关键技术重大突破！新一代脑机接口专用采集国产芯片研发成功【附脑机接口产业分析】

图源：摄图网

10月27日，据天津日报报道，由脑机交互与人机共融海河实验室（以下简称脑机海河实验室）、中国电子信息产业集团联合研发的新一代8通道脑电采集国产芯片在天津研发成功。该芯片拥有完全自主知识产权，可面向非侵入式脑机接口与多模态神经电生理装备，广泛应用于智慧医疗、航空航天、人机交互、游戏娱乐等场景，将落地天开园企业进行成果转化。

脑机接口技术被公认为是新一代人机交互和人机混合智能的关键核心技术，相关研究都离不开以专用芯片完成脑电信号的采集与处理，而这一核心部件目前仍主要依赖进口。

为实现我国脑机接口关键技术自主可控，突破基础元器件“卡脖子”难题，脑机海河实验室科研团队联合中国电子布局脑机接口专用芯片研发，先后发布“脑语者”系列高集成芯片。其中，“脑语者”C系列是国产首款脑电编解码计算芯片，主要用于脑电信号解析、加速计算；“脑语者”D系列是国内首款8通道24位模数转换芯片，专门针对神经电生理信号的采集。

据悉，海河实验室孵化企业燧世智能公司正与多家三甲医院、科研院所、医疗器械企业等洽谈对接，在芯片样品试生产成功后，将正式应用于自研脑电采集模块、可穿戴便携设备上，投入各类民用及特种脑机接口应用场景，加快后续产品的转化推广。

“脑科学”成为国家重点前沿科技项目

——专利申请数量不断增长

2021年9月，科技部发布了《科技部关于发布科技创新2030—“脑科学与类脑研究”重大项目 2021年度项目申报指南的通知》，涉及59个研究领域和方向，国家拨款经费预计超过31.48亿元人民币，指南的发展标志着酝酿6年的中国脑计划项目正式启动。

根据指南内容，2021年度申请项目围绕脑认知原理解析、认知障碍相关重大脑疾病发病机理与干预技术、类脑计算与脑机智能技术及应用、儿童青少年脑智发育、技术平台建设5个方面。其中类脑计算与脑机智能技术及应用领域研究内容包括新型无创脑机接口技术、柔性脑机接口、基于新型纳米器件的神经形态芯片、支持在线学习的类脑芯片架构、基于神经可塑性的脉冲网络模型与算法、面向运动和意识障碍康复的双向-闭环脑机接口等10个课题。

——专利申请量达到近年峰值

目前，我国在脑机接口领域已经有了一定的技术积累，在国家各类科技计划的支持下，我国已形成多支在国际上有影响力的脑科学研究团队，具备在国际上参与竞争的条件。例如，电子科技大学率先开展了无创脑接口的脑电理论与神经影像机制的研究，推出调控脑状态的脑波音乐系统、脑瘫康复系统和注意功能调控系统等，开辟多个独具特色的新方向；在侵入式脑机接口方面，浙江大学脑机接口团队与浙江大学附属第二医院共同合作在2020 年初完成国内首例侵入式接口手术，开启国内侵入式接口的市场。

我国脑机接口行业起步较晚，与国外存在5-10年的差距，而且目前世界主要科技大国在脑机接口领域加速设立技术壁垒，限制技术对外出口。例如，美国商务部在2018年发布《出口管制改革法案》，禁止包括脑机接口在内的14项技术对我国输出。但是，在各大科研院校及相关企业的努力下，我国脑机接口行业正在加快追赶步伐。从专利来看，2013年以来，国内脑机接口相关专利数量持续增长，且申请量增速明显加快。

行业发展前景及趋势：基础研究与产业化协同发展

近年来，我国脑机接口行业虽然出现了大量的初创企业，专利申请量、融资事件数量及金额都有了大幅增长，但是从应用层面来看，脑机接口产品距离大规模产业化仍有一定的距离。为促进脑机接口技术进步、实现脑机接口的产业化，国家一方面提出要加强脑科学等基础研究，推进脑科学科普工作，另一方面鼓励脑机接口企业加快产品在医疗、康复、虚拟现实、教育等典型领域的应用。

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