脑科学，下一个颠覆性产业？

自然界中什么系统最为复杂？是大脑和宇宙。

宇宙有亿万星系，人脑也有数以万计的神经元，与分子、细胞共存。它们相互连接作用，控制人类的行为，构成人类的思想。但遗憾的是，时至今日，我们仍未揭开人脑连接组的结构和功能之谜，因此脑科学被称为生命科学的“终极疆域”。目前，世界脑科学研究还存在大片未知的疆域，吸引无数科研人员一探究竟，与此同时，脑科学产业在市场发展中崭露头角，逐渐成为资本争相涌入的热门赛道。

脑科学研究：

一把自先哲时代燃起的“火”

脑科学的起源，其实最早可以追溯到亚里士多德的年代。古罗马时期，就有先哲提出“精气”的概念，并阐释“精气存在于头部，控制人的思维与运动”——这也是脑科学最早的雏形。然而脑科学研究离不开科学技术手段的进步，在“精气”提出的几百年间，脑科学一直处于蒙昧阶段。直到电的出现，脑科学才逐渐从“概念猜想”转为实打实的科学研究。

脑科学有狭义和广义之分。狭义的脑科学一般指的是神经科学，是为了了解神经系统内分子水平、细胞水平、细胞间的变化过程，以及这些过程在中枢功能控制系统内的整合作用而进行的研究，涉及生理学、解剖学、分子生物学、发育生物学、细胞生物学、物理学、计算机科学、化学及数学模型等多个学科。广义的脑科学是研究脑的结构和功能的科学，以及从生物脑的角度探究大脑的物理构成、生物机理和工作机能，是一个认识脑的过程。近200年，是人类历史上脑科学发展的高峰时期，截至2022年，已有24座诺贝尔奖奖杯落在了脑科学领域。

脑科学作为一个前沿且具有挑战性的研究领域，是全球科技竞争的焦点。早在20世纪80年代末期，欧盟、美国、日本等国家（地区）先后开启脑科学研究，即“脑计划”。在此背景下，西雅图艾伦脑科学研究所、谷歌公司等一大批研究机构和企业纷纷加入这一快速兴起的领域。

我国也不甘落后，在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》中，把“脑科学与认知”列入基础研究8个科学前沿问题之一。我国的“脑计划”于2016年正式启动，被称为“中国脑计划”（CBP），立足于探索大脑的奥秘和攻克大脑疾病的脑科学研究。目前，我国在脑科学领域已经形成了三大类研究主体：一是以上海脑科学与类脑研究中心、北京脑科学与类脑研究中心为代表的中国“脑计划”南北两个中心；二是以复旦大学脑科学前沿科学中心、浙江大学脑与脑机融合前沿科学中心为代表的教育部前沿科学中心；三是国内高校和科研院所成立的各类研究机构，如清华大学、北京大学、北京师范大学、中国科学院深圳先进技术研究院与美国国际数据集团（IDG）共建的麦戈文脑科学研究院。中国的脑科学研究虽处于起步阶段，但北京、上海已具有在全球脑科学尖端领域竞争的能力。

共话发展：

掘金百亿脑科学市场

当前，脑科学产业主要有三个赛道，分别是生物医药、医疗器械、数字疗法。根据CB Insights和动脉网的数据，大脑健康领域2020年的全球市场规模为62亿美元，并预计将在2024年突破百亿美元，成为下一个有可能为人类社会带来颠覆性影响的产业。

【生物医药赛道】脑科学研究为神经退行性疾病、精神类疾病的治疗带来福音

目前，从事脑保护研究的科研人员比较关注的疾病大致可以分为四类。一是神经退行性疾病，如阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化症等。二是精神类疾病，如抑郁症、焦躁症、失眠等。三是儿童多发的神经发育障碍性疾病，如多动症、自闭症、智力障碍等。四是源自大脑结构本身的脑部肿瘤、脑部血管类疾病。从数量来看，关注神经退行性疾病的实验室是最多的，这或许也和近十年神经退行性疾病发病机制有了突破性进展有关。

