深度解析！我国脑科学行业的过去、现在和未来

脑科学，顾名思义，研究的是人的大脑。

我们的大脑位于颅腔内，由约800亿神经元组成，是中枢神经系统的主要部分，是思维的器官，是心理、意识的物质本体，它最核心的认知功能是工作记忆，是人类最重要的器官，当然同时也是结构最复杂、功能极其完善的物质。理解大脑的结构与功能是21世纪最具挑战性的前沿科学问题。

 

脑科学研究既对有效诊断和治疗脑疾病有重要的临床意义，还可推动新一代人工智能技术和新型信息产业的发展。

 

一、脑科学行业国际背景

 

自1989年起，美国、欧盟、日本等国家(地区)纷纷宣布启动脑科学研究，即“脑计划”；经过多年的筹划，中国脑计划也于“十三五”期间正式启动。

 

 

中国脑科学计划以“一体两翼”为结构，即以研究脑认知的神经原理为基础，用以研发重大脑疾病的治疗方法和推动新一代人工智能的发展。

 

 

在更早时期，我国先后启动了“973”“863”计划和科技支撑计划等，对脑科学研究总投入约14亿元人民币;国家自然科学基金资助脑研究的经费近20亿元人民币，2012年起中科院启动的B类先导专项“脑功能联结图谱计划”，每年投入经费约6000千万元人民币。

 

二、脑科学行业发展现状

01十三五发展回顾

“十三五”期间，北京和上海成立了北京脑科学与类脑研究中心、上海脑科学与类脑研究中心，均已启动“脑科学与类脑智能”地区性计划，开始资助相关研究项目；各高校也纷纷成立类脑智能研究中心。以北京脑科学与类脑研究中心为例，由北京市政府与中国科学院、北京大学、清华大学、北京师范大学、中国医学科学院、中国中医科学院等单位联合共建。根据该中心官网的信息显示，其科研合作项目的承担单位以高校院所和医院为主。

同时，据科技部发布的《国家重点基础研究发展计划(含重大科学研究计划)结题项目验收结果(2016-2019年)》，其中有关中国“脑计划”的项目也陆续验收通过。

 

 

02十四五发展纲要部署

根据《“十四五”规划纲要和2035年远景目标纲要》，“十四五”期间，我国脑科学与类脑研究将围绕脑认知原理解析、脑介观神经联接图谱绘制、脑重大疾病机理与干预研究等五项重点。

 

在《“十四五”规划纲要》基础上，科技部公布了《科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目》，围绕脑认知原理解析等5个方面部署研究任务，实施期限为5年。这些项目中，与认知障碍及教育有关的项目占比较高，是脑科学部署的重点行业领域。

 

 

中国脑计划的目的在于推动我们对大脑基本规律的理解，同时利用神经科学的基础研究成果来满足一些紧迫的社会需求，比如人民脑健康的改善与新技术的发展。为此，科技部召开的中国脑计划第一次中心专家会议中就透露：未来国家将拿出540亿元，正式推进中国脑计划的发展。

 

 

03各国脑计划目标对比

对比全球主要国家的脑计划发展目标，长期目标均较为相似，但中国脑计划有着一些独特的亮点。比较显著的是中国脑计划更专注于现实需求，更以人为本。

 

04各国脑科学行业差异

由于发展时间和目的的不同，国内外脑科学行业在规模建设和合作关系上存在差异。当前，中国脑科学应用的关键器件和高端装备严重依赖进口，国内缺乏原创性核心技术，跟踪居多，布局分散、缺乏系统性。近两年，美国对脑科学进行出口管制，系统级产品及核心器件供应受到不小影响，对中国脑科学研究、神经疾病患者治疗等均产生不同程度的影响。

 

05各国脑科学行业企业差异

除了国际宏观差异、产业差异以外，国内外的脑科学企业之间同样有些不同，主要在产品、市场、重点行业、关联产业和资本五大方面。

 

 

环顾世界，美国国防高级研究计划局（DARPA）、脸书、谷歌、亚马逊等商业巨头都在积极布局脑科学领域，成果不断涌现，并已形成较高的技术壁垒。

 

