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脑机接口,未来已来?-中国脑机四小龙的困局与出路

2025-12-12 15:36    来源:东方财富周刊   阅读量:5885   会员投稿

2025年即将结束,脑机接口逐渐成为新的科技热点与风口,近日中国知名科技评论期刊 《浦江科技评论》11月刊推出了由知名脑机接口专家 郑海荣院士 脑接接口专题系列。文中提到我们正站在一个新时代的起点。互联网与社交媒体的普及使每个人成为数据的创造者,而人工智能技术的崛起则将这些海量数据转化为前所未有的生产资料。在此背景下,脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)技术逐渐走向前沿,成为连接生物智能与机器智能的关键桥梁,甚至可能重新定义人类认知与交互的边界。文中探讨了在历经百年探索,脑机接口技术正从实验室走向大规模产业化的边缘,当下侵入式和非侵入这两种脑机接口技术发展的可能性和未来。

在脑机接口领域,每家公司都面临一个“三难困境”:信号质量、侵入风险与市场可及性之间如何平衡?不同的选择,决定了技术路径、商业模式乃至最终成败。

文中将国内头部的侵入式和非侵入式的4家脑机接口公司:脑虎科技,阶梯医疗,姬械机,强脑科技作为“中国脑机四小龙”分别作为调研分析目标 ,详细梳理了各自的发展历程与战略路线,结合这4家头部脑机的技术路线与商业路线策略进一步来讨论整个脑机接口产业落地与未来发展的可能性,让我们一起来看一看未来中国脑机四小龙是否能够代表中国脑机行业获得产业化成功落地,从而走出不一样的未来。

脑虎科技

脑虎科技作为上海脑机接口公司的知名代表,已经完成累积融资规模数亿元,其主要技术与产品为侵入式脑机电极,其创始人陶虎从科学家转型为创业者,他的逻辑是:“中国不缺发论文的科学家,但缺把技术落地的人。”科研与临床之间,顶级论文与患者需求之间的不匹配和巨大鸿沟,需要他这类科学家投身脑机接口创业来进行完善, 2024年底,陶虎做了一个冒险的决定,不再担任中国科学院上海微系统所副所长,“ALL IN”脑虎科技。

用他的话来说“脑机接口发展太快,全职投入脑虎科技,是为了避免科研与创业的资源分散,加速脑机接口技术的产业化进程。”在前沿科研市场,公司提供技术更激进的深部电极。这种电极能插入大脑皮层内部,实现对单个神经元放电活动的精准捕捉,为神经科学家探索大脑奥秘提供高精度工具。在临床医疗市场,脑虎科技的原则是“患者受益,安全第一”的原则。由于任何对脑组织的穿刺都会引发炎症反应和长期安全风险,对需要终身植入的患者而言,这必须是最高优先级的考量。因此,脑虎科技选择了创伤更小的微皮层电极阵列(μ ECoG)——电极仅放置在大脑皮层表面,不进入深部组织,显著降低了手术风险。这套系统采用256通道柔性电极阵列,密度达到64通道/平方厘米,是传统脑皮层电极的64倍。通过半导体微纳加工工艺,团队实现了“分区设计”:超薄网状记录区紧密贴合皮层,保证信号高保真采集;加厚引线区则能承受长期植入的机械磨损;加上定制化钛合金防水外壳进一步提升了可靠性。这种设计,很大程度实现了“高通量、高分辨率、低侵入”的平衡。

以电极为核心,脑虎科技采用“全栈式”垂直整合模式,覆盖从硬件、软件、算法到手术机器人的所有核心环节。陶虎解释说,既是产业初期的客观需要,也是构筑竞争壁垒的主动选择。当前脑机接口产业尚处早期,远未形成像智能手机那样成熟的供应链生态。市场上多数产品的通道数集中在8~64,主要受限于能采购到的芯片通道数,导致系统层面的性能妥协脑虎科技通过自主设计256通道专用芯片,实现了与电极阵列的深度匹配,在信号采集、处理、封装、功耗等多个维度进行系统级协同优化。陶虎指出:“制造上万通道的电极在技术上并不困难,但如果没有匹配的芯片、能处理海量连接点的封装技术,以及控制功耗散热的系统设计,再多电极也无法发挥作用。”脑虎追求的不是单点“炫技”,而是系统最优。