如今科研界已经确定了与神经退行性疾病相关的遗传因素和生化过程，但仍未出现能够完全治愈甚至是逆转疾病的治疗方案。因此，科研人员关注神经退行性疾病，一方面是为了更加明确疾病的发病机制及其引发的共患症的原因，另一方面则是希望为疾病诊治提供有效的解决方案。比如，2002年，香港科技大学叶玉如教授带领的国际研究团队，就发现了一种在阿尔茨海默病发病机制中起关键作用的血液蛋白。

神经退行性疾病研究员

岗位描述：从事神经退行性疾病（阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化症等）的发病新机制、早期预警及早期诊断的生物标志物，以及新靶标、药物、康复及干细胞治疗的转化研究的科研人员，需要有较强的中英文论文写作能力，熟练掌握分子生物学技术、动物实验、病理学技术、生物信息学等工具，有蛋白质表达纯化、冷冻电镜数据收集及结构解析、计算机辅助药物设计和虚拟筛选、神经退行性疾病等的相关研究经历，该岗位年薪在30万元以上。

相关专业：生物化学与分子生物學、生物物理学、神经生物学、细胞生物学、药物化学、神经科学、临床医学、计算生物学等。

【医疗器械赛道】国产神经介入设备制造商有望率先破局外资垄断

脑卒中是全球第二大、中国第一大致死性疾病。弗若斯特沙利文《中国神经介入行业产业现状与未来发展白皮书》显示，从2017年到2021年，我国脑卒中发病人数从456.4万人增长到517.3万人。

神经介入又称为脑血管介入，被誉为是介入手术皇冠上的明珠，这意味着神经介入领域的手术难度非常大。神经介入是指在数字减影血管造影（DSA）系统的支持下，采用血管内导管操作技术，通过选择性造影、栓塞、扩张成形、机械清除、药物递送等具体方法，对累及人体神经血管系统的病变进行诊断和治疗，达到栓塞溶解、扩张成形和抗肿瘤等治疗目的的一种临床医学手段。神经介入治疗是通过股动脉（或股静脉）穿刺，利用特殊的导管到达颈部或者颅内血管，治疗颈部或者颅内血管疾病的方法。常见的神经介入设备种类较多，包括介入导管、介入支架、球囊血管成形术导管、栓塞线圈、分流支架等。出血性脑卒中产品是中国神经介入医疗器械销售额最大的部分，2022年，微创脑科学（医疗器械制造商）在出血性脑卒中领域共计获得3亿元人民币的销售收入。

神经介入设备市场的前四大企业有美敦力、史赛克、MicroVention和强生医疗，共同占据约87%的市场份额。但随着近两年市场环境及国家政策的调整，国产替代正成为行业发展的主线逻辑之一，神经介入市场的竞争格局正处在新的轮动周期中。就市场格局而言，微创脑科学已在国产厂商中拔得头筹，与排名第四的强生医疗之间的差距进一步缩小，是国内最有可能率先破局外资垄断的厂商。

神经介入产品研发工程师

岗位描述：专门从事最新神经介入类医疗器械产品的设计与研发的工程技术人员，需要具备深厚的医学知识和制造技术，跟进产品结构设计、结构选型、质量测试、工艺改造等环节，并参与市场调研以及新产品上市后的技术支持和专利撰写，并与临床医生和生产厂家多方沟通合作，是一个极具挑战和发展潜力的职业。

相关专业：材料科学与工程、材料物理、高分子材料与工程、机械设计制造及其自动化、生物医学工程、化学等。

【数字疗法赛道】作为重要的前沿技术领域，类脑智能研究是我国脑科学研究的战略新方向

对人脑认知神经机制的理解可能为新一代人工智能算法和器件的研发带来新热点，为信息智能领域的产业升级带来颠覆性的变革与突破。近年来，类脑研究成为科研的热门话题，大国之间在类脑研究上的竞争博弈也日趋激烈。构建类脑计算机不仅有助于更加高效地处理、利用海量脑数据，从而更好地实现脑机融合，还能进一步完善类脑芯片的设计与制造，研发基于非常规计算架构、具备类脑功能的、新型的智能体与机器人。我国“十三五”规划纲要提出的“科技创新2030—重大项目”就包含了“脑科学与类脑研究”“智能制造和机器人”的课题。

