脑机接口正从实验室走向真实世界，2024年成为技术验证与政策共振的关键之年。全球首款梦境重建产品Dreamgear给梦仪发布，Neuralink获FDA突破性设备认定，国产NEO完成三例临床植入——三大事件标志着脑机接口已跨越科学论证阶段，正式进入技术爆发期。浙商证券本报告系统梳理了脑机接口的演进脉络、核心技术路径、全球市场规模及中国政策驱动下的产业化节奏，为投资者呈现这一新质生产力代表赛道的全貌。
脑机接口技术演进：从科学幻想到技术爆发的五十年历程
脑机接口研究自二十世纪七十年代起步，经历了科学幻想、科学论证和技术爆发三个阶段。早期研究集中于动物实验和基本原理验证，进入21世纪后，机器学习技术的广泛应用使得脑电信号得以高效解码，推动脑机接口从理论走向实践。2020年以来，以Neuralink为代表的科技企业大规模入局，叠加各国脑科学计划的持续推进，脑机接口进入技术爆发阶段。2024年，Neuralink的Blindsight设备获得FDA“突破性设备”认定，标志着监管层对侵入式脑机接口临床价值的认可。
脑机接口的核心在于采集脑电信号并转化为控制指令，其技术路线分为非侵入式、半侵入式和侵入式三大类。非侵入式（如EEG）采集头皮电信号，信号粒度为毫伏级，记录多个神经元的协同活动，安全性高、已有多款消费级产品；侵入式（如皮层内记录）信号可达微伏级，能够捕捉单个神经元放电，信息通量大，但需开颅植入芯片，存在感染和免疫排斥风险。目前非侵入式仍是主流研究方向，但侵入式因Neuralink的突破性进展而备受关注，两者将在不同场景下长期共存。
表：脑机接口三种技术路线核心对比| 类型 | 采集方式 | 信号精度 | 安全性 | 典型应用 | 代表企业/机构 |
|---|
| 非侵入式 | 头皮电极（EEG） | 毫伏级（群体信号） | 高，无创 | 康复训练、情绪监测、游戏 | 强脑科技、BrainCo |
| 半侵入式 | 皮层电极（ECoG） | 介于两者之间 | 中等 | 癫痫病灶定位、神经调控 | 部分科研机构 |
| 侵入式 | 皮层内微电极 | 微伏级（单神经元） | 低，需手术 | 瘫痪患者运动恢复、视力重建 | Neuralink、Blackrock |
脑控机器人落地加速，运动康复与通用操控双线突破
脑控机器人是脑机接口技术最直观的应用形态，通过解码大脑运动意图控制外骨骼或通用机器人。2024年9月，中山三院利用脑控外骨骼机器人帮助脊髓损伤瘫痪患者迈出行走步伐，患者通过思考“如何走路”驱动肢体动作，实现了意念到行动的转化。天津大学与天津市人民医院联合研制的“神功一号”则针对中风康复，通过无创读取脑电信息驱动神经肌肉电刺激，使患者从被动康复转变为主动训练，仅三次体验后患者脚、腿和大拇指即可自主动作。
在通用机器人操控领域，斯坦福大学吴佳俊和李飞飞团队开发的NOIR系统将脑电图信号解码为机器人技能库，可完成烹饪、熨烫、刮奶酪、玩井字棋、抚摸机器狗等20种日常活动。该系统不局限于特定动作，而是将脑电信号映射到机器人技能空间，实现灵活的任务泛化。这一突破表明，脑机接口不仅服务于残障人士的医疗康复，未来更可成为普通人操控机器人的自然交互界面，为通用人形机器人的普及提供底层控制方案。
脑电大模型开启新范式，LaBraM训练2500小时数据
脑电信号的非平稳性和个体差异性长期制约着脑机接口的泛化能力。上海交通大学吕宝粮团队携手零唯一思科技发布的LaBraM通用脑电大模型，为这一难题提供了规模化解决方案。研究团队从20个公开数据集中收集超过2500小时的不同任务和格式的脑电数据，预训练了580万、4600万和3.69亿三个参数规模的模型，这是迄今为止BCI领域最大的模型。通过无监督学习，LaBraM获得了通用的脑电表征能力，可在分类、回归等四种下游任务上快速微调适配。
脑电大模型的意义在于，它将原本分散、异构的脑电数据统一到通用表征空间，使模型能够跨任务、跨受试者迁移学习。这一思路与自然语言处理中的大语言模型一脉相承——只要有足够多的脑电数据，大规模脑电模型就能学习到更通用的脑电表征，从而大幅降低下游任务的标注成本和应用门槛。吕宝粮团队的工作为脑机接口的产业化扫清了算法层面的关键障碍，使得非侵入式脑机接口在精度和鲁棒性上向侵入式靠拢成为可能。
