清华五道口2023脑机接口行业图谱研究报告79页

研究报告 （2023年第 8 期 总第129期） 2023年06月14日 脑机接口行业图谱1 资本市场与公司金融研究团队 朱雅姝 胡杏 【摘要】行业图谱研究是本团队科技成果转化研究的一项子课题，目标定位于清晰理解前沿科技成果的技术核心、科创企业的技术竞争力及科研工作者的研究进度，从而助力科技成果转化效率的提升。行业图谱研究将以系列形式展开，选取国家战略重点科技领域的商业应用场景逐一进行，时效性较强。 本报告为行业图谱的计算机科学系列之脑机接口领域。美国、欧盟、日、韩、澳大利亚等多国已加速布局脑机接口，抢占全球脑科学竞争战略高地。中国对该技术的重视程度不亚于发达国家，近两年已经将其上升为国家战略。脑机接口是指在人或动物大脑与外部设备之 1 感谢资本市场与公司金融研究中心的实习生许喜远、张与豪同学对本报告的助研工作。许喜远同学是清华大学医学院2022级博士。张与豪同学是清华大学医学院2023级博士。 间创建的直接连接实现脑与设备的信息交换，其工作流程包括脑电信号的采集、处理、输出和执行，最终再将信号反馈给大脑。其中，脑电信号的采集和处理是核心。脑电信号采集技术包括脑电信号的放大和模拟信号到数字信号的转换，软件主要由嵌入式程序、USB程序和PC端程序构成，使用到的硬件设施有脑机接口电极、脑机接口芯片等。脑电信号处理技术，包括脑电的预处理，神经元信号提取算法，深度学习，数据管理，机器学习算法，软件工程等各环节，都依赖于GPU、CPU等高性能硬件设备提供的算力作为基础，并被集成于脑机接口芯片中。 脑机接口的电极、芯片是核心技术竞争的硬件设备。目前国内缺乏商业化的侵入式阵列电极，而最先进的电极都是在国外生产或与外国有关。国内的技术和产品无法与美国的重量级成果如Neuropixel等相媲美。芯片的生产上，高质量的原材料和制造设备均依赖于国外供应商，例如硅晶圆主要由美国的Global Foundries和台湾的台积电等公司生产，金属线材主要由美国的TE Connectivity和日本的Furukawa Electric等公司生产。目前国际芯片企业Neuralink独占领先地位，我国聚德科技正在此领域紧追。 脑机接口的数据处理技术也是关键的核心竞争力。具体指将采集到的脑信号进行分析和解码的过程。国际上，美国Google的DeepMind实验室