脑虎科技规划了一条自己的商业化路径:从科研市场积累数据与现金流,到医疗器械获批实现临床应用,再到远期可能的消费级市场,现阶段则聚焦于医疗康复场景的深耕。实践路径是从柔性电极到蚕丝蛋白涂层,从全栈研发到临床验证,希望这些路径都你能指向同一个目标:让技术真正服务于那些需要帮助的患者。

阶梯医疗

而同样扎根于上海的阶梯医疗也是一家以侵入式脑机电极为核心技术的脑机接口公司,由来自中科院脑科学与智能技术卓越创新中心的研究员赵郑拓创立,已经完成累积融资数亿元,并且是2025年单笔融资金额融资最高,其核心技术优势壁垒——拥有独立自主知识产权的“超柔性微纳电极”,定位从根本上改变电极的物理属性,电极由聚酰亚胺等生物相容性材料制成,核心设计理念就是让它的机械特性无限接近柔软的脑组织本身。

赵郑拓介绍道。2025年3月25日,复旦大学附属华山医院的一间手术室里,一枚硬币大小的植入体被精准地嵌入一位四肢截瘫患者的颅骨中。这是中国首例侵入式脑机接口系统前瞻性临床试验(First-In- Man,简称FIM),具有里程碑式的意义,让阶梯医疗成为继Neuralink之后,全球第二家公开宣布达到此关键临床阶段的公司。

同时阶梯医疗在生产制造上进行了超前布局。已建成一个2000平方米、符合国际GMP标准的生产厂房,并计划在2026年落成国内首个医疗级脑机接口MEMS生产基地。赵郑拓解释了自建产线的必要性,“医疗场景要求植入体在体液腐蚀、免疫攻击的环境下长期工作,这与消费电子芯片的使用环境完全不同。这需要对材料、工艺进行大量的改性,形成一套全新的标准。这套经验和能力,是无法外包的,必须自己从零搭建。”

然而,对脑机接口的全球技术竞争而言,最终决定技术价值的,还包括了更严谨的临床数据证明、规模化生产、监管合规与商业可持续等诸多挑战。在赵郑拓的终极理想中,阶梯医疗最终目标是人机交互效率的颠覆性提升,最终脑机接口系统将成为下一代的计算平台。

赵郑拓形容阶梯医疗的发展战略是“以终为始”,既心怀星辰大海,也要脚踏实地。从当前能够产生明确价值的医疗场景切入,为那些有迫切需求的人群解决核心痛苦。第一是运动控制类,主要面向瘫痪、截肢等运动功能障碍的患者,让他们能通过意念控制电脑、智能假肢、智能家居,重新与世界连接,甚至恢复工作能力,重拾生活的尊严。第二是感觉功能修复,比如人工听觉。对那些因听神经受损而无法从人工耳蜗获益的患者,通过直接刺激脑干的听觉核团,为他们重建听觉,让他们不仅能听到声音,甚至能感知音乐的旋律。第三是深部神经调控,面向帕金森、癫痫、抑郁症等疾病。传统的脑起搏器(DBS)是开环刺激,而阶梯医疗的脑机系统可以实现闭环调控,即实时读取大脑信号判断病理状态,然后进行精准、智能的刺激,从而达到更好的治疗效果和更少的副作用。

阶梯医疗商业当前更多聚焦在临床发展路线,其为产品上市规划时间表:2026年启动全国多中心、更大规模的临床试验,预计招募30~40名受试者,为产品的三类医疗器械注册上市提供关键的有效性和安全性数据。

姬械机

与前两家侵入式脑机接口公司不同的是,由脑与智能行业连续创业者卢树强联合斯坦福及MIT研究团队专家联合创立的姬械机科技则选择了另外一条以AI技术驱动的脑机交互发展路线,完成累积融资数亿元。其在公司愿景定位上去探索实现记忆备份,意识复制,肉体更换,等这个终极哲学问题的技术解决方案。姬械机(MaschineRobot)的愿景直白而大胆:“真爱与永生”。其逻辑是:如果人类难以获得真爱,那就用技术造一个能给予真爱的机器人;如果人类无法逃脱死亡,那就将意识上传到数字世界。这种标准美式科技叙事与发展路线的模式,让脑机接口行业出现了不一样的发展与商业逻辑。

