體技術突破方向為提升信號質量、安全性及便利性。 非侵入式腦機接口電極正朝著信號質量與使用便利性兼顧的方向發展。根據是否需要額外液體介質，非侵入式 BCI 電極可分為干電極、濕電極和半干電極。傳統濕電極（如 Ag/AgCl 電極）信號穩定，但存在凝膠蒸發、信號衰減等問題；干電極使用方便，但阻抗高、噪聲大；半干電極結合了兩者的優點，通過少量電解液降低阻抗，但傳統電極還存在剛性強的問題，頭部輕微活動也可能導致電極移位。針對待解決的信號質量與使用便利性的問題，一方面，制備上考慮柔性、小型化與多模態，如賓夕法尼亞州立大學研究團隊研制的仿若發絲的電極裝置、熵基科技捕捉腦電信號與眼電、肌電等數據的多模態方案等；另一方面，使用方式上探索頭皮電極、耳電極和前額電極，如腦韻科技多觸點+全柔性腦機電極的入耳式腦電 EEG、柔靈科技等多家額貼式睡眠監測等。

侵入式與半侵入式以增強生物相容性、增加電極通道數、多模態信號采集等提升安全性與信號質量。傳統神經電極多由剛性金屬或半導體制成，但其剛度遠高于腦組織，植入后易造成組織損傷或界面不穩定等系列問題。柔性電極可降低損傷，并實現更緊密的組織貼合，成為研究的方向。如階梯醫療的高通量超柔性微納電極，腦虎科技采用 MEMS 集成電路工藝打造的高通量、高密度、超柔性的電極，中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心用于介入式的超柔性電極等。高密度方面，衷華腦機研發的6 萬5千高密度陣列電極，是馬斯克 Neuralink 公司的 20 倍。

腦機接口芯片強調高通道、低功耗、高速率的系統協同。芯片通常由模數轉換器、濾波器、放大器和數字信號處理器等組成，在植入場景下需兼顧熱管理與生物相容性。我國芯片研發有所進展，海南大學推出 SX 系列芯片，涵蓋 SX-R128S4 高通量采集芯片（128 通道，國際主流產品的兩倍，功耗僅為其五分之一）、SX-WD60 低功耗無線傳輸芯片（傳輸速率比藍牙高 50 倍以上）和 SX-S32 高自由度調控芯片；衷華腦機實現全球首款 6.5 萬通道雙向芯片；北腦所與芯智達聯合研發全球首款無線全植入芯片“北腦一號”；天津大學與中電云腦發布全球首款編解碼專用芯片“腦語者”；微靈醫療則自研全植入芯片，提供采集刺激一體化與超低功耗采集版本。

2、軟件端：算法深度優化下，加速適配不同應用場景

未來 BCI 將以閉環為主，實現人機融合新高度。開環 BCI 是大腦到設備的單行道，設備執行后不會給大腦任何反饋。閉環 BCI 是大腦與設備間的雙向道，系統能夠讀取腦信號控制設備，還能實時監測設備執行的效果或環境的變化，并進行反饋，直接轉化為某種形式的刺激信號（電、磁、光等）作用于大腦或神經系統，形成一個完整的“感知-決策-執行-反饋-調整”環路。閉環腦機接口系統由三個關鍵組件組成：信號采集和處理、解碼和控制以及實時反饋機制。目前，利用閉環 BCI，產品邊界從控制簡單康復訓練、輔助溝通、基礎研究、游戲娛樂等拓展到更強大的神經康復、感覺恢復與增強、更智能的神經調控等。

信號采集與解碼依靠“范式編碼”與“算法解碼”搭配作用。在 BCI 技術系統中，BCI 用戶中樞神經系統產生的腦信號模式與 BCI 范式和神經編碼緊密相關，是 BCI 能夠解碼用戶意圖的前提或基礎。BCI范式是指在特定的腦成像技術下，由 BCI 研發者精心選擇/設計的一組特定的心理任務或外部刺激，用于表示受試者或用戶的意圖（如運動想象、視覺誘發、電位響應等）。解碼方面，我國已有所突破，2025年 2 月清華大學集成電路學院與天津大學腦機海河實驗室聯合宣布，研發出“雙環路”無創演進腦機接口系統，實現了人腦對無人機的高效自由度操控，并在長達 6 小時的連續實驗中，準確率提升約20%，解碼速度較傳統方案提升百倍以上，能耗降低至千分之一以下。

