前言：整體腦機(jī)接口海外龍頭公司發(fā)生重要技術(shù)突破,，有望長期賦能醫(yī)藥、大模型,、人形機(jī)器人等多個相關(guān)行業(yè),。2023年5月29日舉辦的中關(guān)村“腦機(jī)接口創(chuàng)新發(fā)展論壇”上，相關(guān)部門介紹我國已經(jīng)形成覆蓋基礎(chǔ)層,、技術(shù)層與應(yīng)用層的腦機(jī)接口全產(chǎn)業(yè)鏈,，同時近期也將腦機(jī)接口作為培育未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。
工具選擇上,，科創(chuàng)100ETF（588190）跟蹤的科創(chuàng)100指數(shù)布局科創(chuàng)板中小市值個股,，小盤科技成長風(fēng)格鮮明，長期有望分享成分股成長為各細(xì)分方向龍頭從小到大過程的紅利,。行業(yè)分布上,，TMT賽道（電子、計(jì)算機(jī),、通信）和醫(yī)藥賽道權(quán)重較高,，長期有望受益于腦機(jī)接口技術(shù)突破的產(chǎn)業(yè)化賦能，當(dāng)前配置價值凸顯,。
一,、何為腦機(jī)接口,？
2月20日，某海外科技巨頭CEO公開透露,，旗下腦機(jī)接口公司Neuralink的首位人類受試者或已完全康復(fù),，沒有出現(xiàn)此前擔(dān)憂的不良反應(yīng)。20多天前,，1月29日該受試者成為了首位接受Neuralink腦機(jī)接口芯片植入的人類,，受試者現(xiàn)在具有了僅需思考就可以在電腦屏幕上移動鼠標(biāo)的“超能力”。那么什么是“腦機(jī)接口”呢,？
大家在一些經(jīng)典影視作品中可能會看到一些能夠用“意念”操縱物品的“超能力者”,，而腦機(jī)接口在一定程度上就可以類比這種“意念”。腦機(jī)接口（Brain Computer Interface,，BCI）不依賴大腦的正常輸出通路（即外圍神經(jīng)和肌肉組織,，簡單來說就是不用動手動口），實(shí)現(xiàn)人腦與外界（計(jì)算機(jī)或其他外部裝置）直接通信的系統(tǒng),。
腦機(jī)接口由七大部分組成：大腦,、腦信號采集、腦信號預(yù)處理,、信號解析,、控制接口、外部控制設(shè)備和神經(jīng)反饋,，整體形成一個閉環(huán),。外部設(shè)備可以是不同型號的計(jì)算機(jī)或各類器械設(shè)備,，如日常用的筆記本電腦,，用于治療用途的腦起搏器，或是輪椅,、假肢等外部控制設(shè)備,。
腦機(jī)接口的工作方式可以分為三大類：
（1）侵入式。顧名思義,，侵入式腦機(jī)接口通常直接植入到大腦的灰質(zhì),，此類腦機(jī)接口主要用于重建特殊感覺（例如視覺）以及癱瘓病人的運(yùn)動功能。Neuralink采用的正是侵入式,，通過手術(shù)方式直接將電極植入到大腦皮層,，以獲得高質(zhì)量的神經(jīng)信號。
（2）半侵入式,。半侵入式腦機(jī)接口一般植入到顱腔內(nèi),，但是位于灰質(zhì)外，信號質(zhì)量優(yōu)于非侵入式,，且引發(fā)免疫反應(yīng)和愈傷組織的幾率較小,。
（3）非侵入式,。非侵入式腦機(jī)接口通常是方便佩戴于人體的非侵入式裝置，通過功能性磁共振成像等間接信號采集幫助刺激大腦,。
理論發(fā)展歷程上,，自1973年加州大學(xué)洛杉磯分校教授提出“腦機(jī)接口”概念以來，相關(guān)科學(xué)論證已經(jīng)進(jìn)行了五十多年,，21世紀(jì)初逐漸開始從理論研究轉(zhuǎn)向應(yīng)用實(shí)驗(yàn)及產(chǎn)品開發(fā),，在醫(yī)療衛(wèi)生、娛樂游戲領(lǐng)域進(jìn)展迅速,。
商業(yè)化方面,，2016年Neuralink公司成立，致力于腦機(jī)接口技術(shù)的研究和商業(yè)化,，其研究進(jìn)展及產(chǎn)品在腦機(jī)領(lǐng)域具有代表性,，當(dāng)前首例人體試驗(yàn)或已成功。國內(nèi)在2021年正式啟動“腦計(jì)劃”,，確定了“一體兩翼”的發(fā)展戰(zhàn)略,，提供眾多政策支持，2014-2023年,，我國腦機(jī)接口行業(yè)發(fā)生融資事件170起,，已披露融資總額達(dá)到58.45億人民幣。伴隨當(dāng)前頭部公司的技術(shù)突破,，行業(yè)“鲇魚效應(yīng)”有望刺激和加速國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,，成長空間或較為廣闊，科創(chuàng)100ETF（588190）長期有望受益于腦機(jī)接口技術(shù)突破的產(chǎn)業(yè)化賦能,，當(dāng)前配置價值凸顯,。
