侵入式脑机接口通过微电极直接植入大脑神经组织，实现对神经元信号的高精度捕获与调控，其信号的空间分辨率和时间分辨率显著优于非侵入式技术，为瘫痪、渐冻症、失明等神经疾病患者提供了功能恢复的革命性路径。当前，随着全球“脑科学革命”加速推进，叠加国内新质生产力对高科技、高效能产业的战略需求，侵入式脑机接口已成为医疗科技领域新一轮竞争的制高点。在政策支持力度持续加大、技术壁垒不断加深、市场参与者加速涌入的背景下，深入分析其技术演进、应用现状及产业格局，对前瞻性投资布局具有重要意义。
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基本概念
侵入式脑机接口（BCI）是一种通过微电极直接植入大脑神经组织，实现对神经元信号高精度捕获与调控的技术。它能够创建大脑与外部设备之间的信息通道，采集中枢神经活动信号，进行意图识别和输出，从而操控外部装置并接收反馈，构成闭环的人机交互系统。
图1.侵入式脑机接口概念示意（资料来源：公开资料、量子位、华医研究院整理）。
侵入式脑机接口原理
大脑和意识的物理本质是电活动。脑神经在遇到刺激或思考时，细胞膜外大量钠离子会涌入细胞内，进而打破原有电位差形成电荷移动，从而出现局部电流，电流传递过程中继续刺激其他神经元，最终形成意识，这些意识或被解读，或形成运动指令输出给身体。大脑不同状态下脑电信号特点各异，使脑电分析成为可能。
表1.脑电波类型和特点（资料来源：公开资料、华医研究院整理）。
脑机接口的基本原理是利用无创的脑电（EEG）、功能磁共振（fMRI）、功能近红外（fNIRS）、脑磁（MEG）或有创的皮层脑电（ECoG）、微电极阵列（MEA）等脑信号获取技术，采集并解码大脑活动信号，然后转换成相应的指令控制外部设备。解读脑信号是搭建脑机接口系统的关键环节。脑信号的解读通过事先在脑信号与思维任务之间建立映射模型，实时处理在线记录的脑信号并将其转化为机器指令从而控制外部设备。与此同时，大脑实时接收脑机接口的反馈结果。
侵入式脑机接口应用领域
医疗仍是脑机接口目前主要的产业化方向，当前侵入式脑机接口技术均面向医疗。在医疗健康方面，侵入式脑机接口技术可以用于意识监测、功能替代等，帮助患者监测部分人体意识状态，替代因损伤或疾病而丧失的自然输出，改善某种疾病的症状或恢复某种功能。
侵入式脑机接口技术的应用和发展可以帮助人类更清楚直接地了解脑活动的方式，因此目前也被广泛应用于科研机构的科学研究领域。目前，脑机接口在科研机构领域主要应用便是助力“脑计划”的基础研究工具平台，包括脑部运作机制研究、脑部疾病研究、类脑芯片等。
但是除了医疗健康和科研场景以外，在其他非医疗场景脑机接口产品主要都采用的是非侵入式技术，目前已有覆盖应用的场景包括工业、航空航天、商用营销等，从实际应用功能来看更多聚焦的还是脑机接口的监测/检测功效的应用。
脑机接口发展历程
全球脑机接口产业正处于攻坚突破期。在19世纪下半世纪到二十世纪初，人类逐步认识并发现到脑电活动，但一直到二十世纪七十年代，“脑机接口”的概念才由美国神经科学家雅克·维达尔首次提出，并进入科学论证和技术发展的阶段。到了二十一世纪以后，脑机接口技术随着半导体等电子信息技术的发展，脑机接口的落地实现愈发成为可能，应用场景也被无限拓展，各国纷纷开始希望通过落地应用率先抢占行业技术高地。
图2.脑机接口全球发展（资料来源：公开资料、华医研究院整理）。
我国脑机接口相关研究始于二十世纪九十年代末，直到2023年以前我国脑机接口产业都处于理论技术层面和动物实验上的安全性和有效性验证阶段，2023年我国南开大学团队完成了全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验，进入2024年我国出台首个《脑机接口研究伦理指引》并发布了《脑机接口标准化技术委员会筹建方案》指导脑机接口研究和应用的合规开展，2025年6月，中国科学院在官网宣布中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心等机构成功开展了中国首例侵入式脑机接口的前瞻性临床试验，标志着我国成为全球第二个进入侵入式脑机接口临床试验阶段的国家。根据我国规划，预计在2030年将在脑机接口产业取得产品和技术的突破。