五、產業鏈分析

1、腦機接口行業產業鏈概況

腦機接口產業鏈上游為軟硬件設備供應，主要包括腦電采集設備、腦機接口芯片、外部嵌套、數據庫及相關算法等；中游為腦機接口產品供應，包括腦機采集平臺和腦機接口設備；下游應用于元宇宙、醫療健康、康復訓練、智能生活、軍事等領域。 據中國信通院《全球腦機接口技術與產業發展態勢》統計，截至 2025 年 2 月，從全球產業鏈分布來看，BCI 企業已突破 800 家，分布在全球 50 余個國家和地區，多數集聚在中美歐。其中，美國擁有近300家BCI 企業，全球占比達到 34%；中國近 200 家，全球占比 22%。 從產業鏈各環節看，BCI 企業絕大多數占據在產業下游，上游企業數量不足 100 家，全球占比不足10%；中游企業數量接近 200 家，全球占比 20%左右；下游企業數量超過 500 家，全球占比70%左右。

2、上游：受限于半導體產業發展水平，部分原材料供應仍依賴進口

腦機接口上游設備及材料多與半導體產業相關，行業受限于國內半導體產業發展水平。以腦機接口電極為例，其制備需要高精度的加工設備、耐高溫及化學蝕刻的化學材料、精確的電極設計和制造等。這些設備均為半導體產業所需，而中國半導體產業從設備到材料大多處于被卡脖子的狀態，目前正處于攻堅階段。此外，腦機接口電極還需要與相應的硬件和軟件設備相匹配，例如放大器和數據處理軟件等。因此腦機接口從源頭上受到半導體產業制造水平的制約，中國目前還不能完全獨立生產高質量的腦機接口電極和相應的設備，但隨著技術的不斷發展和進步，未來可能會有更多的制造和研發能力。

腦電信號處理芯片可將腦電信號轉化為數字信號的芯片，其原材料供應主要依賴于國外廠商。腦電信號處理芯片需要高精度的設計和制造，以確保信號的準確性和可靠性，且需要與相應的硬件和軟件設備相匹配，例如放大器、采集器和數據處理軟件等。腦電信號處理芯片所使用的原材料包括硅晶圓、金屬線材、芯片封裝材料等，目前原材料主要依賴于境外供應商，如硅晶圓主要由美國的Global Foundries和中國臺灣的臺積電等公司生產，金屬線材主要由美國 TE Connectivity 和日本的Furukawa Electric等公司生產。此外，芯片制造所需的一些設備和材料也需要進口，限制了中國生產高品質腦電信號處理芯片的能力。

腦機上游材料的發展趨勢：侵入式電極更具生物相容性，非侵入式電極更加輕便，芯片走向集成化和類腦化。 侵入式電極：長期穩定采集高質量腦電信號的需求越來越強，提升材料生物相容性、解決電極與人腦之間的矛盾是侵入式技術進步的關鍵點。 非侵入式電極：設備輕便易于佩戴至關重要，將是非侵腦機企業長期關注的發展點。芯片：隨著腦相關數據采集量上升和處理需求增強，腦機對芯片的運算能力有了更高要求，類腦芯片成為備受期待的解決方案。有些侵入式腦機需要將芯片與電極一同植入，體積小功耗低的集成化芯片更獲青睞。