这家公司选择了消费者与企业级双线市场的产品商业路线,面对消费级市场,姬械机瞄准的就是健康、娱乐、艺术和教育等更广阔的非临床场景,以“BCI-X”品牌推出了一系列神经科技的娱乐交互产品,同时选择了侵入式与非侵入式并行技术路线,其侵入式项目以“S-BCI”芯片平台为核心,定位研发多款高通量侵入式芯片应用于科研与临床场景,如帮助渐冻症患者恢复沟通能力。

比如在2024年,姬械机并未发布能够“谈恋爱”的机器人,也未展示“意识上传”的技术突破。它推出的产品是Dreamgear(梦境记录与生成)、BCI-Music(情绪生成音乐)、X-BCI(企业级脑机硬件平台)、Mind++(企业级脑机AI计算平台)、Brain++(企业级类脑计算平台)、康养陪护机器人这类看起来更像娱乐与健康服务工具,而非通往“永生”的桥梁。

2025其进行的公开产品方案,还有主打脑机情感交互的BCI-love,脑机睡眠交互的BCI-sleep和脑机控制系统BCI-control,另外这家公司还与北京协和医院联合为渐冻症ALS患者群体提供基于脑机接口的通信,交互与感知增加系统,对应的产品分别为BCI-communication(脑机打字通信系统)BCI-Feeling(脑机感知增强系统)。

姬械机面向B端市场把多年的技术和数据沉淀进行平台化开发,它以脑机接口基础架构提供商的角色推出“X-BCI”脑机硬件平台。其定位以 “脑机云”服务形态,各类的行业垂直服务商可以在平台上进行开发应用。作为行业应用的基础设施,X-BCI平台由脑机硬件设备单元,脑机数据服务平台,脑机AI计算系统组成,提供1~64通道的多样化脑机硬件,并集成后台数据存储功能。通过搭载专用AI计算模型,实现脑机交互任务的智能处理,用户可以轻松进行一键式调用与部署。姬械机给自己定位是不需要成为每个垂直领域的专家,而通过X-BCI与各个行业的头部企业合作,在影视、音乐、金融、工业安全等领域,姬械机为他们提供技术底座,这些合作伙伴再结合自身的行业知识和渠道资源,开发出针对特定场景的脑机应用。姬械机则从这些应用的后续盈利中获得分成,通过这一经典的“卖铲子”策略。

其发展定位先从消费级和B端行业服务脑机接口切入,积累数据、技术与资金,再逐步攻克侵入式与意识数字化的长期目标。下聚焦非侵入式商业化,同时将侵入式作为长期研发项目储备。姬械机的人工智能基因使得其与其他从硬件电极或或神经科学切入的脑机团队不同,姬械机从创立之初就带有浓厚的AI和数据科学背景,更合理的定位为“AI驱动的脑机接口”,核心方法论是“数据+算法”。这套逻辑是:脑机接口的本质是解码,通过非侵入式EEG记录的脑电信号极其复杂、微弱且充满噪声一非线性、非平稳、信噪比极低,意味着从混杂的背景噪声中准确识别特定意图的信号模式面临巨大挑战。传统信号处理方法和简单机器学习模型,在处理高维度、高噪声数据时往往力不从心,而这正是深度学习等现代AI技术发挥关键作用的地方。

但在其创始团队看来:先进的算法本身并不能构成持久的护城河,“在AI技术日益普及的今天,模型架构的创新很快会被复制。姬械机真正的壁垒,在于驱动这些算法的高质量、大规模专有数据集”-一这正是他口中公司成立以来“最烧钱”的部分。脑电数据的采集极其耗时耗力。不像计算机视觉或自然语言处理可以从互联网抓取海量数据,每一个有效的脑电数据点都必须在严格控制的实验环境下,通过精心的实验设计来获得。姬械机为此投入了巨大资源:在浙江大学等高校建立专门的数据采集实验室,聘请神经科学家主导实验,以确保数据的科学性和规范性,然后通过持续数年的系统性积累,构建起支撑其各类产品的庞大数据库。这个专有数据集与先进AI算法的结合,形成了强大的飞轮效应:高质量的硬件和专业采集流程保证了数据“纯净度”→大量优质数据训练出精准、鲁棒的AI解码模型→性能优越的模型催生如绘梦仪(Dreamgear)这样具有突破性体验的产品→产品推向市场吸引更多用户,产生更多真实场景数据→新数据再用于模型迭代优化,进一步提升体验。这个“数据一模型一产品一用户一数据”的闭环,形成自我强化的正向循环。