脑机接口技术能够代替受损的器官收发信息，因此被广泛应用于医疗领域，比如，一位上肢不能活动的瘫痪病人通过头上一个类似插头的装置来采集神经信息，经计算机处理后变成机械指令来控制机械手臂完成喝水动作；另一位因车祸导致手部完全不能活动的患者，在接受脑机接口手术植入电极后，其大脑可以感知到手的触觉。

类脑芯片和脑机接口研究工程师

岗位描述：参与脑机接口传感器芯片设计，主要负责模拟电路模块（放大器、滤波器、模数转换器、低压差线性稳压器等）的参数定制、设计、电路仿真、版图绘制等的工程技术人员，能夠胜任芯片PCB电路板的调试和测试工作、定位及解决问题，因为脑电信号采集需要将电极信号从脑部提取出来，因此脑机接口电极的制备是关键，此外，他们还要根据项目需求，参与项目前瞻性技术研究以及技术预研工作。这是一个对专业技术要求很高的高端职业，也是人工智能领域的抢手岗位。

相关专业：计算机科学与技术、自动化、统计学、数学与应用数学、计算神经学、人工智能、信号处理、模式识别等。

在全球脑科学产业中，中国脑科学企业的融资显得异常活跃，位居全球第二。我国脑科学行业发展如此迅猛，反映出了国家基础科研的进步。在《2021全球脑科学发展报告》中提到，中国脑科学研究发展迅速，但与发达国家相比，在论文发表、专利申请等领域仍然有较大差距。2022年，神经科学领域最新发表的近10000篇论文中，中国总发文量居全球第二，发文量排名前五的机构中有三家是中国的，我国与发达国家的差距目前已在逐渐缩小。

谁将成为未来黑马：

高校加速抢滩产业新“蓝海”

截至2023年我国总共有22个省（区、市），45个科研院所开展了有关脑科学的研究，脑科学研究不仅在临床应用领域有所发展，也在产业研究领域突飞猛进，也许未来的黑马科技就诞生在上述的45个科研院所当中，让我们拭目以待。

院校看台

浙江大学成立国内首个脑科学本科学院

2019年12月28日，浙江大学医学院脑科学与脑医学学院宣布成立。该学院下设生物学（神经生物方向）和临床医学（神经精神医学方向）2个本科专业。此举使浙江大学成为国内首个开设脑科学本科专业的高校。作为全国首个脑科学和脑医学领域教学、科研、临床有机结合的院系，浙江大学脑科学与脑医学学院致力于打造国际一流人才汇聚和拔尖创新人才培养的重要脑科学交叉研究平台。

深圳理工大学官宣成立 Neher 脑科学实验班

为整合优势科教资源，优化高水平创新型人才自主培养模式，深圳理工大学生命健康学院历经一年课程筹备与师资练兵后，在2022年9月正式官宣成立“Neher脑科学实验班”。作为中国科学院深圳先进技术研究院首个本科特色培养班级，Neher脑科学实验班由诺贝尔奖得主Erwin Neher教授领衔，逾20位脑科学研究领域一流专家学者联手打造，并与南昌大学、河北大学等百年老校合作，先后通过线上线下宣讲与答疑活动，在学生中引起热烈关注和反响，并最终从生物技术、自动化、通信工程、电子信息工程、人工智能等多个差异化专业中优中选优，锁定8位成绩优异、满怀梦想的大三学子，来到深圳理工大学生命健康学院进行“复合型人才培养”。

编后语

综上可知，脑科学在人类科学发展中的地位至为关键，对于抢抓未来 15—30 年智能科技革命和人类超智能社会发展先机，保障中华民族创新素质与智力，护航“健康中国2030”战略，为国民经济三大产业转型升级、国防科技下一轮变革提供战略性科技支撑，都具有战略性影响和全局性意义，必须给予高度关注。