3、中游：采集感知、解碼分析是關鍵

腦機接口產業鏈的中游環節，主要涉及采集感知、解碼分析腦神經活動的系統、軟件以及平臺，在感知腦神經活動的技術手段上，主要包括電、磁、光、超聲四種方式。 基于電方式感知和分析腦信號的技術發展最為成熟，腦電圖機、事件相關電位儀、腦電分析儀等產品種類豐富，大多已經取得二類或三類醫療器械注冊證，眾多國家都有從事該領域的企業，如美國公司Compumedics、中國公司博睿康等都是行業內典型代表，其產品為腦神經活動的監測和研究提供技術支持。 基于磁方式感知腦信號的技術主要為磁共振設備和腦磁圖儀，此類設備體型龐大，運維成本高昂，導致使用范圍和頻次相對較低，主要應用于科研和醫療等特定場景，美國企業 Ricoh 等在該領域具有代表性，中國企業北京昆邁也正逐漸嶄露頭角。 基于光方式感知腦信號的產品以功能近紅外設備（fNIRS）為主，這類產品技術相對成熟，日本企業Shimadzu 的產品功能豐富，在市場上占據著較高份額，丹陽慧創等中國企業也在不斷進行產品創新。基于超聲方式的腦信號感知技術屬于前沿研究領域，但具有巨大的發展潛力。其中，超快功能超聲成像（fUSI）技術能夠通過檢測血流動力學的微小變化來反映神經元活動，具備高時空分辨率的顯著優勢。法國國立衛生與醫學研究所的 Mickael Tanter 教授團隊在該領域長期深入研究，取得諸多成果。美國公司 Butterfly 正在研制一款微型超聲芯片，兼具采集和調控功能，還將集成音頻生成、控制和記錄等多種功能，有望為腦機接口技術帶來新突破。

解碼分析是腦機接口系統中的重要組成部分，它負責將經過預處理的神經活動轉換成可以控制外部設備的的命令，實現由大腦到外部設備的直接控制。近些年來，人工智能算法吸取了大腦智能的許多工作機制如分層計算及注意力機制從而使其有了突飛猛進的發展，這又反過來促進了腦科學及腦機接口技術的發展。一些經典的神經網絡模型及其變體已被應用在了腦機接口解碼器的構建工作中，如自編碼器（autoencoder，AE）、卷積神經網絡（convolutional neural network，CNN）、循環神經網絡（recurrent neural network，RNN）及生成式對抗神經網絡（generative adversarial network，GAN）等。盡管這些網絡在各自被提出的領域表現出了卓越的性能，然而在解碼器的構建過程中，這些網絡模型通常是作為更為強大的特征提取器或域自適應器被使用，從而可以為維納濾波器或卡爾曼濾波器提供更為穩定的神經表示。由于電極在大腦中的位移、失能等現象和大腦活動的自身復雜性，神經活動產生的復雜時變特性對解碼工作提出了巨大的挑戰。科研人員提出流形學習對采集到的高維神經活動進行分析處理，以期揭示有助于提高解碼性能的數據內在穩定結構和活動模式；并提出領域自適應嘗試將采集到且發生累積時變的神經活動與最初相對穩定的神經活動在特征空間中進行對齊，以期維持解碼器的魯棒性。 隨著人工智能通用大模型的快速迭代，其為腦機接口領域的解碼工作提供了一種新的選擇。此外，受大腦神經元活動機制啟發的類腦智能算法脈沖神經網絡（spike neural network，SNN）成為領域研究的熱點，相較于傳統的 CNN 和 RNN 等網絡，該網絡中的神經元通常以稀疏的方式激活，這為其在硬件上部署提供了高效低耗的計算競爭力。同時其具有豐富的動態行為，包括頻率編碼、時滯編碼、相位編碼和排序編碼等在內的多種方式對信息進行編碼，體現出了特有的高生物可信度的類腦智能。SNN 的這些特點使其在生物可信度和計算效率方面保持獨特的優勢，然而，SNN 的研究和應用仍面臨一些挑戰，特別是平衡性能與效率和能耗三者關系的學習算法的開發、網絡結構的優化和仿真工具的改進等。目前SNN技術已經在計算機視覺、自然語言處理和推理決策等任務上表現出了強大的應用潛力，隨著研究的深入，SNN 將有望在 iBCIs 解碼領域發揮巨大作用。

