1、 證券研究報告 2017 年 4 月 26 日熱門美股 腦機接口，科幻幾近成真？海外觀察和 Elon Musk 加入腦機接口的研發(fā)在 F8 大會上近期腦機接口開始受到業(yè)界的廣泛關注。宣布要在兩年內(nèi)開發(fā)中可以每秒輸出 100 個字的非侵入式消費級腦機接口產(chǎn)品，而 Elon Musk 則創(chuàng)立 Neutralink，以創(chuàng)造出可植入人腦的芯片，4 年內(nèi)實現(xiàn)醫(yī)療級應用，810 年用于健康人的智能水平提升，而終極目標是人機融合，抵御超級人工智能對人類的生存性威脅。 我們在去年 10 月的報告計算與生命科學合璧，AI、云、納米、機接口、類腦芯片、DNA 存儲各顯神通就已經(jīng)對腦機接口做了介紹，并指出腦機接口目

2、前處于早期研發(fā)階段，市場規(guī)模 2020年可達 14.6 億美元，并以醫(yī)療應用為主。但 和 Elon Musk的參與，有望加速這一技術的商業(yè)化進程，并進一步擴大市場空間。 腦機接口，輔助和康復治療及新一代人機界面腦機接口（ brain-computer interface ， BCI 或 brain-machine interface，BMI）是在人或動物大腦與外部設備間建立的直接連接通路，允許大腦與外部機械設備進行交互?？煞譃榍秩胧侥X機接口和非侵入式腦機接口，雖然侵入式腦機接口在時間和空間分辨率上有絕對優(yōu)勢，但對大腦會造成一定損傷，因此在 Neuralink 之前，對健康人使用的腦機接口都是非

3、侵入式的。目前腦機接口最接近商業(yè)化的應用領域是醫(yī)療，并以侵入式為主，幫助 ALS 和 CLIS 患者語言交流或控制外部設備，或者幫助中風患者康復治療，已有一些較為成功的臨床試驗。而在醫(yī)療之外，腦機接口還可在游戲和消費電子中作為新一代的人機界面。但目前非侵入式腦機接口面臨的主要問題是由于頭骨的阻攔，較難監(jiān)測到高頻信號，但隨著生物技術和信號技術的發(fā)展，非侵入式腦機接口的檢測精度也在逐漸上升。當前，從事消費級腦機接口應用的初創(chuàng)企業(yè)正在增多，并出現(xiàn)了開源平臺和社區(qū)。 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明分析員何玫，CFASAC 執(zhí)證編號：S0080512090005SFC CE Ref：AVJ148m

4、相關研究報告 F8 次日：以社交的名義，攻克腦機接口、AR、AI 和全球聯(lián)網(wǎng) (2017.04.20) 計算與生命科學合璧，AI、云、納米、腦機接口、類腦芯片、DNA 存儲各顯神通(2016.10.11) 中金公司研究部：2017 年 4 月 26 日目錄和 Elon Musk 加入腦機接口的研發(fā)3Elon Musk 創(chuàng)立 Neuralink，打造侵入式腦機接口，提升人類智能3打造非侵入式腦機接口，實現(xiàn)無聲的語音交互界面5腦機接口：輔助和康復治療及新一代人機界面7腦機接口為大腦與外部設備提供交互7腦機接口可用于醫(yī)療、游戲等領域，可及市場空間 2020 年達 14.

5、6 億美元9輔助和康復治療已取得進展，但還需更多臨床試驗11已出現(xiàn)開源平臺，初創(chuàng)企業(yè)眾多14圖表圖表 1: Neuralink 的終極目標是要抵御超級人工智能對人類的生存性威脅3圖表 2: 提高人類的智能水平4圖表 3: 面臨的技術難題之一是帶寬問題，但目前每 7.4 年才能使可同時記錄的神經(jīng)元數(shù)量翻倍，慢于摩爾定律4圖表 4:的硬件實驗室 Building 8 要創(chuàng)造社交為先的消費電子產(chǎn)品5圖表 5: 第一個項目是要在 2 年內(nèi)創(chuàng)造出每秒輸出 100 字的腦機接口5圖表 6: 腦機接口是在人或動物腦與外部設備間建立的直接連接通路8圖表 7: 侵入式腦機接口在時間和空間分辨率上均具有優(yōu)勢8圖表

6、 8: 但人腦植入物也面臨監(jiān)管和公眾接受度的問題9圖表 9: 佛羅里達大學腦機接口無人機比賽10圖表 10: 腦機接口市場將在 2020 年達到 14.6 億美元11圖表 11: 杜克大學腦機接口研究實驗使截癱患者恢復行走13圖表 12: 腦機接口處于 Gartner 新興技術炒作周期的萌芽上升段14圖表 13: OpenBCI 的 EEG 讀取界面使用戶可在腦電波解析圖中看到自己大腦活躍情況15圖表 14: OpenBCI 的開源開發(fā)板與 3D 打印電極傳感頭盔15圖表 15: ANT Neuro eego sports 可日常佩戴，15 分鐘內(nèi)提供 EEG 和 EMG 的數(shù)據(jù)16圖表 16