图3.脑机接口中国发展（资料来源：公开资料、华医研究院整理）。
监管体系
脑接机口设备遵循医疗器械管理体系，行业研发周期较长、监管较为严苛。侵入式BCI通过手术将电极植入大脑皮层或深层组织，直接采集神经信号，具有高信号质量和高风险性。根据《医疗器械分类规则》和《医疗器械分类目录》，其因“侵入人体”和“高风险”属性被归类为Ⅲ类医疗器械，需接受最严格的监管。其中侵入式BCI主体设备（如植入电极、刺激器）需按Ⅲ类注册，要求提交完整的临床数据、动物实验报告及风险控制方案。目前侵入式脑机设备，绝大多数都处在临床性研究和动物实验阶段。
表2.我国医疗器械分类目录（资料来源：公开资料、华医研究院整理）。
产业链分析
整个产业链可以分为上游、中游和下游三个环节。上游包括脑电采集设备（侵入式微电极）、BCI芯片、处理计算机/数据集和处理算法、操作系统级分析软件和外部嵌套等。中游主要包括脑机接口产品提供商。下游则包括医疗保健为主的领域。
图4.侵入式脑机接口产业链企业数量分布（资料来源：前瞻产业研究院、华医研究院整理）。
市场规模
在侵入式脑机接口市场规模方面，由于用户的尝试意愿高，医疗场景将首先迎来增长的刚性市场，需求巨大。但是由于侵入式脑机接口国内产品大部分仍停留在动物实验和临床试验阶段，并且审批周期长，未来5年内医疗领域商业化落地有限，增长仍然依赖国内科研需求与神经调控治疗，而未来5到10年，随着临床进度的推进，可能会带来大规模爆发。因此预测到2029年的中国侵入式脑机接口市场规模将达到7.9亿元。
图5.我国侵入式脑机接口市场规模预测（资料来源：公开资料、华医研究院整理）。
侵入式脑机接口竞争格局
从2006年截至2025年5月，我国脑机接口方面总体累计发明和实用新型专利数量为1945项，其中高校在脑机接口技术领域的研究和专利申请中占据主导地位，推动了该技术的快速发展和商业化进程的加快。天津大学、华南理工大学、脑虎科技等机构在不同方向上展现了各自的研究成果和应用前景，共同促进了脑机接口技术的创新与发展。
图6.我国脑机接口代表性高校的专利数（资料来源：公开资料、华医研究院整理）。
在侵入式脑机接口企业专利方面（包含旗下相关子公司），我国呈现出头部企业优势明显、尾部企业有待提升的特点。博睿康以240项专利遥遥领先，显示出其在非侵入式脑机接口方面的技术积累逐渐在发展侵入式脑机接口领域带来领先的技术优势和市场地位，而武汉衷华脑机以160项专利位居第二，同时有不少的初创企业尚未在专利布局方面形成壁垒。
图7.我国侵入式脑机接口企业专利分布（资料来源：公开资料、华医研究院整理）。
侵入式脑机接口企业区域分布方面，截至目前，我国脑机接口相关企业主要集中于京津冀、长三角和珠三角地区。城市方面，当前北京、深圳和上海三大传统超一线城市是侵入式脑机接口产业企业重点布局的地区。除此以外的侵入式脑机接口企业主要集中于杭州、广州、苏州等一线城市。
图8.我国侵入式脑机接口企业区域分布（资料来源：公开资料、华医研究院整理）。
表3.国内主要侵入式脑机接口企业研发进展（资料来源：公开资料、华医研究院整理）。
资本市场分析
据华医研究院不完全统计，截至2025年6月，国内一共有21家主营业务为侵入式脑机接口相关的公司，从2014年至今披露的融资事件一共48件，其中绝大部分事件停留在早期阶段，天使轮最多，达到了12起，这表明我国侵入式脑机接口不仅占比较低，而且发展仍在初期。
图9.中国侵入式脑机接口投融资事件分布（阶段）（资料来源：公开资料、华医研究院整理）。
图10.中国侵入式脑机接口投融资事件分布（时间）（资料来源：公开资料、华医研究院整理）。
结语
侵入式脑机接口凭借不可替代的高精度神经交互能力，正在重塑医疗康复、人机融合及神经科学研究的边界。其投资价值不仅源于技术突破带来的成本下降与安全性提升，更得益于全球政策红利与百亿级市场窗口期的叠加，对侵入式脑机接口的提前布局将是把握下一代人机交互核心话语权和技术高地的战略选择。
声明
节选自华医研究院行业深度报告：2025年8月《脑机接口系统行业研究报告》。
报告中的信息或所表达意见不构成投资、法律、会计或税务的最终操作建议。我公司不就报告中的内容对最终投资建议作出任何担保。
来源：华医研究院
作者：罗玉麟、赵成跃
编辑：许梓靖
