今天分享的是：2025年脑机接口专利关键技术白皮书
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脑机接口技术加速崛起：全球专利格局与核心突破全景扫描
当大脑信号可以直接操控外部设备，当神经刺激能够精准改善帕金森病症状，曾经只存在于科幻作品中的"脑机交互"正逐步走进现实。作为21世纪最具颠覆性的前沿技术之一，脑机接口（BCI）已成为全球科技竞争的战略高地。近日，复旦大学与国家知识产权局相关机构联合发布的《2025年脑机接口专利关键技术白皮书》，通过解析全球数万项专利数据，勾勒出这一领域的技术脉络与竞争格局。
全球竞逐：中美引领技术浪潮
脑机接口技术的发展已进入快车道。白皮书数据显示，全球脑机接口领域累计专利申请已超6.6万项，其中信号解码相关专利达3.6万项，成为研发最活跃的方向，紧随其后的是信号采集（1.8万项）和神经调控（1.4万项）。近十年来，随着人工智能、新材料等技术的融合，脑机接口专利申请呈现爆发式增长，2022年全球年申请量已突破1200项，是2002年的5倍。
在这场技术竞赛中，中美两国表现尤为突出。美国作为传统技术强国，在神经调控等核心领域仍保持优势，其专利申请的全球同族数量平均达3.87件，技术输出能力显著。而中国近十年专利申请增速迅猛，在信号采集、信号解码、脑控外设等领域已成为全球第一大技术来源地，单一市场专利申请量达2.5万项，展现出强劲的追赶势头。
企业与高校成为创新主力。全球范围内，美敦力、波士顿科学等巨头在神经调控、信号采集领域专利布局领先；国内高校表现亮眼，清华大学、天津大学在多个技术分支跻身全球前十，武汉衷华脑机、北京品驰等企业则在侵入式采集、神经刺激设备等领域加速追赶。
核心突破：从信号采集到精准调控
脑机接口的核心价值，在于实现大脑与外部设备的"双向对话"。这一过程涉及信号采集、解码、神经调控等关键环节，每个领域都在孕育突破性进展。
信号采集技术呈现"侵入"与"非侵入"并行发展的格局。非侵入式技术因安全性高、操作便捷，专利申请占比最高，广泛应用于睡眠监测、认知评估等场景。皇家飞利浦聚焦睡眠状态监测，其开发的SmartSleep头带能通过脑电信号识别睡眠阶段，结合听觉刺激延长深度睡眠；天津大学则构建了多层次专利布局，从柔性电极到光学传感器，持续提升信号采集的稳定性与便捷性。
侵入式技术因能获取更高分辨率的脑电信号，成为近年来的研究热点，近十年专利增幅超过非侵入式。其中，柔性电极凭借与脑组织的良好力学匹配性，有效减少免疫反应，成为研发重点。美国Neuralink的柔性电极阵列已实现1024个通道的神经信号记录，其"N1植入物"已进入人体试验阶段；国内武汉衷华脑机研发的高通量植入系统，通道数达6.5万个，展现出独特技术优势。更具创新性的是多功能集成电极，美敦力的SenSight™电极既能提供脑深部刺激，又能实时感知大脑信号，实现"刺激-监测"闭环，已在帕金森病治疗中落地应用。
神经调控技术则向"精准化"与"智能化"迈进。脑深部刺激（DBS）和脊髓电刺激（SCS）是当前的热点，前者用于治疗帕金森病、癫痫等，后者则是慢性疼痛管理的利器。美敦力研发的BrainSense技术，通过捕捉局部场电位信号实现闭环调控，让刺激参数随患者状态动态调整；波士顿科学的方向性电极技术，能通过分段设计精准控制刺激方向，减少语言障碍等副作用。
值得关注的是，诱发复合动作电位（ECAP）信号的应用正掀起新变革。澳大利亚萨鲁达公司基于ECAP信号开发的脊髓电刺激系统，成为全球首个实现感知调控的产品，能根据神经反应实时调整治疗参数；美敦力、波士顿科学也纷纷布局这一技术，推动疼痛治疗从"经验调节"走向"精准响应"。
未来图景：技术融合打开想象空间
随着技术迭代，脑机接口的应用边界不断拓展。在医疗领域，从运动障碍康复到癫痫预测，从慢性疼痛管理到睡眠优化，脑机接口正成为多种疾病的创新治疗手段。浙江强脑科技的AI义肢通过非侵入式脑电信号控制，已获FDA批准；Neuropace公司的反应性神经刺激系统，能自动识别癫痫发作前的异常脑电，提前释放刺激终止发作。
消费级应用也初露锋芒。神念科技的TGAM芯片集成干电极与消噪算法，能量化用户专注度、放松度，赋能脑机交互游戏、专注力训练等场景；柔性电子技术的发展，则让脑电采集设备走向小型化、穿戴化，从头带、耳机到贴片，持续提升用户体验。
中国在这场技术革命中机遇与挑战并存。一方面，国内在非侵入式技术、脑控外设等领域专利布局活跃，科研院所与企业的专利转让近十年增长明显，产学研转化加速；另一方面，在侵入式电极、ECAP信号处理等核心技术上，仍面临国外专利壁垒。白皮书指出，随着ECAP信号向脑深部刺激拓展，以及人工智能在疾病预测中的深度应用，新的技术赛道正在形成，国内创新主体有望凭借在AI、无线通信等领域的优势实现突破。
从实验室到临床，从医疗到消费，脑机接口技术正以"润物细无声"的方式重塑人类与科技的关系。这场跨越神经科学、工程学与信息科学的交叉创新，不仅将改变疾病治疗的范式，更可能重新定义人类感知世界、与世界交互的方式——而专利数据勾勒的技术轨迹，正是这场变革最真实的注脚。
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