7、: Emotiv Insight 可被殘障用作控制輪椅、駕駛汽車、創(chuàng)作音樂、控制飛行器、玩游戲等16圖表 17: BrainCo 的 Lucy 用腦電波控制消費電子產(chǎn)品17圖表 18: BrainCo 的 Focus 1 用于學校和家庭教育，監(jiān)測和提高學生注意力水平17圖表 19: Neurowear necomimi 是用 NeuroSky 芯片做成的電子玩具18請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明2 中金公司研究部：2017 年 4 月 26 日和 Elon Musk 加入腦機接口的研發(fā)Elon Musk 創(chuàng)立 Neuralink，打造侵入式腦機接口，提升人類智能Elon Musk 近日宣

8、布出任新創(chuàng)立的腦機接口公司 Neuralink Corp.的 CEO。Neuralink 于今年 3 月創(chuàng)立，位于舊金山，其目標在于創(chuàng)造出可植入人腦的芯片，提高人的智能水平， 而終極目標是實現(xiàn)人機融合，抵御超級人工智能對人類的生存性威脅。該公司目前包括Musk 在內(nèi)有 8 位創(chuàng)始成員，目前官方網(wǎng)站上還正在招聘 16 個類別的職位。 Neuralink 計劃在四年內(nèi)推出一款可以幫助治療中風、截癱、四肢癱瘓、失憶等患者的醫(yī)療設備，而 810 年后將用于健康人，以大幅提高人與人、人與機器溝通的速度，增強認知能力。當然，該時間表也取決于監(jiān)管批準和公眾接受度。 據(jù)對 Neuralink 進行了深入采訪的

9、博客作者 Tim Urban 總結，Neuralink 的目標目前面臨三項技術挑戰(zhàn)：1）必須解決帶寬（需要同時記錄 100 萬個神經(jīng)元，但目前每 7.4 年才能使可同時記錄的神經(jīng)元數(shù)量翻倍，慢于摩爾定律）、芯片微型化（百萬個電極需要縮微到 一個很小的芯片上）、電極的雙向交流性、植入后的生物兼容性、植入物所需的無線數(shù)據(jù)傳輸和電力等方面的問題，以及如何用復雜而危險的開顱手術以外的方式植入，到目前為止，我們還從來沒有在人腦中植入過 200 個以上的電極；2）人類目前對大腦如何精準運轉(zhuǎn)的了解還并不完整；3）腦機接口可能會被入侵。 圖表 1: Neuralink 的終極目標是要抵御超級人工智能對人類的生

10、存性威脅 資料來源：Tim Urban, “Neuralink and the Brains Magical Future”請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明3 中金公司研究部：2017 年 4 月 26 日圖表 2: 提高人類的智能水平資料來源：Tim Urban, “Neuralink and the Brains Magical Future”圖表 3: 面臨的技術難題之一是帶寬問題，但目前每 7.4 年才能使可同時記錄的神經(jīng)元數(shù)量翻倍，慢于摩爾定律 以平均 7.4 年才能使同時記錄的神經(jīng)元數(shù)量翻倍的速度計算，要達到同時記錄 100 萬個神經(jīng)元，需要等到 2100 年，而要記錄人腦中的

11、所有神經(jīng)元（50100 億個），則要等到 2225 年 資料來源：Tim Urban, “Neuralink and the Brains Magical Future”請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明4 中金公司研究部：2017 年 4 月 26 日打造非侵入式腦機接口，實現(xiàn)無聲的語音交互界面一年前 組建的硬件實驗室 Building 8 在 2017 年F8 大會上首次亮相，其負責人 Regina Dugan（此前任職于 DARPA、摩托羅拉和谷歌）總結了 Building 8 的宗旨就是要創(chuàng)造出全新的、以社交為先的消費電子產(chǎn)品。Dugan 宣布了兩個項目，分別通過腦電波和觸覺來傳達信

12、息，并稱之為無聲的語音 UI（silent speech interfaces），兼具語音 UI（如亞馬遜 Echo）的便利性和文字短信的隱私性。 其中第一個項目是要通過對腦電信號的解碼，從腦電波直接輸出語言，并達到每秒 100 個字、5 倍于在手機上打字的速度。一旦成功，既能幫助殘疾病人，又能作為 AR 設備的新輸入方式（畢竟，AR 眼鏡上只會有少數(shù)幾個按鈕，不會有鍵盤）。與其他科研機構進行的項目不同，Building 8 選擇通過光學神經(jīng)成像技術（optical neural imaging），以非侵入的方式解析人腦中布諾卡氏區(qū)（處理語言的區(qū)域）的活動。目前在臨床試驗中，已經(jīng)能夠為肌萎縮性

13、側索硬化癥（ALS）的病人實現(xiàn)了每分鐘 8 個字的速度。而要提高輸出速度，需要更高級的傳感器，以光速的速度來探測大腦活動。當然，為了打消對隱私的顧慮，Dugan 特意表示，該技術只會解析大腦語言區(qū)域的活動，而非竊聽所有想法。 與 DARPA 的管理結構類似，Building 8 的項目都以兩年為期，每個項目都有自己的負責人，需要在 2 年內(nèi)證實項目的可行性。腦機接口的項目目前有 30 個工程師，由 Mark Chevillet 負責，并與 UC Berkeley、Johns Hopkins 等院校合作。此外，公司也將建立獨立的道德委員會，稱為“Ethical, Legal and Social

