脑机接口技术赋予通信业的新机遇_脑机接口技术应用

通信世界网消息（CWW）2023年马斯克旗下Neuralink获得脑植入物人体临床研究的FDA批准，首例人类大脑芯片植入且患者恢复良好。清华脑科学团队研究成功实现人类患者通过脑机接口自主喝水。脑机接口技术已逐步进入应用普及期。在热议新质生产力的当下，脑机接口技术与生成式人工智能、6G、量子计算、柔性电池、高温超导等颠覆性技术一道，迅速成为人们讨论的热点。

脑机接口技术的发展现状

脑机接口（BCI）是一种将人类大脑与外部设备连接起来的技术，它可以使人类通过意念控制机器或计算机。单向脑机接口可以实现电脑接收来自大脑的指令，或将信号传送给大脑（如视频重构）。而双向的脑机接口则可以让大脑与外界的装置进行互动。BCI技术近年来取得了快速发展。目前，BCI主要有侵入式和非侵入式两种类型。侵入式BCI需要将电极植入大脑皮层，可以获得更精准的脑信号，但同时也存在手术风险和伦理问题。非侵入式BCI不需要手术，可以通过脑电波（EEG）、磁场（MEG）等方式采集脑信号，但信号的精度和稳定性相对较低。

作为人机交互的特殊形态，脑机接口颠覆了传统的人机交互必须有肌肉组织参与的模式（口、眼、手等），可直接从大脑提取信号控制外部设备，替代、恢复、补充或改善大脑的功能，在医疗健康、教育、游戏娱乐等领域拥有广泛的应用场景。

表1 脑机接口发展阶段 （资料来源：信通院《脑机接口技术发展与应用研究报告（2023年）》）

信通院研究报告预计，从2023年开始的十年内，脑机接口有望实现应用解决方案效果良好、多类解决方案走向成熟商用的目标。BCI技术将在重建和改善人类运动功能，增强和扩大感知能力，融合虚拟与现实环境多方面发挥巨大潜力。

 脑机接口技术已成全球科技竞争的战略高地

从市场潜力来看，QYResearch的数据显示，2019年全球脑机接口市场规模已经达到了12亿美元，预计到2026年将达到27亿美元，年复合增长率为12.4％。据麦肯锡预测，仅医疗领域，2030-2040年全球潜在市场规模400亿美元，年复合增长率大于10%。2022年神经系统疾病药物全球市场1356.12亿元，中国市场995亿元。脑机接口有望瓜分该市场的十分之一至三分之一，即全球市场最少136亿元，中国市场最少100亿元。此外BCI技术还有巨大潜力在睡眠、康养、消费娱乐等市场占据一席之地。（数据来源：清华五道口：《脑机接口行业图谱》）

脑机接口在面向未来的科技创新发展中占有重要地位，美国、欧盟、日本等西方国家从1990年左右就纷纷开始布局脑机接口技术，制定相应的“脑计划”，从政策、资金、人员等多方面规划，推动脑机接口技术的发展，经过30多年的持续发展，已经取得了丰富的成果。

在我国，“脑科学和类脑研究”被列入“十三五”规划纲要中的国家重大科技创新和工程项目。2020年，国家《十四五》规划中指出，强化国家战略科技力量，加强原创性引领性科技攻关，明确把“脑科学与类脑研究——类脑计算与脑机融合技术研发”纳入其中，“简称为“中国脑计划”。在“中国脑计划”中，各领域科学家提出了“一体两翼”的布局建议：即以研究脑认知的神经原理为“主体”，研发脑重大疾病诊治新手段和脑机智能新技术为“两翼”。目标是在未来15年内，在脑科学、脑疾病早期诊断与干预、类脑智能器件三个前沿领域取得国际领先的成果。

脑机接口技术对电信业的机遇

BCI技术是一项具有颠覆性的技术，随着BCI技术的逐步成熟，其市场前景极为广阔，也会给传统通信行业带来新的机遇。

 机遇1：通信效率和质量的提高 

传统的通信方式是通过语音、文字等方式进行人机交互。而BCI技术改变了人机交互的方式，脑机接口可以直接读取人的大脑信号，并将它们转换为指令或信息。使人与机器之间的通信更加快速和高效。例如，脑机接口可以使人通过意念来拨打电话、发送短信或操控无人机。大大提高了通信速度和效率。

电信运营商可以从设备、网络、数据、平台四个层面提供对脑机接口的支持，由于脑机接口技术的出现，在人机交互、信息获取、内容创作等方面，都有可能产生新的通信模式和形态，虽然目前具体的通信形态还不能完全明确，但脑机接口能够带来更高的通信效率和质量，运营商可以据此提供更高级的通信服务，提高通信的速度和准确性，降低通信的成本和障碍，满足用户的多样化需求，提升用户的体验和忠诚度。

 机遇2：通信方式的创新和变革 

随着BCI技术的不断发展和成熟，它将打破传统的通信方式的界限，创造出新的通信模式和场景，实现远程控制、虚拟现实、智能家居、医疗康复等新的通信体验，甚至可以实现人与人之间的直接思维交流。新的通信模式和场景将创造出大量新的信息通信需求，电信运营商可以通过跟进BCI技术的发展趋势和用户需求，不断创新和变革自己的通信产品和服务。

以元宇宙为例，目前通往元宇宙的接口主要是虚拟现实眼镜，即便5G技术解决了视频数据的传输速率问题，但佩戴VR头显仍不方便，而BCI技术将弥补这一重大缺陷，或将成为继VR、AR之后下一代元宇宙入口。随着线下与线上、真实与虚幻的界限逐渐消融，其中产生的丰富多元的信息通信需求能为通信业带来新的商机。

 机遇3：通信安全需求大幅提升 

BCI技术涉及到人脑的数据采集、传输和处理，这些数据可能包含用户的个人信息、思想情感、健康状况等敏感内容，如果被泄露、篡改或滥用，将对用户的安全和隐私造成严重的威胁。通信安全和个人隐私将被上升到前所未有高度。

因此需要建立完善的数据保护和隐私保护机制，防止数据的泄露和滥用，保障用户的权益和信任。BCI技术的成熟和普及，将大幅提升人们对通信安全的需求，使得运营商的通信安全产品获得更加广泛的市场空间。