對于非侵入式腦機接口系統解碼，分解算法是主流解碼算法。分解算法廣泛應用于腦機接口系統的去噪與意圖解碼。分解算法通常使用矩陣分解或提取空間濾波器來增加不同類別意圖的解碼可分離性。大多數分解算法都是為特征提取而設計的，矩陣特征分解后通常需要連接到分類器。獨立成分分析（ICA）是使用廣泛的分解算法之一。ICA 一方面可對不同源信號進行特征分析，另一方面還可用于去噪（例如去除眼電成分、偽影信號等）。在解碼腦意圖時，不同腦機接口范式的分解算法存在差異。運動想象范式解碼多采用通用空間模式（CSP）及衍生算法，穩態視覺誘發電位（SSVEP）解碼多采用典型相關分析（CCA）及衍生算法，視覺 P300 電位解碼算法依托 xDAWN 算法和 DCPM 算法，近十年以黎曼幾何為代表的流形算法在腦機接口系統中廣泛應用。 盡管目前普遍采用的機器學習與深度學習技術已經在解碼方面取得了巨大的進展，仍然存在一些需要持續克服的挑戰。這些挑戰主要來源于兩個方面，分別是神經電生理信號的時變特性和解碼器自身的自適應能力。神經電生理信號的時變特性部分原因來源于電極界面的不穩定性，由于電極的微運動引起的特征空間的變化，這種移位可能會導致解碼性能的下降。另一個原因與大腦活動本身的復雜特性有關，受外界環境、個體狀態等因素影響而使得神經界面采集到的信號難以提取到穩定的神經表征。無論植入的硬件條件如何，神經數據層面總會存在不穩定的情況，導致解碼器需要頻繁再訓練而產生模型泛化性降低等問題。因此，在構建模型的過程中，應選用更穩定的特征進行訓練，并在日常環境中進行測試。此外，開環訓練和閉環控制過程中特征的差異對解碼器的自適應能力同樣提出了挑戰。訓練數據集通常以開環方式獲得，然而在實際使用中，系統將根據解碼器輸出向受試者提供反饋。當解碼器輸出錯誤時，受試者可能會故意試圖糾正，這可能導致離線和在線性能的差異。應對該問題的一種解決方案是在測試開始時引入一個帶有反饋的校準過程。帶有反饋的在線校準可以對解碼器在實際生活中的表現有所幫助。如首先用開環范式對原始模型進行訓練，然后在標定過程中利用反饋對模型進行微調，這可以讓解碼器快速適應特征空間的變化。

4、下游：整體尚處于商業化早期，部分領域開始商業化

腦機接口產業鏈下游的技術和產品主要聚焦于特定應用場景，可劃分為醫療健康、生活消費、工業生產、交通駕駛應用等若干類別。 醫療健康領域：眾多腦機接口企業致力于研發面向神經、精神和感官三大方向疾病的診治方案，如診治聽力障礙、認知障礙、睡眠障礙、抑郁癥、卒中、成癮、自閉癥以及疼痛等。從成熟度看，聽力障礙、震顫治療、抑郁癥治療、運動康復等個別應用領域，已有人工耳蝸、腦起搏器、基于腦電的運動康復訓練設備等產品取得三類或二類醫療器械注冊證。視障治療、成癮戒除等相關技術大多處于臨床試驗階段。生活消費領域：相關企業推出的腦機接口產品可面向多類群體，如助力漸凍癥、運動功能障礙等殘障人士實現腦控打字以及操控各類設備，極大提升他們的生活自理能力和生活質量。另一方面，這些產品可用于監測健康人群的大腦健康狀況，幫助舒緩壓力，實現沉浸式游戲操控，甚至輔助藝術創作，優化消費體驗，提高認知能力并改善睡眠質量。 工業生產領域和交通駕駛領域：腦機接口技術能夠實時監測礦下、井下、道路、太空等不同作業場合中人員的疲勞狀態，一旦發現異常情況，及時發出預警，從而避免事故發生。例如，山西帝儀、北京華腦等企業在該領域開展探索嘗試。

應用層面，相關人士認為腦機接口從技術到環境存在較多問題，如腦電信號的非線性和非平穩性、信號采集的工程技術難題、信號處理、價格等問題，整體大規模商業化尚早，但在腦機監測、輔助睡眠、仿生康復等“輕醫療”領域已開始商業化，嚴肅醫療中比如深部腦刺激技術（DBS）治療癲癇亦應用多年，但相對于腦機接口廣闊的應用空間，整體尚處于商業化早期。