14、 Implications Panel”，以控制道德風險。 圖表 4:的硬件實驗室 Building 8 要創(chuàng)造社交為先的消費電子產(chǎn)品F8 2017 直播資料來源：圖表 5: 第一個項目是要在 2 年內(nèi)創(chuàng)造出每秒輸出 100 字的腦機接口請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明5 中金公司研究部：2017 年 4 月 26 日F8 2017 直播資料來源：請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明6 中金公司研究部：2017 年 4 月 26 日腦機接口：輔助和康復治療及新一代人機界面腦機接口為大腦與外部設備提供交互腦機接口（brain-computer interface，BCI 或 brain-ma

15、chine interface，BMI） 是在人或動物大腦與外部設備間建立的直接連接通路，允許大腦與外部機械設備進行交互。目前較為常用的是利用大腦活動控制外部機械設備，其基本原理和過程是首先將腦電信號探測提取，經(jīng)過放大、去噪濾波等一系列預處理后，最后利用在線分類算法（根 據(jù)大腦信號的相關特征進行分類）進行解碼來控制外部設備。 腦機接口可分為侵入式腦機接口和非侵入式腦機接口，兩種腦機接口分別能夠探測到不 同類型的腦電信號： 侵入式腦機接口利用手術將電極陣列直接植入腦內(nèi)，探測神經(jīng)元的活動，并對行為相關的信息進行編碼?？煞譃榫植繄鲭娢唬↙FP，Local Field Potential）、單個神經(jīng)元

16、記錄（SUA，Single-Unit Recording）、多個神經(jīng)元記錄（MUA）、腦皮質(zhì)振蕩（ECoG）等 非侵入式腦機接口主要利用連接腦皮層的外部設備探測包括慢皮層電位（SCP）、感覺運動節(jié)律（Sensorimotor Rhythms）、P300相關電位（P300 Event-relatedPotentia，即 P300 ERP）、血液氧化水平、大腦氧化作用變化等在內(nèi)的 7 類腦電信號。其工具包括 EEG（electroencephalography）、fMRI（functional MRI）等 除去兩者之外，侵入式腦機接口還存在稱為部分侵入式腦機接口的分支。該類腦機接口植入頭骨之內(nèi)，但

17、不侵入灰質(zhì) 非侵入式腦機接口將獲得更快發(fā)展。雖然侵入式腦機接口在時間和空間分辨率上有絕對優(yōu)勢，但對大腦會造成一定損傷。根據(jù) Allied Market Research 預測，2020 年時，非侵入式腦機接口的占比將與侵入式腦機接口和部分侵入式腦機接口的總和相當。 侵入式腦機接口在時間分辨率上有著絕對的優(yōu)勢，LFP、ECoG 以及微電極陣列等探測方法的時間分辨率均小于 0.01 秒，而基于 EEG、MEG（腦磁圖）近紅外光譜等方法的非侵入式腦機接口的時間分辨率 0.0110 秒不等 空間分辨率方面，侵入式腦機接口也具有優(yōu)勢，即便是空間分辨率相對較差的 ECoG 也達到了 1 毫米的空間分辨率，

18、而非侵入式腦機接口中表現(xiàn)較好的 fMRI（功能性磁共振成像）僅能達到 1 毫米 侵入式腦機接口在目前的技術水平下，可能對大腦有一定的損傷，因此，在 Neuralink之前，為健康人設計的腦機接口僅限于非侵入式腦機接口侵入式腦機接口面臨更多的公眾質(zhì)疑和擔憂。據(jù) Pew Research 的問卷調(diào)查，69% 的美國民眾對腦部植入芯片表示擔憂，比例甚至高于基因編輯的 68%（對基因編輯的介紹，參見報告基因編輯，編碼生命）。 目前非侵入式腦機接口發(fā)展主要面臨的問題是由于頭骨的阻攔而較難監(jiān)測到高頻信號， 因此需要更多對健康人和患者大腦執(zhí)行不同指令的測試。但隨著生物技術和信號技術的發(fā)展，非侵入式腦機接口的

19、檢測精度在逐漸上升。 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明7 中金公司研究部：2017 年 4 月 26 日圖表 6: 腦機接口是在人或動物腦與外部設備間建立的直接連接通路資料來源：”First steps toward a motor imagery based stroke BCI: new strategy to set up a classifier”, Vera Kaiser1*, Alex Kreilinger1, Gernot R. Mller-Putz1 and Christa Neuper圖表 7: 侵入式腦機接口在時間和空間分辨率上均具有優(yōu)勢資料來源：”The brainc

20、omputer interface cycle”, Marcel van Gerven, J. Farquhar, Rebecca Schaefer & Perter Desain請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明8 中金公司研究部：2017 年 4 月 26 日圖表 8: 但人腦植入物也面臨監(jiān)管和公眾接受度的問題資料來源：Pew Research, “U.S. Public Wary of Biomedical Technologies to Enhance Human Abilities”腦機接口可用于醫(yī)療、游戲等領域，可及市場空間 2020 年達 14.6 億美元腦機接口未來的主要應用