从现有竞争者来看，由于仍处在发展的早期阶段，且适用行业较多，除较成熟的脑电采集设备外，国内乃至全球的脑科学产业均呈现“百花齐放”的状态。短期之内，各公司在多点技术布局的基础上对重点行业各有关注，希望能够共同扩大脑科学的产业影响力，解决首要的生存问题，相互间竞争尚不明显。

 

06我国脑科学行业面临困难

无论是大环境产业链还是微观的企业本身，产生这些差距的原因，可以归纳为中国的脑科学行业发展，面临几大挑战。一是安全性和有效性难以兼得，这一问题限制了脑科学技术尤其是涉及到一些侵入式脑机接口设备的大范围运用；二是研究成果和技术的限制，没有相应可靠的数据支撑，很多产品的研发缺乏理论支持，只能边测边开发，成品及成效是一个未知数；三是大脑的复杂性，无论对于硬件还是软件，人脑反馈的海量神经信号的处理仍是难题；四是社会普遍关注的安全与伦理风险，信息安全、人道主义、疾病或基因的歧视等等。

 

三、脑科学行业市场需求

虽然挑战很多差距也很明显，不过好在一些现实的市场需求现在也在积极地推动我国脑科学行业的发展。

01应用场景广泛

除了能够应用于疑难症的先进医疗，脑科学还能够渗透到日常的教育、娱乐休闲、工作能领域。

 

02我国脑科学市场规模预测

在三类场景中，由于用户的尝试意愿高，包含认知训练/学习力提升/阿尔茨海默等在内的医疗及教育场景被多方公认为将首先迎来增长的刚性市场，特别是此前一直受限于脑认知程度的脑疾病领域。基于对以上使用场景的认知及判断，我们对2040年我国脑科学市场的规模进行了测算。其中，综合市场规模指包含设备、平台解决方案及周边产业的总规模，教育、医疗康复场景、娱乐行业中的硬件、软件开发等均被考虑在内。直接市场规模则指与脑科学直接相关，如设备、零部件等的对应产值。

在目前，我国的脑科学市场主要由科研相关设备售卖支撑，伴有部分消费级设备，衍生市场较小。基于业内人士提供的科研设备价格、脑科学研究机构的数量统计，以及国内消费级设备的年销量（约50万套）及单价（千元级别），我们测算出目前脑科学的市场规模在十亿级，约占全球市场总份额不足十分之一。

 

经测算，到2040年，我国脑科学行业的综合市场规模将超过1200亿人民币，复合增长率（CAGR）约26%。直接市场规模可超500亿，CAGR达到21%。市场增长速度明显高于全球增长，在脑科学全球市场中的比重将有明显上升。

 

 

市场规模的高速增长主要源于使用场景扩展，体现为设备本身消费及附加产业的增长。心理情绪康复、认知训练、注意力学习力训练等将因其广大的潜在人群成为重点细分市场。市场规模具体测算结果及逻辑列举如上。需特别注意的是，该测算是基于现有可实现场景估算的。由于存在潜在场景、脑科学等相关学科发展、国家重视等，这个行业也“可能是一个指数级的发展”。

 

03我国脑科学市场需求落后及原因

尽管市场规模可观，但我国目前整体行业发展仍处于相对落后状态是事实，特别是市场成熟度方面。

 

海外市场由于研发及市场教育较早、已形成一定消费习惯、产业链完善等原因，市场成熟度远高于我国。此外，在市场规模方面我国现有的市场规模仍需进一步突破。

 

科研级市场方面，尽管单价较高，其复购率与客户数量相对有限。目前，业内科研级市场供应龙头收入在千万级别。我国的脑科学研究开展较晚，高校内的相关实验室数量相对有限。相关研究主题的课题组也主要限制在清华大学、天津大学、华南理工大学、上海交通大学等数所高校。此外，出于学术认证需要，机构多采用由代理商引进的国外进口。当然这部分的市场规模占比较低，也不是大部分商业企业的目标市场。

 

消费级是重点，不过问题更为明显。据估计，目前我国消费级市场的年销量在50万，而全球已达到千万。国内外在脑科学相关产品的消费习惯培养上差距约10年。目前我国的消费级市场仍在市场教育阶段，由于普通消费者的理解程度有限，在实际使用后易产生心理偏差。消费级市场在3-5年内仍将相对偏冷，市场规模约几十亿。但在国内外的对比上，尽管国内外的接受度相差较高，国内庞大的人口基数将帮助消费级市场规模持平于欧美地区。长期来看，存在市场短期爆发的可能，长期市场规模具有很大想象空间。