二、醫(yī)療服務(wù)：醫(yī)療是腦機(jī)接口最剛需應(yīng)用賽道
腦機(jī)接口技術(shù)的成熟有望刺激多個賽道,。腦機(jī)接口的應(yīng)用起點(diǎn)在醫(yī)學(xué),，利用腦機(jī)接口技術(shù)獲取大腦功能區(qū)的信息并進(jìn)行分析，或?qū)⒂兄谏窠?jīng)精神系統(tǒng)疾病診斷,、篩查,、監(jiān)護(hù)、治療與康復(fù)等工作的開展,。根據(jù)麥肯錫測算,，全球腦機(jī)接口醫(yī)療應(yīng)用的潛在市場規(guī)模在2030-2040年有望達(dá)到400億-1450億美元，其中嚴(yán)肅醫(yī)療應(yīng)用潛在規(guī)模在150億-850億美元,，消費(fèi)醫(yī)療應(yīng)用潛在規(guī)模在250億-600億美元,。
腦機(jī)接口在醫(yī)療健康領(lǐng)域的主要應(yīng)用場景包括：
（1）意識與認(rèn)知障礙診療。通過腦機(jī)接口設(shè)備獲取并分析“植物人患者”的腦電信號，掌握患者的意識狀態(tài),，實(shí)現(xiàn)意識障礙診斷與評定,，甚至與意識障礙患者實(shí)現(xiàn)交流。這有助于醫(yī)生對患者喚醒康復(fù)可能進(jìn)行判斷,，有針對性地采取治療措施,。
（2）精神疾病診療。給予腦電信號中的情感識別,，可以克服抑郁癥,、焦慮癥等精神類疾病的交流障礙，有助于輔助該類疾病的研究和治療,。
（3）感覺缺陷診療,。使患者自身的感覺信息被腦機(jī)接口設(shè)備解碼，實(shí)現(xiàn)感覺恢復(fù),，目前該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在聽覺,、視覺、觸覺等感覺缺陷診療中發(fā)揮積極作用,，未來可期,。
（4）癲癇和神經(jīng)發(fā)育障礙診療。通過腦電輸出和判斷大腦的功能和疾病信號,，以誘發(fā)患者功能區(qū)響應(yīng),，通過手術(shù)切除、熱凝,、激光損毀等技術(shù)實(shí)現(xiàn)改變和治療大腦的癲癇網(wǎng)絡(luò),，已在臨床成熟應(yīng)用。
圖：腦機(jī)接口全球?qū)＠暾堏厔?br>（信息來源：國信證券）
腦機(jī)接口在醫(yī)療服務(wù),、創(chuàng)新藥械領(lǐng)域應(yīng)用空間或較為廣闊,，近年來逐步邁入蓬勃發(fā)展階段。2014年后,，不斷有新公司進(jìn)入該領(lǐng)域,，截至2019年每年新增公司超過10家,，明顯高于2014年前水平,。全球腦機(jī)接口專利申請近些年加速增長，成果轉(zhuǎn)化踐行積極,。2010-2021年期間,，腦機(jī)接口的有效發(fā)明和實(shí)用新型專利許可量達(dá)到100多件，技術(shù)逐步走出實(shí)驗(yàn)室,，向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用落地,，科創(chuàng)100ETF（588190）有望長期收益。
圖：歷年新增腦機(jī)接口企業(yè)數(shù)量
（信息來源：國信證券）
三、AI大模型：腦機(jī)接口為AI大模型提供新模態(tài)方向
除剛需醫(yī)療領(lǐng)域外,，腦機(jī)接口也有望為AI大模型賽道提供更多技術(shù)迭代方向,。2024年春節(jié)期間，海外多個大模型出現(xiàn)重要技術(shù)突破,，如實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量“文生視頻”功能的Sora大模型,、上下文理解窗口達(dá)百萬級別的Gemini 1.5版本大模型等。模態(tài)方面,，“文生文”,、“文生圖“、”文生視頻“,、”圖生文“,、”圖生圖“等輸入輸出模式均已被突破，而伴隨當(dāng)前Neuralink的技術(shù)突破,，”腦電波生文“,、”腦電波生圖“、”腦電波生視頻“等新模態(tài)方向有望出新,。
當(dāng)前,，腦電大模型的開發(fā)往往面臨腦電數(shù)據(jù)收集和處理的難題，伴隨腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展,，腦電波輸入有望成為大模型的一種新模態(tài),，從而有效提升腦電數(shù)據(jù)收集和處理的效率和規(guī)模。伴隨Sora為代表的AI多模態(tài)模型進(jìn)入飛躍式發(fā)展階段,，腦機(jī)接口能夠賦能相關(guān)模型的訓(xùn)練,，打開腦電大模型的新市場，為AI大模型研發(fā)提供更大的技術(shù)發(fā)展空間,。