21、領域?qū)⒑w醫(yī)療、游戲娛樂、消費電子、商業(yè)分析、軍事國防等各個行業(yè)： 醫(yī)療：主要包括幫助患者與外界交流或控制外部設備的輔助腦機接口，以及幫助患者恢復神經(jīng)功能的康復腦機接口 游戲娛樂：例如在頭戴式 VR 設備上安裝腦機接口，與傳感器的輸入一起為用戶提供更好的游戲體驗 消費電子：機器人、無人機、VR 等消費電子產(chǎn)品可將腦機接口、特別是非侵入式腦機接口作為新的人機交互界面。例如，佛羅里達大學于今年 4 月就舉辦了利用腦機接口控制的無人機比賽，16 位提前進行訓練的無人機操作員利用腦電信號控制無人機進行了室內(nèi)飛行比賽。贊助商包括英特爾等 商業(yè)分析：可以幫助營銷人員獲取消費者大腦的定量信號，從而更好的了解

22、客戶需求 根據(jù) Allied Market Research 預測，腦機接口市場將在 2020 年達到 14.6 億美元，屆時， 醫(yī)療和消費電子將是腦機接口的 2 大主要應用方向。 目前腦機接口最接近商業(yè)化的應用領域是醫(yī)療，自 1924 年人類腦電信號被首次記錄至今的近 100 年內(nèi)，腦機接口已經(jīng)在人類醫(yī)療領域取得了一定的進展： 1924 年，Hans Berger 發(fā)現(xiàn)并記錄了人腦產(chǎn)生的電信號，并于 1929 年發(fā)表了關于EEG 的論文“人腦的腦電圖”（On the Human Electroencephalogram） 1968 年，首次在生物生理學的基礎上控制腦電信號。當時的科學家們記錄

23、了貓的感覺運動節(jié)律，并為貓?zhí)峁┥窠?jīng)反饋，成功刺激產(chǎn)生更多的此種腦電波 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明9 中金公司研究部：2017 年 4 月 26 日1969 年，科學家們成功發(fā)現(xiàn)人類也可以通過連續(xù)的神經(jīng)反饋學習控制自己大腦的 波 70 年代，在 DARPA（Defense Advanced Research Projects Agency）資助下，加州大學洛杉磯分校開始嘗試利用腦電信號直接控制外部機械設備，腦機接口這個名詞正式出現(xiàn) 此后，腦機接口逐漸在哺乳動物上實現(xiàn)。1999 年，科學家們展示了身患肌萎縮性側索硬化癥（ALS）的病人利用腦機接口控制一個拼寫裝臵并與外界進行交流。該系統(tǒng)利

24、用了人類可以通過反饋自主學習慢皮層電位（Slow Cortical Potentials，SCP） 的規(guī)律，控制 SCP 幅度的正向或負向偏移，從而移動光標選擇字母 2004 年，Cyberkinetics 公司為 4 名四肢癱瘓（其中 1 名為脊髓損傷，其余 3 名為ALS）的患者大腦中植入了一枚稱為 BrainGate 的芯片。經(jīng)過一段時間的訓練后，患者能夠僅僅利用思考，就能控制電腦屏幕上的光標、打開電子郵件、操作電視等設備2006 年，兩個由于 ALS 導致四肢癱瘓的患者在大腦的運動皮層植入了 100 個微電極，并學會了利用腦機接口控制電腦光標以及機器人手臂 去年，科學家們研發(fā)出了可以利

25、用腦電信號控制的納米機器人。該類機器人可以植入生物腦內(nèi)，探測記錄大腦內(nèi)的腦電信號，此后利用在線算法對該信號進行處理和解碼，再反過來控制機器人內(nèi)的電磁體，從而控制藥物的釋放。該技術成熟后可用于治療精神分裂癥、抑郁癥和注意力缺失癥等大腦疾病 針對腦機接口的通道數(shù)最高為 100 的現(xiàn)狀，DARPA 決定在未來 4 年投入 6000 萬美元，與神經(jīng)工程系統(tǒng)設計（neural engineering system design）合作將通道數(shù)增加到 100 萬 圖表 9: 佛羅里達大學腦機接口無人機比賽資料來源：Techcrunch視頻鏈接地址 /page/v/6/t/v033

26、1lsdj6t.html請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明10 中金公司研究部：2017 年 4 月 26 日圖表 10: 腦機接口市場將在 2020 年達到 14.6 億美元資料來源：” Brain Computer Interface Market by Type (Invasive, Non-invasive and Partially invasive) and Application (Communication and control, Gaming and entertainment, Smart home control and Others) - Global Opport

27、unity Analysis and Industry Forecast, 2013 2020”, Allied Market Research輔助和康復治療已取得進展，但還需更多臨床試驗腦機接口按照臨床用途主要分為輔助腦機接口和康復腦機接口。輔助腦機接口的目的是替代失去的身體功能，如交流和運動等，例如幫助癱瘓患者控制假肢。而康復腦機接口則旨在促進神經(jīng)功能的恢復。 輔助腦機接口已經(jīng)在因患有 ALS 而導致閉鎖綜合征或完全閉鎖綜合征（CLIS）的患者上進行了一定規(guī)模的測試，并取得了一定的進展。ALS 是一種逐漸破壞外周及中樞運動系統(tǒng)的疾病，但對感覺和認知功能的影響較小。擁有意識，但除眼部肌肉外所