 

四、我国脑科学产品研发要求

 

要实现理想的市场规模，我国脑科学行业仍有诸多因素需要克服，尤其对脑科学企业产品研发方面提出更高要求。

 

01产品力创新

在现有场景及产品中，脑科学不具备创新性的必备作用或绝对的性能优势，在功能方面对消费者的吸引力有限，但同时成本过高（平民级产品在1-2千，个别厂家消费级产品可达3-4千），在满足消费者需求方面性价比不足，难以替代原有技术（例如针对儿童注意力的产品家长大多倾向于传统的工具和方式）。行业仍需寻找更能凸显脑科学优势的使用场景，并打造相应的产品。

 

在短期内市场最为确定的医疗康复领域，由于脑认知科学的发展限制了精细动作还原和精准信息传输，对认知障碍、帕金森等此类之前缺乏治疗手段的患者而言，仍无法享受到突破性的进展。脑科学手段目前更多的是在康复及干预领域，通过与VR的结合等，发挥“未雨绸缪”“锦上添花”的作用。尽管此类方式能有效预防相关问题、显著缩短康复训练的周期，但仍未能解决现存空白的治疗问题。

 

而在消费级领域中，人机交互式工具目前使用便捷程度与精准性有限，仍无法替代语音输入等交互手段。日常注意力训练/睡眠产品的单价均在千元级别，超出多数消费者的承受能力。在淘宝、京东、亚马逊等平台上，相关产品的购买数量有限。

 

在工具性产业，对外合作的灵活性极强。基于注意力检测、脑部状态检测等核心能力可以承接驾驶、施工、教育等大量延伸场景。挖掘新的需求场景，特别是市场规模较大，脑科学技术改造作用明显，能够产生大量需求的场景，并针对其完成产品创新成为行业重要的规模增长点。

此外，对于失眠监测等商业化成熟的市场，需求培养同样值得关注。

 

随着行业生态降低技术门槛，能够专注于场景挖掘与需求培养的应用类公司数量将有所增加，该项将有望成为脑科学行业近期最大的驱动力。

 

02产业链协调能力

由于数据、临床验证、底层技术等需求，脑科学领域需要产、学、研紧密配合。但更关键的是整个产业链条中需求的对齐。

 

在“科研院校完成科研—由相关机构整合多方面成果，产出方案原型——进入临床试验并招募足量实验者——测验、调试——基于用户需求，将方案变为产品，并控制成本——大规模商用——迭代修正”的链条中，由于难以统一需求（出发点不同各执一词，比如企业专注控费科研要求严谨），极易出现多项工作间不兼容，即科研成果无法有效转化至应用。

 

这种典型问题需要一方机构以需求为导向，进行统一协调，并号召相关资源。从最终场景出发，对所需技术指标、应用算法等进行倒推。特别在医疗领域，还需特别关注疾病的研究。脑科学企业、行业协会、不同机构间的深度合作都将有助于解决这一产业链协调问题。

 

此外，由于缺乏第三方供应商，特定公司的优化技术难以使行业普遍受惠，推动产业共同进步。如何通过合作、开放等形式将单家公司的能力扩展至全产业，同样需要产业链的协调能力。

 

03产品产业化和落地能力

事实上，我国乃至世界的脑科学领域在近年缺少技术上的实质性突破，更多的是从实验室成果向工程化和产品化的落地，脑科学公司在这一过程中举足轻重。通过有效协调科研与消费者间的关系，具有合理人才架构与发展路径的公司将帮助产业实现高额的研发投入变现。

 

在此参考iPhone的发展路线，iPhone作为优秀的产品，重要的是对各项已有技术的有效整合，通过合理的需求发掘，寻求新的场景与用法。同样的，对脑科学相关技术进行合理的工程化和产品化，也将有望催生出具有高潜力的产品。

 

这一方面体现为高潜力脑科学行业公司数量的增加，另一方面则体现为现有头部脑科学公司的战略调整，通过侧重整体协调与关注后期落地，实现更多的场景需求变现，持续创造蓝海。

 