（1）輕醫療、腦機監測開始商業化

腦機技術目前醫療行業中相關應用設備以“監測”和“替代”兩大類型為主。“監測”設備功能為：通過設備接收到患者腦電波后更精準的判斷病種類型，確認下一步的診療方案。“替代”設備功能為：通過外部機械設備盡可能恢復殘障人士的正常生活。除此之外面對消費領域，腦機玩家開始嘗試睡眠、注意力監測等產品面向大眾消費者，目前還沒有走向大規模消費場景。 這一領域代表性公司包括強腦科技、博睿康等，強腦科技推出了智能仿生假肢、輔助睡眠儀等產品，博睿康推出了多款腦電圖機。2022 年 Brain Co 強腦科技實現高精度腦機接口產品單品10 萬臺量產，突破了消費級腦機接口設備的工程和技術難題。

（2）侵入式/半侵入式腦機接口，尚需臨床試驗

Neuralink 作為全球腦機接口標桿，2023 年 5 月獲 FDA 批準開展人體臨床試驗；2024 年1 月完成首例人類腦芯片植入手術，首位四肢癱瘓患者成功用意念控制鼠標；2025 年累計完成13 例人體植入，其中6例臨床試驗情況如下。

國內博睿康臨床進展最快，2023 年 10 月，博睿康 NEO 在首都醫科大學宣武醫院完成了首例植入，此后陸續在北京天壇醫院、上海華山醫院、江蘇省人民醫院等開展可行性試驗并取得顯著成效。2024 年8月，NEO 進入國家藥監局創新醫療器械特別審評通道，并于 2025 年 5 月啟動全國多中心注冊臨床試驗。據澎湃網報道，有 32 位頸部脊髓受損患者在全國 11 家醫院完成植入手術，術后無器械相關不良反應，受試者累計安全植入近 5000 天；所有患者均成功實現居家 腦控抓握輔助與康復訓練，手功能100%得到顯著改善，從術前完全無法抓握，到可以自己吃飯、喝水、捏起小鋼珠。 患者表現在國際通用手功能評估表 ARAT 中的抓握評分平均可提升 8 到 9 分。更引人關注的是，即使在未佩戴腦機接口的徒手狀態下，患者雙手功能總分也顯著提高 10.71 分，提示該技術可能超越“功能替代”，觸及神經功能重塑。這一臨床試 驗的成功，初步驗證了硬膜外微創植入路徑的安全性及長期使用可行性。據文匯報，NEO 項目計劃于近期向國家藥監局提交三類創新醫療器械注冊申請，有望成為國內首個上市的植入式腦機接口產品。

六、相關公司

1、強腦科技：非侵入式全球領軍者，商業化落地的先行者

基本概況：誕生于哈佛創新實驗室，總部位于中國杭州，是全球非侵入式腦機接口領域的領軍企業，國家級專精特新“小巨人”企業。公司堅定深耕非侵入式路線，憑借技術創新與規模化量產能力，成為全球非侵入式腦機接口商業化的標桿，與 Neuralink 形成“侵入式 vs 非侵入式”的全球雙雄格局。技術路線與核心產品：采用非侵入式技術路線，構建了從信號采集、解析到反饋的完整技術鏈條，核心技術包括固態凝膠電極技術、動態適配解碼算法等，累計斬獲 420 余項專利授權。核心產品覆蓋醫療康復、教育認知、運動輔助三大領域：一是醫療康復類，全球首款量產腦機接口AI 義肢，2019 年入選《時代》周刊百大最佳發明，價格僅為歐美同類產品的 1/7 至 1/10，已覆蓋全國400 多家醫院；二是教育認知類，針對孤獨癥兒童研發的“開星果”訓練系統，通過腦電信號反饋訓練，臨床驗證可顯著改善社交溝通能力；三是消費健康類，FocusZen 腦環、Easleep 安睡儀等產品，用于減壓、助眠場景，海外收入占比達 40%。 核心技術優勢：一是固態凝膠電極技術，實現量產突破，腦電信號識別準確度達到醫療級95%以上；二是規模化量產能力，2022 年實現高精度腦機接口設備 10 萬臺量產，成本控制能力行業領先；三是多場景商業化落地經驗，產品覆蓋醫療、教育、消費等多個領域，市場拓展能力強；四是國際認證優勢，AI義肢產品獲得美國 FDA 認證，亮相北京冬殘奧會，具備全球化推廣基礎。 臨床進展：AI 義肢已在全國 400 多家醫院開展臨床應用，累計幫助數千名截肢患者重獲運動能力；“開星果”訓練系統與國家兒童醫學中心、北京安定醫院等合作開展臨床試驗，驗證了其在孤獨癥兒童康復中的有效性；非侵入式腦機接口意念打字技術實現突破，速度達到 1.4 秒/字符。產業化：公司已建成完整的產業鏈布局，從電極材料研發、芯片設計到設備制造、臨床應用，實現全鏈條自主可控。目標 5-10 年內幫助 100 萬殘疾人重獲生活能力。 商業化路徑：采用“醫療+消費”雙輪驅動模式，醫療端通過醫保政策紅利快速放量，消費端通過大眾健康場景拓展市場，形成可持續的商業化閉環。

