2023年馬斯克旗下Neuralink獲得腦植入物人體臨床研究的FDA批準，首例人類大腦芯片植入且患者恢復良好。清華腦科學團隊研究成功實現(xiàn)人類患者通過腦機接口自主喝水。腦機接口技術(shù)已逐步進入應(yīng)用普及期。在熱議新質(zhì)生產(chǎn)力的當下，腦機接口技術(shù)與生成式人工智能、6G、量子計算、柔性電池、高溫超導等顛覆性技術(shù)一道，迅速成為人們討論的熱點。
腦機接口技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
腦機接口（BCI）是一種將人類大腦與外部設(shè)備連接起來的技術(shù)，它可以使人類通過意念控制機器或計算機。單向腦機接口可以實現(xiàn)電腦接收來自大腦的指令，或?qū)⑿盘杺魉徒o大腦（如視頻重構(gòu)）。而雙向的腦機接口則可以讓大腦與外界的裝置進行互動。BCI技術(shù)近年來取得了快速發(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，可以獲得更精準的腦信號，但同時也存在手術(shù)風險和倫理問題。非侵入式BCI不需要手術(shù)，可以通過腦電波（EEG）、磁場（MEG）等方式采集腦信號，但信號的精度和穩(wěn)定性相對較低。
作為人機交互的特殊形態(tài)，腦機接口顛覆了傳統(tǒng)的人機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控制外部設(shè)備，替代、恢復、補充或改善大腦的功能，在醫(yī)療健康、教育、游戲娛樂等領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用場景。
表1 腦機接口發(fā)展階段 （資料來源：信通院《腦機接口技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研究報告（2023年）》）
信通院研究報告預計，從2023年開始的十年內(nèi)，腦機接口有望實現(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。BCI技術(shù)將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(xiàn)實環(huán)境多方面發(fā)揮巨大潛力。
腦機接口技術(shù)已成全球科技競爭的戰(zhàn)略高地
從市場潛力來看，QYResearch的數(shù)據(jù)顯示，2019年全球腦機接口市場規(guī)模已經(jīng)達到了12億美元，預計到2026年將達到27億美元，年復合增長率為12.4％。據(jù)麥肯錫預測，僅醫(yī)療領(lǐng)域，2030-2040年全球潛在市場規(guī)模400億美元，年復合增長率大于10%。2022年神經(jīng)系統(tǒng)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BCI技術(shù)還有巨大潛力在睡眠、康養(yǎng)、消費娛樂等市場占據(jù)一席之地。（數(shù)據(jù)來源：清華五道口：《腦機接口行業(yè)圖譜》）
腦機接口在面向未來的科技創(chuàng)新發(fā)展中占有重要地位，美國、歐盟、日本等西方國家從1990年左右就紛紛開始布局腦機接口技術(shù)，制定相應(yīng)的“腦計劃”，從政策、資金、人員等多方面規(guī)劃，推動腦機接口技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)過30多年的持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)取得了豐富的成果。
在我國，“腦科學和類腦研究”被列入“十三五”規(guī)劃綱要中的國家重大科技創(chuàng)新和工程項目。2020年，國家《十四五》規(guī)劃中指出，強化國家戰(zhàn)略科技力量，加強原創(chuàng)性引領(lǐng)性科技攻關(guān)，明確把“腦科學與類腦研究——類腦計算與腦機融合技術(shù)研發(fā)”納入其中，“簡稱為“中國腦計劃”。在“中國腦計劃”中，各領(lǐng)域科學家提出了“一體兩翼”的布局建議：即以研究腦認知的神經(jīng)原理為“主體”，研發(fā)腦重大疾病診治新手段和腦機智能新技術(shù)為“兩翼”。目標是在未來15年內(nèi)，在腦科學、腦疾病早期診斷與干預、類腦智能器件三個前沿領(lǐng)域取得國際領(lǐng)先的成果。
腦機接口技術(shù)對電信業(yè)的機遇
BCI技術(shù)是一項具有顛覆性的技術(shù)，隨著BCI技術(shù)的逐步成熟，其市場前景極為廣闊，也會給傳統(tǒng)通信行業(yè)帶來新的機遇。
機遇1：通信效率和質(zhì)量的提高
傳統(tǒng)的通信方式是通過語音、文字等方式進行人機交互。而BCI技術(shù)改變了人機交互的方式，腦機接口可以直接讀取人的大腦信號，并將它們轉(zhuǎn)換為指令或信息。使人與機器之間的通信更加快速和高效。例如，腦機接口可以使人通過意念來撥打電話、發(fā)送短信或操控無人機。大大提高了通信速度和效率。
電信運營商可以從設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、平臺四個層面提供對腦機接口的支持，由于腦機接口技術(shù)的出現(xiàn)，在人機交互、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，但腦機接口能夠帶來更高的通信效率和質(zhì)量，運營商可以據(jù)此提供更高級的通信服務(wù)，提高通信的速度和準確性，降低通信的成本和障礙，滿足用戶的多樣化需求，提升用戶的體驗和忠誠度。
機遇2：通信方式的創(chuàng)新和變革
隨著BCI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景，實現(xiàn)遠程控制、虛擬現(xiàn)實、智能家居、醫(yī)療康復等新的通信體驗，甚至可以實現(xiàn)人與人之間的直接思維交流。新的通信模式和場景將創(chuàng)造出大量新的信息通信需求，電信運營商可以通過跟進BCI技術(shù)的發(fā)展趨勢和用戶需求，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)實眼鏡，即便5G技術(shù)解決了視頻數(shù)據(jù)的傳輸速率問題，但佩戴VR頭顯仍不方便，而BCI技術(shù)將彌補這一重大缺陷，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)帶來新的商機。
機遇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、篡改或濫用，將對用戶的安全和隱私造成嚴重的威脅。通信安全和個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)保護和隱私保護機制，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，將大幅提升人們對通信安全的需求，使得運營商的通信安全產(chǎn)品獲得更加廣泛的市場空間。
本文作者
劉敬東
戰(zhàn)略發(fā)展研究所
二級分析師
碩士，就職于中國電信研究院，長期從事電信新產(chǎn)品、客服服務(wù)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型等領(lǐng)域的研究。 