28、有肌肉反應全部喪失的稱為閉鎖綜合征，而包括眼球運動功能也喪失的稱為 CLIS。 侵入式腦機接口最早運用在 ALS 患者身上可以追溯到 1989 年，但近年來取得了一定的成就。2006 年，兩個由于 ALS 導致四肢癱瘓的患者在大腦的運動皮層植入了100 個微電極，并學會了利用腦機接口控制電腦光標以及機器人手臂。2015 年，兩個患有 ALS 的患者成功利用侵入式腦機接口控制光標，在 19 分鐘內(nèi)輸入了最多 115 個單詞，平均每分鐘 6 個。然而，參加測試的兩個患者都沒有患有閉鎖綜合征或 CLIS非侵入式腦機接口自 1999 年以來，已經(jīng)多次輔助閉鎖綜合征患者與外界進行交流。例如，1999 年

29、科學家們利用慢皮層電位腦機接口，輔助閉鎖綜合征患者在電腦屏幕上選擇字母；2004 年科學家們成功利用感覺運動節(jié)律腦機接口，幫助閉鎖綜合征患者或高位脊髓損傷患者控制光標的移動以選擇字母或單詞；2010 年科學家們發(fā)現(xiàn)使用由 P300接口進行拼寫 電位控制的腦機接口超過 2.5 年后，閉鎖綜合征患者能夠利用該腦機截至目前，侵入式腦機接口在幫助 CLIS 患者交流上仍然沒有進展，原因不明。使用上述非侵入式腦機接口的閉鎖綜合征患者均沒有繼續(xù)惡化至 CLIS，但在 CLIS 患者上完全沒有作用 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明11 中金公司研究部：2017 年 4 月 26 日第一起成功幫助 CLI

30、S 患者與外部溝通的案例使用了測量大腦氧化作用的非侵入式腦機接口（基于功能近紅外光譜的腦機接口）。原理是通過測量和分辨向患者展示問題后，患者大腦皮質(zhì)氧化或脫氧來判斷是與否。經(jīng)過一年的學習后，在連續(xù) 14 次測試中達到了 72%100%的正確率。此后，利用基于近紅外光譜和 EEG 結合的腦機接口，又成功輔助 4 名 CLIS 患者與外界進行了交流 控制外部機械設備方面，侵入式腦機接口成功幫助了因 ALS 導致癱瘓的患者控制機械手臂，但實驗患者仍擁有一定的行為能力，因此在更加嚴重的癱瘓患者上的效果還有待考察。而侵入式腦機接口和非侵入式腦機接口都在幫助因脊髓損傷而癱瘓的患者進行外部設備控制上取得了一

31、定的進展，例如基于 EEG 的非侵入式腦機接口允許患者控制輪椅。但值得一提的是，侵入式腦機接口能夠使患者更好的控制外部設備，而非侵入式腦機接口的能力較為有限，更加復雜的運動還需要依賴于外部機械設備的人工智能 受益于腦機接口解碼器的發(fā)展，斯坦福大學近期在猴子大腦中控制運動的區(qū)域里植 入了微型電極陣列，使猴子在50 秒內(nèi)打出了“To be or not to be. That is the question” 10 個單詞。將此前平均每分鐘 6 個的記錄提高到了 12 個 康復腦機接口目前的主要用途是用在中風患者身上。盡管目前許多傳統(tǒng)治療策略希望能夠幫助中風患者恢復部分功能，但 80%的上肢運動能

32、力缺失的中風患者并沒有因為這些療法重獲肢體的運動能力。偏癱患者常常過度使用正常的腦半球且未充分使用導致癱瘓的大腦部分，從而更加抑制了該部分的恢復，而腦機接口則可以利用重組大腦神經(jīng)回路的方法來幫助中風患者康復。 2014 年進行的一組雙盲控制對照實驗中，中風患者利用腦機接口學習控制感覺運動節(jié)律，從而控制連接在癱瘓肢體上的神經(jīng)假肢設備。獲得正確反饋的對照組患者病情有了明顯的改善，同時大腦內(nèi)也發(fā)生了重組和連接的改變；而獲得隨機反饋的對照組患者病情并未明顯改善。且該影響在實驗后為期 6 個月跟蹤調(diào)查中保持穩(wěn)定 今年 8 月，杜克大學對 8 個慢性（患病達 313 年）的脊椎損傷截癱患者在進行了12 個

33、月的基于多級腦機接口（非侵入式）的步態(tài)神經(jīng)恢復訓練。8 名患者均獲得了軀體感知的改善，并且重新獲得重要肌肉的自主控制能力。其中 50%的患者在訓練后被升級歸類為不完全截癱。患者通過兩臺 EEG 控制的機器人幫助行走，并使用定制的下肢外骨骼提供觸覺反饋，同時該訓練還與沉浸式 VR 訓練相結合，豐富了視覺和觸覺體驗 腦機接口在醫(yī)療領域的應用目前主要面臨的困難在于參加臨床實驗的患者數(shù)量不足。許多腦機接口的性能仍然是在健康的人體上進行測試，因此具體療效并不明確。即便部分腦機接口已經(jīng)在特定疾病的患者身上進行了臨床測試，但由于數(shù)據(jù)量不足也難以進行進一步的研究。 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明12 中

