腦機接口芯片的“卡脖子”之憂

值得注意的是，從以上的活躍的BCI 芯片中，我們雖然能看到國內企業(yè)活躍的身影，我國也已經將腦機接口技術的發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，但實際上，在國內市場上，腦機接口產業(yè)鏈發(fā)展還不夠完善，芯片環(huán)節(jié)發(fā)展也較為薄弱。

國內在BCI 芯片領域的發(fā)展一直受到國外技術的制約。尤其是在腦電采集芯片方面，我國一直依賴進口產品，這無疑阻礙了我國在相關領域的發(fā)展。

美國是最早提出腦科學計劃及其行業(yè)發(fā)展規(guī)劃的國家，也是政府資金投入最多，技術發(fā)展水平最高的國家。在全球范圍內，美國在腦機接口的理論、方法和實踐方面具有明顯的領先優(yōu)勢。

美國有意以政策形式保持其在腦機接口領域的技術優(yōu)勢。2021年 10 月 26 日，美國商務部工業(yè)和安全局（BIS）出臺新規(guī)，擬向出口管理條例中進一步明確新的管制項目，其中就包括腦機接口技術。2023年2月，美國商務部官員再次重提腦機接口技術禁運事宜。若美方加強對腦機接口技術的出口管制，國內當前在該領域的發(fā)展必然受到不利影響。

至于美方限制腦機接口技術的出口的原因，究其根本，或與腦機接口技術的“軍民兩用”性相關。具體來看，腦機接口有5大應用場景：

1. 提供信息增強技術

簡單來說，可以為那些癱瘓或有其他嚴重運動缺陷的人提供新的通信增強技術。2022年Nature Communications上的一篇研究就借助能讀取大腦信號的植入式腦機接口，使一位罹患漸凍癥的男子選擇字母，組成通順的句子，完成日常交流。

2. 康復訓練

通過腦機接口技術，監(jiān)測到的腦電信息可以用于加工、反饋，針對多動癥、中風、抑郁癥等做對應的恢復訓練。例如，對于運動皮層相關部位受損的中風病人，腦機接口可以從受損的皮層區(qū)采集信號，其次刺激失能肌肉或控制矯形器，改善手臂運動；運動想象類腦機接口可以用于孤獨癥兒童的康復訓練，提升他們對于感覺運動皮層激活程度的自我控制能力，從而改善孤獨癥的癥狀，亦可以通過腦電信號的反饋，訓練使用者的專注力。

3. 腦科學研究與腦功能診斷

腦機接口，可以幫助研究人類大腦的認知、運動、情感等方面的機制，深入探究人類大腦的奧秘。 例如腦機接口可以幫助實時監(jiān)控和測量神經系統(tǒng)狀態(tài)，輔助臨床判讀?！氨O(jiān)測”型腦機接口應用方向十分多樣，包括測量視/聽覺障礙患者神經通路狀態(tài)協助醫(yī)生定位病因，評測陷入深度昏迷患者的意識等級等等。除此之外，通過結合腦電、視頻等多元信息進行診療，能夠輔助醫(yī)生判讀腦損傷、腦發(fā)育等多種臨床適應癥。

4. 人機交互

通過腦機接口技術，可以實現更加智能的人機交互，如控制家用電器、智能機器人、VR設備等等。  

5. 特殊領域

腦機接口技術可以用于軍用領域，如控制無人機等。  

前三大應用場景指向醫(yī)療用途，目前國內已經有成熟應用案例，是患者福音；但后兩者的應用場景指向設備控制，容易有敏感用途聯想。

在此背景下，國內加強腦機接口技術核心零部件的國產化率勢在必行。不過正如前文所提及，BCI 芯片的設計涵蓋了模擬、數字、通信等多種功能，其技術門檻在于模擬電路設計挑戰(zhàn)大、低功耗要求高，且具備無線能量傳輸、以及芯片算法等軟硬件相結合的技術能力。而我國當前在高端模擬芯片領域并無技術和人才優(yōu)勢，發(fā)展腦機接口技術還需長期耕耘。