2、博睿康：半侵入式創新先鋒，微創臨床領先者

基本概況：博睿康（BoreyKang）是一家專注于半侵入式腦機接口的創新企業，總部位于北京，是國內腦機接口領域半侵入式路線的領軍者。公司與清華大學醫學院洪波團隊深度合作，入選國家創新醫療器械特別審查程序，是我國首款進入該程序的腦機接口產品。公司依托頂尖科研資源與多中心臨床網絡，快速推進從實驗室到臨床應用的轉化，已完成多輪融資并建立 GMP 標準生產體系。技術路線與核心產品：采用半侵入式技術路線，核心產品為無線微創植入腦機接口“NEO 系統”，將電極置于大腦硬膜外，避免穿透腦組織，實現信號質量與安全性的平衡。系統包括硬膜外電極陣列、近場無線供電傳輸模塊及外部解碼處理器，支持高通量神經信號采集。公司構建了從信號采集到閉環反饋的完整鏈條，覆蓋運動康復、神經診斷與調控三大領域。 核心技術優勢：一是硬膜外微創植入技術，創傷最小（顱骨小孔植入，全無線設計），患者術后第三天即可下床活動；二是高生物相容性電極材料，減少組織反應與信號衰減；三是多中心臨床驗證能力強，與 11 家頂尖醫院合作，累計安全植入天數超 7000 天；四是創新醫療器械認定，獲NMPA 特別審查通道，加速注冊上市進程。 臨床進展：2025 年 5 月啟動 GCP 多中心注冊臨床試驗，78 天內完成 32 例頸部截癱患者植入（復旦大學附屬華山醫院等 11 家醫院），100%實現腦控抓握輔助與康復訓練，無器械相關不良事件/嚴重不良事件；患者至少隨訪 3 個月，已啟動“NEO-X 伙伴計劃”與 5 家臨床應用醫院合作，《自然》雜志列為2025全球重大科學事件，計劃提交 NMPA 三類醫療器械注冊。 產業化：公司建成標準化生產線，目標 2026 年實現規模化量產，支持全國醫院推廣。商業化路徑：聚焦脊髓損傷康復場景，通過 NMPA 三類注冊后進入醫保目錄，實現醫院端快速放量；中期拓展神經診斷與調控應用，形成“微創+無線”的差異化競爭優勢。