34、金公司研究部：2017 年 4 月 26 日圖表 11: 杜克大學腦機接口研究實驗使截癱患者恢復行走資料來源：Long-Term Training with a Brain-Machine Interface-Based Gait Protocol Induces Partial Neurological Recovery in Paraplegic Patients. Scientific Reports, 2016; 6: 30383 DOI: 10.1038/srep30383 視頻鏈接地址 /page/y/m/r/y0322b47rmr.html請仔細閱讀在

35、本報告尾部的重要法律聲明13(A) Cumulated number of hours and sessions for all patients over 12 months. We report cumulated hours for the following activities: classic physiotherapy activities (e.g. strengthening/stretching), gait-BMI-based neurorehabilitation, one-to-one consultations with a psychologist, period

36、ic measurements for research purposes and routine medical monitoring (vital signs, e tc.).(B) Neurorehabilitation training paradigm and corresponding cumulated number of hours for all patients: 1) Brain controlled 3D avatar with tactile feedback when patient is seated on a wheelchair or 2) in an ort

37、hostatic position on a stand -in-table, 3) Gait training using a robotic body weight support (BWS) system on a treadmill (LokomatPro, Hocoma), 4) Gait training using an overground BWS system (ZeroG, Aretech). 56) Brain controlled robotic gait training integrated with the sensory support of the tacti

38、le feedback at gait devices (BWS system on a treadmill or the exoskeleton). (C) Material used for the clinical sensory assessment of dermatomes in the trunk and lower limbs: to evaluate pain sensitivity, examiner used a pin-prick in random positions of the body segments. Nylon monofilaments applying

39、 forces ranging between 300 to 0.2 grams on the skin, were used to evaluate patients sensitivity for crude to fine touch. Dry cotton and alcohol swabs were used to assess respectively warm and cold sensation. Vibration test was done using a diapason on patients legs bone surface. Deep pressure was a

40、ssessed with an adapted plicometer in every dermatome. 中金公司研究部：2017 年 4 月 26 日消費級應用已出現(xiàn)開源平臺，初創(chuàng)企業(yè)眾多盡管腦機接術仍處于早期，在 Gartner 的“新興技術炒作周期圖”中位于萌芽上升區(qū)間。但從事消費級腦機接口應用的初創(chuàng)企業(yè)正在增多，也出現(xiàn)了開源平臺及其社區(qū)。 圖表 12: 腦機接口處于 Gartner 新興技術炒作周期的萌芽上升段資料來源：Gartner開源平臺 OpenBCI 和 NeuroTechXOpenBCI 是一款低成本的開源 EEG 開發(fā)平臺，可在 Windows、Mac 和 Linux

41、等操作系統(tǒng)上運行，讓每個筆記本電腦的普通用戶都能夠讀取自己的 EEG 和 EMG（肌電圖）。整套OpenBCI 包括一個開源開發(fā)板，一套感知頭部信號的 3D 打印頭盔（擁有最多 61 個不同的采樣點，佩戴和設臵啟動采集 16 個通道數(shù)據(jù)的時間小于 30 秒），還有一個開源數(shù)據(jù)可視化解析軟件。用戶能夠清晰地在腦電波解析圖中看到自己大腦活躍情況，每個電極都對應相應的曲線，在刻意思考某些事情或做出某個動作時，用戶都能看到腦電圖相應的變化，同時也就能判斷是哪個電極對應的大腦區(qū)域信號比較活躍。 NeuroTechX 是一個非營利性組織，目標是建立為全球腦科學提供相互交流和資源共享的平臺。該組織目前已經(jīng)在

42、 、歐洲和南美 17 個城市上線，舉辦了 142 場會議，與會人數(shù)近 6000 人次，并擁有 4500 余名在線成員。其中一些成員已經(jīng)成立了腦機接口相關的初創(chuàng)公司，例如專注于開源 EEG 并在硬件基礎上建立應用的 Push The World、為醫(yī)院提供大腦損傷實時監(jiān)測軟硬件解決方案的 BrainsView、能夠利用眨眼控制智能手機（切換音樂等）的 Eyewink 等。 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明14 中金公司研究部：2017 年 4 月 26 日圖表 13: OpenBCI 的 EEG 讀取界面使用戶可在腦電波解析圖中看到自己大腦活躍情況 資料來源：OpenBCI 網(wǎng)站 圖表 14

43、: OpenBCI 的開源開發(fā)板與 3D 打印電極傳感頭盔資料來源：3dersANT Neuro位于荷蘭的 ANT Neuro 公司提供了能夠記錄 EEG、EMG、TMS（Transcranialmagneticstimulation）、MEG、fMRI 等信號的非侵入式腦機接口產(chǎn)品。產(chǎn)品分為 eego、waveguard和 visor2 三個產(chǎn)品系列，面向包括日常消費、臨床研究等不同用途，通道數(shù)從 8 到 64 不等，最高可以達到 256 個電極數(shù)量。例如 eego 產(chǎn)品系列下的 eego sports 能夠用于日常佩戴，最多通道可達 64，并擁有 24 位分辨率、6 小時續(xù)航時間、重量僅為

