2023年馬斯克旗下Neuralink獲得腦植入物人體臨床研究的FDA批準(zhǔn)，首例人類大腦芯片植入且患者恢復(fù)良好。清華腦科學(xué)團(tuán)隊(duì)研究成功實(shí)現(xiàn)人類患者通過(guò)腦機(jī)接口自主喝水。腦機(jī)接口技術(shù)已逐步進(jìn)入應(yīng)用普及期。在熱議新質(zhì)生產(chǎn)力的當(dāng)下，腦機(jī)接口技術(shù)與生成式人工智能、6G、量子計(jì)算、柔性電池、高溫超導(dǎo)等顛覆性技術(shù)一道，迅速成為人們討論的熱點(diǎn)。
腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
腦機(jī)接口（BCI）是一種將人類大腦與外部設(shè)備連接起來(lái)的技術(shù)，它可以使人類通過(guò)意念控制機(jī)器或計(jì)算機(jī)。單向腦機(jī)接口可以實(shí)現(xiàn)電腦接收來(lái)自大腦的指令，或?qū)⑿盘?hào)傳送給大腦（如視頻重構(gòu)）。而雙向的腦機(jī)接口則可以讓大腦與外界的裝置進(jìn)行互動(dòng)。BCI技術(shù)近年來(lái)取得了快速發(fā)展。目前，BCI主要有侵入式和非侵入式兩種類型。侵入式BCI需要將電極植入大腦皮層，可以獲得更精準(zhǔn)的腦信號(hào)，但同時(shí)也存在手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和倫理問(wèn)題。非侵入式BCI不需要手術(shù)，可以通過(guò)腦電波（EEG）、磁場(chǎng)（MEG）等方式采集腦信號(hào)，但信號(hào)的精度和穩(wěn)定性相對(duì)較低。
作為人機(jī)交互的特殊形態(tài)，腦機(jī)接口顛覆了傳統(tǒng)的人機(jī)交互必須有肌肉組織參與的模式（口、眼、手等），可直接從大腦提取信號(hào)控制外部設(shè)備，替代、恢復(fù)、補(bǔ)充或改善大腦的功能，在醫(yī)療健康、教育、游戲娛樂(lè)等領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。
表1 腦機(jī)接口發(fā)展階段 （資料來(lái)源：信通院《腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研究報(bào)告（2023年）》）
信通院研究報(bào)告預(yù)計(jì)，從2023年開(kāi)始的十年內(nèi)，腦機(jī)接口有望實(shí)現(xiàn)應(yīng)用解決方案效果良好、多類解決方案走向成熟商用的目標(biāo)。BCI技術(shù)將在重建和改善人類運(yùn)動(dòng)功能，增強(qiáng)和擴(kuò)大感知能力，融合虛擬與現(xiàn)實(shí)環(huán)境多方面發(fā)揮巨大潛力。
腦機(jī)接口技術(shù)已成全球科技競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略高地
從市場(chǎng)潛力來(lái)看，QYResearch的數(shù)據(jù)顯示，2019年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到了12億美元，預(yù)計(jì)到2026年將達(dá)到27億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為12.4％。據(jù)麥肯錫預(yù)測(cè)，僅醫(yī)療領(lǐng)域，2030-2040年全球潛在市場(chǎng)規(guī)模400億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率大于10%。2022年神經(jīng)系統(tǒng)疾病藥物全球市場(chǎng)1356.12億元，中國(guó)市場(chǎng)995億元。腦機(jī)接口有望瓜分該市場(chǎng)的十分之一至三分之一，即全球市場(chǎng)最少136億元，中國(guó)市場(chǎng)最少100億元。此外BCI技術(shù)還有巨大潛力在睡眠、康養(yǎng)、消費(fèi)娛樂(lè)等市場(chǎng)占據(jù)一席之地。（數(shù)據(jù)來(lái)源：清華五道口：《腦機(jī)接口行業(yè)圖譜》）
腦機(jī)接口在面向未來(lái)的科技創(chuàng)新發(fā)展中占有重要地位，美國(guó)、歐盟、日本等西方國(guó)家從1990年左右就紛紛開(kāi)始布局腦機(jī)接口技術(shù)，制定相應(yīng)的“腦計(jì)劃”，從政策、資金、人員等多方面規(guī)劃，推動(dòng)腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)過(guò)30多年的持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)取得了豐富的成果。