3、階梯醫療：國內侵入式領軍者，臨床突破的先行者

基本概況：成立于上海，由中科院腦科學與智能技術卓越創新中心研究員趙鄭拓創立，是國內侵入式腦機接口領域的領軍企業。公司核心優勢是超柔性微納電極技術，已完成累計數億元融資，2025 年單筆融資金額為國內行業最高，依托中科院的科研資源與臨床合作，快速推進技術產業化。技術路線與核心產品：采用侵入式技術路線，核心技術為擁有自主知識產權的“超柔性微納電極”，由聚酰亞胺等生物相容性材料制成，厚度僅為 2μm，機械特性無限接近腦組織，從根本上降低植入對腦組織的損傷。公司采用“以終為始”的戰略，從醫療場景切入，覆蓋運動控制、感覺功能修復、深部神經調控三大領域，核心產品為侵入式腦機接口植入系統，包含電極陣列、信號處理模塊、無線傳輸模塊等。核心技術優勢：一是超柔性微納電極技術國內領先，生物相容性與長期穩定性優異；二是科研與臨床資源整合能力強，依托中科院腦智卓越中心的科研積累，與復旦大學附屬華山醫院等頂級醫院建立深度合作；三是自建產業化能力，已建成 2000 平方米符合國際 GMP 標準的生產廠房，計劃2026 年落成國內首個醫療級腦機接口 MEMS 生產基地，保障產品質量與規模化生產。 臨床進展：2025 年 3 月，在復旦大學附屬華山醫院完成中國首例侵入式腦機接口系統前瞻性臨床試驗（FIM），成為繼 Neuralink 之后全球第二家公開宣布達到此關鍵臨床階段的公司，具有里程碑意義。臨床試驗結果顯示，患者可通過意念控制機械臂完成抓取、移動等動作，解碼精度達到92%。公司規劃2026 年啟動全國多中心大規模臨床試驗，招募 30-40 名受試者，為三類醫療器械注冊上市提供數據支持。融資情況：累計融資數億元，2025 年完成國內行業最大單筆融資，投資方包括知名產業資本與醫療基金，為臨床推進與產業化建設提供了充足資金。 商業化路徑：聚焦重癥醫療場景，優先解決脊髓損傷、漸凍癥等患者的運動功能修復需求，通過三類醫療器械注冊后，依托國內醫保政策紅利實現商業化放量；長期計劃拓展至感覺功能修復與深部神經調控領域，如視覺重建、癲癇治療等。

4、腦虎科技：侵入式全棧布局者，科研與臨床并行

基本概況：總部位于上海，由中國科學院上海微系統所前副所長陶虎創立，是國內侵入式腦機接口領域的代表性企業。公司采用“全棧式”垂直整合模式，覆蓋硬件、軟件、算法到手術機器人的所有核心環節，已完成累計數億元融資，創始人“ALLIN”創業加速技術產業化進程。

技術路線與核心產品：采用侵入式技術路線，核心產品為 256 通道柔性電極陣列（µECoG），密度達到64 通道/平方厘米，是傳統腦皮層電極的 64 倍。電極采用“分區設計”，超薄網狀記錄區貼合皮層保證信號保真，加厚引線區承受機械磨損，搭配定制化鈦合金防水外殼提升可靠性，實現“高通量、高分辨率、低侵入”的平衡。公司自主設計 256 通道專用芯片，實現電極陣列與芯片的深度匹配，解決了高通量信號的采集與處理難題；同時布局手術機器人研發，提升植入效率與安全性。2025 年，公司“全植入無線”產品完成臨床突破，擺脫了導線束縛，大幅提升了實用性。 核心技術優勢：一是全棧式技術布局，自主掌控從電極、芯片到算法、手術機器人的核心技術，技術壁壘高；二是 256 通道柔性電極技術國內領先，信號采集精度與密度優異；三是科研資源豐富，與中科院、多家高校建立合作，科研市場拓展能力強。 臨床進展：目前處于科研驗證向臨床過渡階段，核心合作方為三博腦科等神經專科醫院，通過科研項目積累臨床數據；2025 年“全植入無線”產品完成首例臨床植入，患者可通過意念控制電腦光標，設備穩定運行超 300 小時。公司計劃 2026 年啟動正式臨床試驗，推進產品注冊進程。融資情況：累計融資數億元，投資方包括產業資本與科研基金，資金主要用于技術研發與臨床準備。商業化路徑：采用“科研市場-臨床應用-消費級市場”的漸進式路徑，現階段聚焦科研市場，為神經科學研究提供高精度腦信號采集工具，積累數據與現金流；中期推進臨床應用，聚焦重癥醫療場景；長期探索消費級應用場景。