44、 500 克等特性，能夠在 15 分鐘內(nèi)提供 EEG 和 EMG 的數(shù)據(jù)。公司成立于 1997 年，并在德國、英國、美國、中國等地設有辦公室。 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明15 中金公司研究部：2017 年 4 月 26 日圖表 15: ANT Neuro eego sports 可日常佩戴，15 分鐘內(nèi)提供 EEG 和 EMG 的數(shù)據(jù)資料來源：ANTNeuro視頻鏈接地址 /page/m/1/4/m0331arpy14.htmlEmotivEmotiv 早在 2007 年就推出了一款簡化的科研醫(yī)用級的標準 EEG 檢測設備 EPOC，并于此后進行了產(chǎn)品的更

45、新，推出了 EPOC+。該產(chǎn)品擁有多達 14 個檢測電極和 2 個參考電極，售價僅為 799 美元。Emotiv 還向第三方開發(fā)者提拱了 SDK。在第三方應用的配合下， 用戶可以用腦電波發(fā)出指令，控制其他設備。2015 年，Emotiv 推出了更加親民化的產(chǎn)品Emotiv Insight，使用了 5 個檢測傳感器和 2 個參考電極，售價僅為 299 美元。該產(chǎn)品可以檢測到注意、集中、參與、興趣、激動、親密、放松以及壓力 8 種行為現(xiàn)象，識別眨眼、皺眉、吃驚、微笑以及咬牙等表情，而且殘障可用它來控制輪椅、駕駛汽車、創(chuàng)作音樂、控制飛行器、游戲等。公司成立于 2011 年，位于舊金山。2015 年獲

46、得迪士尼旗下創(chuàng)業(yè)加速器的種子投資。 圖表 16: Emotiv Insight 可被殘障用作控制輪椅、駕駛汽車、創(chuàng)作音樂、控制飛行器、玩游戲等 資料來源：Emotiv視頻鏈接地址 /page/n/0/7/n0331ahmf07.htmlBrainCoBrainCo 成立于 2015 年 2 月，位于波士頓，去年 12 月獲得了 550 萬美元的 Pre-A 輪風險投資。目前核心團隊成員約有 20 人，由哈佛大學腦科學中心科學家和 MIT 工程師聯(lián)合組成。公司在今年 CES 上推出了名為 Lucy 和 Focus 1 的兩個非侵入式產(chǎn)品系列。Lucy 可用來控制智能玩

47、具、無人機、智能家居產(chǎn)品等。而主打教育市場的 Focus 1 則分為 Focus EDU 和 Focus Family 兩個版本，F(xiàn)ocus EDU 用于在課堂上便于老師實時監(jiān)控學生的注意力程度，以便調(diào)整教學方式，F(xiàn)ocus Family 則在家庭內(nèi)使用，并配有名為 Focus Oasis 的手機 App，在查看實施監(jiān)控數(shù)據(jù)的同時，也提供可提高注意力的小游戲。 請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明16 中金公司研究部：2017 年 4 月 26 日圖表 17: BrainCo 的 Lucy 用腦電波控制消費電子產(chǎn)品資料來源：BrainCo 公司網(wǎng)站圖表 18: BrainCo 的 Focus

48、1 用于學校和家庭教育，監(jiān)測和提高學生注意力水平請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明17 中金公司研究部：2017 年 4 月 26 日資料來源：BrainCo 公司網(wǎng)站NeuroSkyNeuroSky 位于硅谷，獲得了軟銀和 SAIF Partners 的投資。NeuroSky 主要目標是研發(fā)消費級的腦電波可穿戴產(chǎn)品。目前主打產(chǎn)品為 MindWave，僅擁有夾在耳垂的參考電極和額頭的檢測電極，售價不足100 美元。除產(chǎn)品本身外，該公司還推出了NeuroSky App Store 以及 NeuroSky Research Tools，前者包括了與第三方開發(fā)者共同開發(fā)的超過 100 款MindW

49、ave 相關應用；后者包括 NeuroView 和 NeuroSkyLab 兩款應用（售價 499 美元），旨在幫助理解腦電信號的行為。此外，該公司也生產(chǎn)芯片提供給其它腦機接口公司使用， 包括可直接用于可穿戴設備的全球最小ECG（心電圖）芯片 BMD 101 和可用于監(jiān)測睡眠、 VR 等領域的 EEG 模塊 TGAM。日本 Neurowear 公司就使用 NeuroSky 的芯片做了一款稱為necomimi 的貓耳朵。佩戴者注意力集中時，貓耳會豎起；心情愉快時，貓耳會來回擺動； 放松時，貓耳便會塌下。 圖表 19: Neurowear necomimi 是用 NeuroSky 芯片做成的電子玩

50、具請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明18 中金公司研究部：2017 年 4 月 26 日資料來源：Neurowear Necomimi 網(wǎng)站請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明19 中金公司研究部法律聲明一般聲明的證券投資咨詢業(yè)務資格）制作。本報告中的信息均來源于我們認為可靠的已公開資料，但中國國際金 本報告由中國國際金融股份有限公司（已具備中國融股份有限公司及其關聯(lián)機構（以下統(tǒng)稱“中金公司”）對這些信息的準確性及完整性不作任何保證。本報告中的信息、意見等均僅供投資者參考之用，不構成所述證 券買賣的出價或征價。該等信息、意見并未考慮到獲取本報告人員的具體投資目的、財務狀況以及特定需求，在任何