在我國(guó)，“腦科學(xué)和類腦研究”被列入“十三五”規(guī)劃綱要中的國(guó)家重大科技創(chuàng)新和工程項(xiàng)目。2020年，國(guó)家《十四五》規(guī)劃中指出，強(qiáng)化國(guó)家戰(zhàn)略科技力量，加強(qiáng)原創(chuàng)性引領(lǐng)性科技攻關(guān)，明確把“腦科學(xué)與類腦研究——類腦計(jì)算與腦機(jī)融合技術(shù)研發(fā)”納入其中，“簡(jiǎn)稱為“中國(guó)腦計(jì)劃”。在“中國(guó)腦計(jì)劃”中，各領(lǐng)域科學(xué)家提出了“一體兩翼”的布局建議：即以研究腦認(rèn)知的神經(jīng)原理為“主體”，研發(fā)腦重大疾病診治新手段和腦機(jī)智能新技術(shù)為“兩翼”。目標(biāo)是在未來(lái)15年內(nèi)，在腦科學(xué)、腦疾病早期診斷與干預(yù)、類腦智能器件三個(gè)前沿領(lǐng)域取得國(guó)際領(lǐng)先的成果。
腦機(jī)接口技術(shù)對(duì)電信業(yè)的機(jī)遇
BCI技術(shù)是一項(xiàng)具有顛覆性的技術(shù)，隨著B(niǎo)CI技術(shù)的逐步成熟，其市場(chǎng)前景極為廣闊，也會(huì)給傳統(tǒng)通信行業(yè)帶來(lái)新的機(jī)遇。
機(jī)遇1：通信效率和質(zhì)量的提高
傳統(tǒng)的通信方式是通過(guò)語(yǔ)音、文字等方式進(jìn)行人機(jī)交互。而B(niǎo)CI技術(shù)改變了人機(jī)交互的方式，腦機(jī)接口可以直接讀取人的大腦信號(hào)，并將它們轉(zhuǎn)換為指令或信息。使人與機(jī)器之間的通信更加快速和高效。例如，腦機(jī)接口可以使人通過(guò)意念來(lái)?yè)艽螂娫�、發(fā)送短信或操控?zé)o人機(jī)。大大提高了通信速度和效率。
電信運(yùn)營(yíng)商可以從設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、平臺(tái)四個(gè)層面提供對(duì)腦機(jī)接口的支持，由于腦機(jī)接口技術(shù)的出現(xiàn)，在人機(jī)交互、信息獲取、內(nèi)容創(chuàng)作等方面，都有可能產(chǎn)生新的通信模式和形態(tài)，雖然目前具體的通信形態(tài)還不能完全明確，但腦機(jī)接口能夠帶來(lái)更高的通信效率和質(zhì)量，運(yùn)營(yíng)商可以據(jù)此提供更高級(jí)的通信服務(wù)，提高通信的速度和準(zhǔn)確性，降低通信的成本和障礙，滿足用戶的多樣化需求，提升用戶的體驗(yàn)和忠誠(chéng)度。
機(jī)遇2：通信方式的創(chuàng)新和變革
隨著B(niǎo)CI技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，它將打破傳統(tǒng)的通信方式的界限，創(chuàng)造出新的通信模式和場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、虛擬現(xiàn)實(shí)、智能家居、醫(yī)療康復(fù)等新的通信體驗(yàn)，甚至可以實(shí)現(xiàn)人與人之間的直接思維交流。新的通信模式和場(chǎng)景將創(chuàng)造出大量新的信息通信需求，電信運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)跟進(jìn)BCI技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和用戶需求，不斷創(chuàng)新和變革自己的通信產(chǎn)品和服務(wù)。
以元宇宙為例，目前通往元宇宙的接口主要是虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，即便5G技術(shù)解決了視頻數(shù)據(jù)的傳輸速率問(wèn)題，但佩戴VR頭顯仍不方便，而B(niǎo)CI技術(shù)將彌補(bǔ)這一重大缺陷，或?qū)⒊蔀槔^VR、AR之后下一代元宇宙入口。隨著線下與線上、真實(shí)與虛幻的界限逐漸消融，其中產(chǎn)生的豐富多元的信息通信需求能為通信業(yè)帶來(lái)新的商機(jī)。
機(jī)遇3：通信安全需求大幅提升
BCI技術(shù)涉及到人腦的數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理，這些數(shù)據(jù)可能包含用戶的個(gè)人信息、思想情感、健康狀況等敏感內(nèi)容，如果被泄露、篡改或?yàn)E用，將對(duì)用戶的安全和隱私造成嚴(yán)重的威脅。通信安全和個(gè)人隱私將被上升到前所未有高度。
因此需要建立完善的數(shù)據(jù)保護(hù)和隱私保護(hù)機(jī)制，防止數(shù)據(jù)的泄露和濫用，保障用戶的權(quán)益和信任。BCI技術(shù)的成熟和普及，將大幅提升人們對(duì)通信安全的需求，使得運(yùn)營(yíng)商的通信安全產(chǎn)品獲得更加廣泛的市場(chǎng)空間。
本文作者
劉敬東
戰(zhàn)略發(fā)展研究所
二級(jí)分析師
碩士，就職于中國(guó)電信研究院，長(zhǎng)期從事電信新產(chǎn)品、客服服務(wù)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型等領(lǐng)域的研究。 