5、微靈醫療：新興微創植入玩家，柔性電極探索者

基本概況：微靈醫療是一家專注于微創腦機接口的初創企業，總部位于上海（或相關新興團隊），聚焦侵入式與半侵入式柔性電極技術。公司團隊出身中科院與高校，累計融資億元級，強調低創傷植入與高密度信號采集，是國內柔性電極領域的潛力選手。 技術路線與核心產品：采用半侵入式/微創侵入混合路線，核心技術為超薄柔性神經纖維電極（直徑196微米，集成 60 通道），通過微納加工與導電圖案設計實現“動態電極”范式，支持腦內自主調整位置。公司產品包括柔性電極探針、集成液壓系統及實時影像追蹤模塊，覆蓋脊髓損傷康復與神經科學研究。核心技術優勢：一是“動態電極”創新，植入初期剛性穿刺、后期柔軟適應腦組織，創傷最小化；二是高密度柔性薄膜技術，60 通道穩定采集高質量生物電信號；三是磁控與影像融合植入，提升手術精度與安全性；四是快速迭代能力，五年攻關形成細胞級電極突破。 臨床進展：2025 年完成動物模型（兔子腦組織）驗證，實現穩定信號采集；處于首例人體II 期準備階段，與神經外科醫院合作，計劃 2026 年啟動臨床試驗，初期聚焦高位截癱患者腦控輪椅/機械臂應用，術后預后數據積累中。 融資與產業化：累計融資億元級，投資方包括醫療器械基金。公司規劃自建 MEMS 生產線，支持電極規模化制造。 商業化路徑：從動物/早期人體試驗切入科研市場，積累數據后推進 NMPA 注冊，聚焦微創康復場景；長期結合 AI 解碼拓展視覺/運動重建，形成柔性微創的細分領導地位。

七、市場空間

1、BCI 產品應用潛力廣泛，醫療健康仍是全球最大應用領域，未來伴隨技術應用和普及將帶來巨大的潛在市場

BCI 產品應用潛力廣泛，醫療健康仍是全球最大應用領域。根據 Precedence Research 的數據，2024年全球腦機接口市場規模達到 26.2 億美元，2025 年有望增長到 29.4 億美元。其中醫療健康領域仍是腦機接口應用最大的細分領域。

未來腦機接口技術的應用和普及將帶來巨大的潛在市場規模。一是廣泛應用帶來市場增長。其中醫療市場或將超過百億美元，非醫療市場潛力更是值得期待。僅醫療領域據麥肯錫預測，2030-2040 年全球潛在市場規模 400 億美元，其中，嚴肅醫療 150 億美元，消費醫療 250 億美元，年復合增長率大于10%。二是取代傳統應用帶來市場增長。當前全球神經藥物類市場規模達上千億美元，腦機接口技術在神經藥物替代方面具有潛力。2022 年神經系統疾病藥物全球市場 1356.12 億元，中國市場995 億元。腦機接口有望瓜分該市場的十分之一至三分之一，即全球市場最少 136 億元，中國市場最少100 億元。此外腦機接口技術還有巨大潛力在睡眠、康養、消費娛樂等市場占據一席之地。

2、腦機接口行業處于應用普及期，預計 2032 年有望實現大規模商業化落地

腦機接口概念首次在 1973 年被提出。1973 至 1992 年為基礎研究期，特點是基礎理論得到發展。P300、SSVEP、運動想象等范式誕生。 1993 至 2012 年為實驗驗證期，特點為上中游逐漸成熟以為科研實驗提供技術和設備，實驗的廣泛開展使得技術不斷積累和迭代。2004 年美國 FDA 批準 BrainGate 可植入人體為廣泛開展臨床試驗奠定基礎。多例知名實驗證實人體和動物可通過不同范式實現腦控機械臂、腦控光標等外設。2013 至 2032 年為應用期，分為兩個階段：

階段一是應用萌芽期，從 2013 年至 2022 年，特點為應用解決方案出現和增多，應用范圍由醫療擴展到非醫療。植入式領域，腦機接口治療特定神經疾病成效顯著，醫療應用潛力不斷被發掘拓展。非植入式領域，腦機接口數字處方和康復設備陸續獲得上市準許。工業、教育、營銷領域已經商用；康養、娛樂、交通領域解決方案日漸增多。 階段二是應用普及期，從 2023 年開始，預計到 2032 年結束，有望在十年內實現“應用解決方案效果良好，多類解決方案走向成熟商用”的目標。在此階段內，伴隨神經科學和工程技術巨大進步，生物相容性等傳統難題被逐步解決，里程碑式應用成果頻出，臨床效果不斷被驗證。腦機接口技術在重建和改善人類運動功能，增強和擴大感知能力，融合虛擬與現實環境多方面發揮巨大潛力。腦機接口系統功能將趨于完備，成本和安全風險也將在可控范圍，預計到 2032 年全球多家廠商的腦機接口系統成熟商用，即便植入式技術商用也不再遙不可及。

編輯：火腿腸