51、時候均不構成對任何人的個人推薦。投資者應當對本報告中的信息和意見進行獨立評估，并應同時考量各自的投資目的、財務狀況和特定需求，中金公司不向客戶提供稅務、會計或法律意見。我們建議所有投資者均應就任何潛在投資向其稅務、會計或法律顧問咨詢。對依據(jù)或者使用本報告所造成的一切后果，中金公司及/或其關聯(lián)人員均不承擔任何法律責任。 本報告所載的意見、評估及預測僅為本報告出具日的觀點和判斷。該等意見、評估及預測無需見、評估及預測不一致的研究報告。 即可隨時更改。在不同時期，中金公司可能會發(fā)出與本報告所載意本報告署名分析師可能會不時與中金公司的客戶、銷售交易人員、其他業(yè)務人員或在本報告中針對可能對本報告所涉及的

52、標的證券市場價格產(chǎn)生短期影響的催化劑或進行交易策略的討論。這種短期影響可能與分析師已發(fā)布的關于相關證券的目標價預期方向相反，相關的交易策略不同于且也不影響分析師關于其所研究標的證券的基本面評級。 中金公司的銷售人員、交易人員以及其他專業(yè) 可能會依據(jù)不同假設和標準、采用不同的分析方法而口頭或書面發(fā)表與本報告意見及建議不一致的市場評論和/或交 易觀點。中金公司沒有將此意見及建議向報告所有接收者進行更新的義務。中金公司的資產(chǎn)管理部門、自營部門以及其他投資業(yè)務部門可能獨立做出與本報告中的意 見或建議不一致的投資決策。 除非另行說明，本報告中所引用的關于業(yè)績的數(shù)據(jù)代表過往表現(xiàn)。過往的業(yè)績表現(xiàn)亦不應作為日

53、后回報的預示。我們不承諾也不保證，任何所預示的回報會得以實現(xiàn)。分析中所做的回報預測可能是基于相應的假設。任何假設的變化可能會顯著地影響所預測的回報。 本報告提供給某接收人是基于該接收人被認為有能力獨立評估投資風險并就投資決策能行使獨立判斷。投資的獨立判斷是指，投資決策是投資者自身基于對潛在投資的機會、風險、市場因素及其他投資考慮而獨立做出的。 本報告由受證券和期貨委員會監(jiān)管的中國國際金融證券有限公司于提供。的投資者若有任何關于中金公司研究報告的問題請直接聯(lián)系中國國際金融證券有限公司的銷售交易代表。本報告作者所持牌照的牌照編號已披露在報告首頁的作者姓名旁。 本報告由受新加坡金融管理局監(jiān)管的中國國

54、際金融（新加坡）有限公司 (“中金新加坡”) 于新加坡向符合新加坡證券期貨法定義下的認可投資者及/或機構投資者提供。提供本報告于此類投資者, 有關財務顧問將無需根據(jù)新加坡之財務顧問法第 36 條就任何利益及/或其代表就任何證券利益進行披露。有關本報告之任何查詢，在新加坡獲得本報告的人員可向中金新加坡提出。 本報告由受金融服務監(jiān)管局監(jiān)管的中國國際金融（英國）有限公司（“中金英國”）于英國提供。本報告有關的投資和服務僅向符合2000 年金融服務和市場法 2005年（金融推介）令第 19（5）條、 38 條、 47 條以及 49 條規(guī)定的提供。本報告并未打算提供給零售客戶使用。在其他歐洲經(jīng)濟區(qū)國家，

55、本報告向被其本國認定為專業(yè)投資者（或相當性質(zhì)）的提供。 本報告將依據(jù)其他國家或地區(qū)的法律法規(guī)和監(jiān)管要求于該國家或地區(qū)提供本報告。 特別聲明在法律許可的情況下，中金公司可能與本報告中提及公司正在建立或爭取建立業(yè)務關系或服務關系。因此，投資者應當考慮到中金公司及/或其相關人員可能存在影響 本報告觀點客觀性的潛在利益沖突。 與本報告所含具體公司相關的披露信息請訪 /disclosure_cn，亦可參見近期已發(fā)布的關于該等公司的具體研究報告。 研究報告評級分布可從/CICC/chinese/operation/pa

56、ge4-4.htm 獲悉。 個股評級標準：分析員估測未來 612 個月絕對收益在 20%以上的個股為“推薦”、在-10%20%之間的為“中性”、在-10%以下的為“回避”。星號代表首次覆蓋或再次覆蓋。 行業(yè)評級標準：“超配”，估測未來 612 個月某行業(yè)會跑贏大盤 10%以上；“標配”，估測未來 612 個月某行業(yè)表現(xiàn)與大盤的關系在-10%與 10%之間；“低配”，估測未來 612 個月某行業(yè)會跑輸大盤 10%以上。 本報告的版權僅為中金公司所有，未經(jīng)書面許可任何機構和個人不得以任何形式轉(zhuǎn)發(fā)、翻版、復制、刊登、發(fā)表或引用。V160908編輯：鄒雨杉_Editor 北京中國國際金融股份有限公司北京市建國門外大街 1 號 國貿(mào)寫字樓 2 座 28 層郵編：100004上海中國國際金融股份有