强脑科技

总部位于杭州的强脑科技,作为杭州“六小龙”之一,是国内最早进入脑机接口领域的企业之一,累积完成近10亿元融资。这家从哈佛创新实验室孵化而出的公司,自2015年创立之初就明确了技术路线——选择非侵入式路径。经过近10年的深耕,强脑科技已成为全球非侵入式脑机接口领域的领先企业之一。

它在底层技术上构筑了从自研电极材料到人工智能算法的完整技术栈,根据公开数据显示2022年强脑已经实现单一脑机接口产品10万台量产的规模,取得了显著的商业化落地成果。非侵入式路径选择的背后,是强脑科技对技术价值的判断——以风险更低、可及性更高的方式,为残障人士、神经疾病患者和普通大众提供帮助。侵入式脑机接口的手术风险、长期植入的安全性问题及复杂的伦理争议,使其难以在短期内大规模普及。而非侵入式脑机接口降低了使用门槛,可以安全地应用于更广泛的人群,包括康复期的病人、有特殊教育需求的儿童及追求身心健康的普通大众。在强脑的理念里,用户友好性是快速实现市场扩张的关键。

根据强脑的评估,侵入式脑机接口的手术风险、长期植入的安全性问题及复杂的伦理争议,使其难以在短期内大规模普及。而非侵入式脑机接口降低了使用门槛,可以安全地应用于更广泛的人群,包括康复期的病人、有特殊教育需求的儿童及追求身心健康的普通大众。在强脑的理念里,用户友好性是快速实现市场扩张的关键。强脑科技合伙人认为,“让脑机接口真正回到人的维度上,不是追逐概念的炫技,而是用科技帮助更多人重建自信、重新拥抱生活,这才是这项技术最有力量的地方”。

强脑科技的选择,规避了侵入式技术当前商业化路径充满不确定性——需要通过长期临床试验、医疗器械审批、手术成本控制等多重关卡。使其能够更快地将产品推向市场,通过真实的商业场景验证技术、积累数据。在信号采集和算法解码技术的基础上,强脑科技的产品线主要围绕智能仿生和智能健康两大核心方向展开。

强脑科技的智能仿生系列产品主要面向残障人士,包括智能仿生手和仿生腿。智能仿生手工作原理是通过佩戴在用户残肢末端的传感器,捕捉残肢表面产生的微弱肌电(EMG)、神经电信号,由内置AI算法实时解码后驱动仿生手的各个关节,实现高度直观的意念控制。2022年,BrainCo智能仿生手获得美国FDA上市批准。除此之外,其还推出了智能健康系列产品面向更广泛的人群,聚焦于脑疾病的干预、康复及大众脑健康管理。这包括针对孤独症、注意力不足儿童的脑机接口训练系统,以及面向普通消费者的助眠舒压、正念训练等可穿戴设备。

未来,强脑科技的核心方向将定位更加聚焦于脑疾病的干预与康复,持续投入脑电信号与神经机制研究,继续探索脑机接口在抑郁症、阿尔茨海默病等脑疾病领域的应用潜力。从技术架构来看,强脑科技已形成从信号采集硬件、AI解码算法到多场景应用系统的完整链条。从自研固态凝胶电极材料,到AI算法,再到在假肢、康复、大健康等领域的应用落地,强脑科技构建的是一个软硬件融合的技术体系。

随着商业化进程推进,强脑科技正在尝试建立技术、产品与用户之间的正向循环:通过产品使用获取用户反馈,优化算法模型,进而改进产品体验。强脑科技团队认为,非侵入式脑机接口公司能否在未来竞争中取胜,核心在于技术的可落地性与系统化整合能力。其判断未来脑机接口行业的发展将呈现出三个趋势:第一是融合。脑机接口将与人工智能、神经科学、可穿戴设备等领域深度结合,硬件的微型化、材料的柔性化将使设备更智能、更易用。第二是普惠。脑机接口会从实验室走向更广阔的生活场景,使用体验越来越简单。第三是规范化发展。随着脑科学研究和医学实践的深入,脑机接口正走向体系化与标准化阶段。它将逐步建立临床使用规范、安全评估体系与伦理标准,让技术发展更有序、更可靠。