此外，由于医疗级脑科学行业壁垒更高，医疗级产品的企业在技术上可以向下延展至消费级领域，市场空间更大。不过，尽管消费级现有壁垒较低，但要进一步实现市场健康运作，难度和成本都将显著提升。专业市场内的技术转化和成本控制都将成为问题。而且消费级市场和医疗级市场的需求、经营逻辑、技术、渠道、成本、供应链等方面均相差极大。这对企业的战略要求比较高，因为同时需要在抵御原有市场竞争者的前提下，应对消费级市场的压力。

 

04技术突破

短期来看，脑科学相关技术的发展十分关键。这一环节将涉及生物、材料、电子、计算机、数学等学科，尤其在一些设备的生产方面，技术的进步将直接加速现有脑科学产品概念的落地；长期来看，认知原理相关的脑科学则是瓶颈。为达到精细控制和精准解读/信息传递、处理等，科学家需要通过脑科学了解具体神经元的工作原理，从而设计相关产品的工作机制和效应依据。

 

05博而雅科技

基于对整个行业的了解和市场规模、需求、短板的理解，博而雅科技成立，专注于脑科学在应用领域系统研发，致力于为全龄段人群提供脑健康的数字化方案。公司的核心产品包括服务青少年儿童的菁英大脑训练系统和服务中老年群体的智康训练系统。系统是基于工作记忆原理，融合脑科学、神经科学和心理学前沿理论研究成果，通过智能辅助技术和数字建模设计的交互式脑健康训练方案。目前凭借强大的团队和不断创新的产品，通过与多家机构、政企的深度合作、资源整合，在行业中取得了一定的市场份额，并且具备了持续发展的潜力。

 

从2011年初代系统问世起至今十余年的发展历程中，博而雅科技对产品和技术不断迭代升级，以适应市场的需求和考验。2017年发布菁英大脑1.0版本，2018年公司向高科技企业转型，2021年菁英大脑2.0版本发布，2022年菁英大脑3.0版本上线，2023年专为延缓老人认知障碍的智康训练系统1.0版本上线，并与欧洲高端养老机构合作成立数字疗法实验室。

 

 

五、我国脑科学行业未来展望

 

随着越来越多相关企业的齐心合力，脑科学行业的未来或将呈现以下3个特点。

 

01行业发展基础技术提升

芯片、算法、信息传输等技术的爆发式提升，脑科学应用发展基础更为坚实，一些更高科技的手段如电场、超声波、磁场等为脑科学产品落地带来现实可能，数据分析等技术也让脑科学产品的使用效果量化验证更为精准。

认知脑科学的突破将成为产业发展的重要临界点。随脑认知科学的发展，脑科学在评估治疗、教育游戏及人机交互等领域的应用范围会有显著提升，人机交互领域带来新的市场增长点。

 

02市场需求规模增长

目前超80%的脑科学研究均集中在认知训练和医疗康复部分，这两个领域将成为短期内增长的重点市场，也是脑科学研究成果实现大规模商用的第一阵地。例如对于老年人认知障碍的筛查、预防，中风康复；儿童的自闭、多动、学习力提升；普通人的精神康复，抑郁、焦虑、睡眠等都将成为脑科学消费级领域重点市场。

另外，相关体育竞技训练和比赛中的应用场景或增多，相关技术应用于伤情恢复，人和人的无障碍沟通增强。

 

 

03行业生态日趋成熟

截至目前，我国脑科学产业链中的角色可分为三类，各具不同的商业模式和底层竞争力。

 

大多公司会选择多类角色并行推进。首先会对关键的技术点进行底层研发，在关键基础设施上形成话语权。其次，直接针对重点市场推出产品，以消费级产品/应用或科研级设备提供主要收入。部分规模较大的公司还会针对高潜力新场景连接合作伙伴，进行产品共同定制，抢占新赛道。

未来，开放生态/基础设施逐渐形成，以市场需求为导向的应用类公司增加。需求场景得到进一步挖掘，产业规模有望快速扩大；并且出现大量APP开发等专项公司，产业合作和收并购模式增多，数据使用更加合规，保障产业健康发展。

 

行业逐渐白热化的同时，博而雅科技未来也将继续深耕，投入更多的精力、寻求多方合作，更加专注于客户的需求场景出发和底层技术的突破创新，产品软硬一体，搭建成为基础平台化公司，为行业添砖加瓦。

 

THE END

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