AI大模型終端應(yīng)用領(lǐng)域,，元宇宙和腦機(jī)接口能夠在信息層次相結(jié)合，當(dāng)前人類與虛擬空間的連接主要是通過感官實(shí)現(xiàn)（VR眼鏡等）,，腦機(jī)接口的發(fā)展可以直接傳達(dá)大腦的物理信息,，帶來更為直接的、連接人與未來數(shù)字世界的通道,。未來腦機(jī)接口有望將人與AI的帶寬提高幾個數(shù)量級,，提高人與AI的溝通效率，為AIGC等應(yīng)用場景升級賦能,。
四,、人形機(jī)器人：腦機(jī)接口提升人與人形機(jī)器人交互能力
除大模型賽道外，伴隨當(dāng)前腦機(jī)接口植入進(jìn)入實(shí)證階段,，人機(jī)交互能力有望大幅提升,。Neuralink腦機(jī)接口產(chǎn)品的初始目標(biāo)是幫助失去肢體功能的患者實(shí)現(xiàn)意念控制智能設(shè)備,，當(dāng)前已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)人腦與人工智能交互，整體思路是手術(shù)植入物通過1024個電極記錄大腦神經(jīng)信號（神經(jīng)信號是一種生物電流）,，無線傳輸?shù)綉?yīng)用程序,，再將相關(guān)數(shù)據(jù)流解碼為動作意圖，最終通過藍(lán)牙無線控制外部設(shè)備,。
腦機(jī)接口或?qū)?shí)現(xiàn)人類思維貫通人形機(jī)器人的智慧大腦,，以人類意愿完成對人形機(jī)器人行為的全操控，“人機(jī)融合“新形態(tài)或?qū)l(fā)生深刻變革,。長期影響上,，”人腦操控人形機(jī)器人“有望解決人口老齡化、用工成本,、工作環(huán)境安全性三大痛點(diǎn),，具備長期社會意義。
（1）人口老齡化是全球性問題,。據(jù)聯(lián)合國《世界人口展望》（2022）報告,，世界平均年齡已經(jīng)從1970年的20.3歲來到2021年的30.0歲，且聯(lián)合國預(yù)計(jì)到2050年,，世界平均年齡或?qū)⑦M(jìn)一步增加到35.9歲,。人口老齡化給經(jīng)濟(jì)、社會和醫(yī)療保障等方面帶來巨大挑戰(zhàn),，尤其勞動力短缺,、養(yǎng)老服務(wù)等方面是較大痛點(diǎn)，而未來如若腦機(jī)接口賦能“人與人形機(jī)器人“的交互,，家庭看護(hù)人形機(jī)器人長期應(yīng)用空間較大,。
圖：世界平均人口年齡（歲）
（信息來源：中信證券）
（2）全球用工成本持續(xù)上升。據(jù)統(tǒng)計(jì),，我國過去十年的年化工資增長率約為9%,，截至2022年12月，我國就業(yè)人員平均工資已經(jīng)達(dá)到11.4萬元,。美國過去十年工資增長率為4%,，截至2022年達(dá)到7.3萬美元。高昂用工成本使部分企業(yè)在激烈競爭市場中難以維系盈利能力,，尤其是勞動密集型產(chǎn)業(yè),，具有“靈巧手“的人形機(jī)器人在熟練工”人腦控制“下或大幅提高企業(yè)生產(chǎn)力。
圖：2013-2022年中國就業(yè)人員年化平均工資（元）與工資增長率
（信息來源：中信證券）
（3）高危職業(yè)安全性難以保障,。消防員,、高空作業(yè)者,、礦工,、戰(zhàn)地記者等職業(yè)是全世界公認(rèn)的危險職業(yè)，又是社會中不可或缺的崗位，每年有著大量用工需求,，同時職業(yè)內(nèi)容又具有一定復(fù)雜性,，普通工業(yè)機(jī)器人難以勝任。在腦機(jī)接口賦能“人機(jī)交互”的背景下,，人類控制人形機(jī)器人進(jìn)行業(yè)務(wù)實(shí)操成為可能,，具備較強(qiáng)社會價值。
整體腦機(jī)接口海外龍頭公司發(fā)生重要技術(shù)突破,，有望長期賦能醫(yī)藥,、大模型、人形機(jī)器人等多個相關(guān)行業(yè),。2023年5月29日舉辦的中關(guān)村“腦機(jī)接口創(chuàng)新發(fā)展論壇”上,，相關(guān)部門介紹我國已經(jīng)形成覆蓋基礎(chǔ)層、技術(shù)層與應(yīng)用層的腦機(jī)接口全產(chǎn)業(yè)鏈,，同時近期也將腦機(jī)接口作為培育未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向,。
圖：科創(chuàng)100指數(shù)申萬一級行業(yè)分布
（信息來源：Wind；截至20240219）
工具選擇上,，科創(chuàng)100ETF（588190）跟蹤的科創(chuàng)100指數(shù)布局科創(chuàng)板中小市值個股,，小盤科技成長風(fēng)格鮮明，長期有望分享成分股成長為各細(xì)分方向龍頭從小到大過程的紅利,。行業(yè)分布上,，TMT賽道（電子、計(jì)算機(jī),、通信）和醫(yī)藥賽道權(quán)重較高,，長期有望受益于腦機(jī)接口技術(shù)突破的產(chǎn)業(yè)化賦能，當(dāng)前配置價值凸顯,。