通过上述分析我们可以看到,脑机四小龙各自在技术定位,发展策略,商业路线,愿景梦想等方面各不相同,但都希望基于各自的发展逻辑能够实现商业落地与规模化产业应用突破。

同时随着十五五将脑机接口明确作为重点发展产业之一,全国各地都将脑机接口作为重大发展战略,同时也有新的不同方向的以科学家为主的优秀脑机初创团队也纷纷基于产学研转化路线加入到了脑机接口这个大赛道,如北京智冉医疗,北京和泽科技,上海博瑞康医疗, 北京芯智,深圳微灵医疗 , 明视脑机科技等各自都选择了脑机电极材料,脑机整机系统平台,脑机临床应用等不同的发展方向进行技术与产品探索。

除此之外,已经完成成熟商业模式建设的几家知名脑部医疗科技公司如品驰医疗,景昱医疗,三博脑科也在积极关注脑机接口技术发展,随着脑机接口市场应用和前景的不断明确,未来有望直接下场参与脑机接口产业的产品研发与商业推出。而一些知名科技大厂如华为 ,小米 ,字节,阿里,腾讯,美团等也在积极布局脑机接口技术与应用探索,未来有望推出相关技术与产品应用服务。

接下来脑机四小龙将何去何从,在面临越来越多后起之秀加入到脑机行业,以及老牌神经医疗科技公司甚至互联网科技大厂加入到这个赛道后,他们将如何持续保持技术和商业的领先,以及如何实现自己的技术实践与商业爆发,让我们拭目以待!

正如郑海荣院士所提到的,脑机接口并非遥远的概念。从早期《阿凡达》中描绘的意念操控飞龙,到现实中瘫痪患者通过脑信号控制机械臂完成精细动作,这一领域正不断取得重大突破。其核心机制在于对大脑神经信号的“解码”与“编码”,以建立大脑与外部设备间高效、双向的信息交互通道。当前,侵入式、半侵入式和非侵入式等技术路径各有突破,也各自面临生物相容性、信号精度与安全性的挑战。在医疗健康领域,脑机接口展现出深远的应用潜力。它已应用于运动功能重建、感觉替代与神经疾病治疗等多个方向,给脊髓损伤患者、盲人等群体带来新的希望。国内外多个研究团队与企业正致力于推动脑机接口从实验室研究走向临床实用与产业化。

然而,脑机接口的意义远不止于医疗康复。它更深刻地指向一个跨学科命题:如何实现生物智能与人工智能的深度融合。正如《自然》(Nature)杂志在纪念图灵100周年诞辰时指出:“脑与机器融合并协同工作是实现人工智能的重要途径。”未来的发展路径不仅包括“脑控机器”,更可能拓展为“脑际通信”,实现生命体之间的直接信息交换,突破传统沟通的生理与物理限制。这一进程将对教育、通信、协作模式乃至人类社会结构产生深远影响。

从宏观技术演进视角来看,当前我们仍处于“数据智能”阶段,人工智能依托大数据与大模型赋能各行业。下一阶段,技术将迈向“物理智能”,实现AI与实体世界的深度互动。而最终,通过脑机接口的桥梁作用,“生物智能”阶段将有望实现人、机与环境的三元融合,构建智能形态的终极图景。实现该愿景须依托多学科协同与系统化创新。神经科学、计算科学、材料工程、算法设计、伦理治理等领域须深度融合,以应对技术挑战并构建可控、安全、可靠的BCI系统。同时,政策支持与产业资源投入亦不可或缺,这已成为国家科技战略布局与创新联合体共同关注的前沿方向。

在这个充满潜力的时代,脑机接口不仅代表一项关键技术,更触发对人类未来存在形态的深入思考。它提醒我们,真正的智能革命,终将回归人类本身——扩展认知边界,深化自我理解,并最终实现生命间更深刻的连接。脑机接口的赛道上,没有捷径。全球玩家都在用数年乃至十数年的临床数据积累建立壁垒,阶梯医疗选择了一条“最难走的路”,能否从“国内样本”走向“全球竞争者”,接下来,数据会比故事更有说服力。

作者:自由科技评论员     如有侵权,欢迎联系删除!

参考资料:

浦江科技评论2025年11月刊

脑虎科技官网  https://www.neuroxess.com

阶梯医疗官网 http://www.stairmed.com

姬械机官网  https://www.maschinerobot.com

强脑科技官网  https://www.brainco.cn

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