來源：中金公司
我們認為腦機接口是重要的前沿科技之一，短期非侵入式接口與AR/VR等技術相結合，可能成為鍵盤，鼠標，觸摸屏之後下一代人機交互方式。長期來看，侵入式接口能夠準確的捕捉大腦各個部位發出的信號，幫助傷殘人士恢復對肢體的感知。未來甚至可能出現像阿凡達，X-Men等科幻電影中主人公那樣通過腦機接口實現和機器人結合，打造超級人類。目前海外腦機接口技術領先的公司有NeuraLink，Kernel，BrainGate，CTRL-Labs和Neurable等，國內也能看到BrainCo和博睿康科技等創業公司以及浙大和北京腦科學與類腦研究中心等研究團隊。
圖表：腦機接口原理示意圖
資料來源：中金公司研究部
圖表：科幻電影裏的腦機接口
資料來源：ResearchGate，KenResearch，PennToday，中金公司研究部
圖表: 腦機接口發展歷史
資料來源：Journal of Neurology，ISHN，BrainGate，BrainCo，NeuraLink，浙江大學，中金公司研究部
非侵入式接口有望顛覆人機交互方式。
人機交互方式從最初的鍵盤 文字顯示，到PC時代的鍵盤 鼠標 圖形顯示，智能手機時代的觸摸屏，再到VR/AR時代利用各種傳感器捕捉手勢及眼部活動完成交互。腦機接口直接捕捉大腦各部位產生的電信號，將電信號處理後用於控制電子設備，具備信息種類多、反應速度快等優勢。被Facebook收購的CTRL-Labs已經實現了捕捉肌電信號與腦電信號結合，並完成設備控制。目前，CTRL-Labs已經把該技術用於筆記本電腦控制，能夠在不作出任何動作的情況下實現基礎的鼠標、鍵盤操作。在併入Facebook的虛擬現實部門後，市場期望其能夠把腦機接口技術與Oculus VR結合，優化用户體驗並減少VR所需活動空間。此外，非侵入式接口還能夠對用户進行神經反饋訓練，強化某一頻段腦電波達到增強反應目的。該技術已經被美國軍方用來訓練士兵的認知和決策能力[1]。未來如果能夠將設備穩定性以及信號精準度等問題解決，我們認為非侵入式接口有望成為下一代人機交互方式。
圖表: 人機交互發展路徑
注：假設腦機接口在2025年能夠監測200個電極位置；資料來源：Columbia University，RATATYPE，2019年世界機器人大會，中金公司研究部
圖表: Ctrl-labs腕帶操作Chrome“跳躍的恐龍”遊戲
資料來源：CTRL-Labs官網，中金公司研究部
圖表: 美國DARPA運用腦機接口進行軍事化測試
資料來源：CNDS，中金公司研究部
侵入式接口能夠使傷殘人士恢復感知，有望打造超級人類。
通過手術將電極植入大腦內部，實現高精準度信號監測，主要應用在醫療領域，能夠幫助脊髓或四肢損傷患者控制義肢。2019年7月，Musk宣佈其成立的NeuraLink已經研發出一套腦機接口解決方案，能夠實現單個神經元監測，微創植入，提高信息傳輸帶寬等功能，優勢是1）減小創口面積，約為傳統侵入式創口的1/20；2）高帶寬，最多能夠監測超過10,000個神經元，是Utah array的10倍以上。最終，NeuraLink希望實現人腦與AI設備自由交互，不受帶寬限制。此外，我們預計未來腦機接口還有望被應用到更廣闊的領域，甚至有望將非人類感知能力轉變為人類感知能力，比如對於超聲波的感知能力，以及感知磁場等能力，真正實現“硅基生物”和“碳基生物”融合，打造超強人類，讓人腦進一步延伸發展。
圖表: NeuraLink植入方式示意圖
資料來源：NeuraLink官網，中金公司研究部
中國腦機接口企業現狀：
國內在侵入式腦機接口較為領先的研究機構包括浙江大學和北京腦科學與類腦研究中心的團隊。其中，2020年初，浙江大學附屬醫院完成了國內首例Utah array電極植入，幫助病人實現日常生活行動。另一方面，國內公司在非侵入式接口研究較為成熟，其中，BrainCo的專注力頭環產品在2017年已經正式上市，並且已在全球多個國家推廣。博睿康科技在2017年推出數字腦電圖機和事件相關電位系統等設備，實現了腦電採集及分析等功能。
圖表: 國內首例侵入式腦機接口臨牀實驗
資料來源：浙江大學，中金公司研究部
圖表: BrainCo主要產品，賦思頭環Focus
資料來源：BrainCo官網，中金公司研究部
圖表: Focus軟硬件特點
資料來源：BrainCo官網，中金公司研究部
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[1]https://www.darpa.mil/news-events/2015-04-27-2