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腦科學風口已至 行業發展趨勢多樣化 未來有望成為百億市場

發表時間:2023-04-12 10:16

狹義的腦科學一般指的是神經科學,是為了了解神經系統內分子水平、細胞水平、細胞間的變化過程,以及這些過程在中樞功能控制系統內的整合作用而進行的研究,涉及生理學、解剖學、分子生物學、發育生物學、細胞生物學、物理學、計算機科學、化學及數學模型等多個學科。廣義的腦科學是研究腦的結構和功能的科學,及從生物腦的角度探究大腦的物理構成、生物機理和工作機能,是一個認識腦的過程。

一、發達國家重視腦科學行業發展,制定相關腦科學計劃

根據觀研報告網發布的《中國腦科學市場運營現狀調研與投資戰略預測報告(2023-2030年)》顯示,腦科學技術研究是21世紀人類所面臨的重大挑戰。理解腦的工作機制,進而揭示人類智能的形成和運作原理,對人腦認知功能開發、模擬和保護,決定未來人口素質,搶占國際競爭的技術制高點具有重要意義。不少科技發達國家早已充分認識到腦科學研究的重要性,在既有的腦科學研究支持外相繼啟動了各自有所側重的腦科學計劃。

中國在《國家中長期科學和技術發展規劃綱要 (2006—2020年)》中,把“腦科學與認知”列入基礎研究8個科學前沿問題之一?!吨腥A人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年(2016—2020 年)規劃綱要》中新提出“科技創新2030—重大項目”,涉及15個重大項目、重大工程,其中就包含“腦科學與類腦研究”“智能制造和機器人”和“健康保障”。

全球國家腦科學相關計劃



資料來源:中國腦科學市場運營現狀調研與投資戰略預測報告(2023-2030年)

二、腦科學發展趨勢多樣化,市場潛力較大



資料來源:中國腦科學市場運營現狀調研與投資戰略預測報告(2023-2030年)

目前腦科學應用領域可以分為兩大方面:一是在腦科學促進學科融合發展方面,腦科學與其他學科之間不斷交叉拓展、向縱深融合,催生了新興學科、新興科技的誕生和繁榮,如神經教育學、腦機接口的興起;二是研究成果直接應用于其他領域,如仿生科技、人工智能、醫療、軍事等。

隨著老齡化等社會問題以及腦疾病問題日益凸顯,人們對大腦健康和腦疾病治療的關注度越來越高,這為腦科學與類腦智能產業的市場應用打開了巨大想象空間。2021年全球腦機接口的市場規模達到15.8億美元,預計2027年市場規模將達到38.5億美元,同時腦機接口在醫療領域市場規模占比將達到62%。

三、腦科學市場規模逐年增長,生物醫藥成“最熱”賽道

目前腦科學研究主要有“腦探知、腦保護和腦創造”三個目的。通過深入研究大腦相關機制和作用過程,可以幫助人類了解大腦構成,進行腦相關疾病的預防,并對大腦功能進行開發,創造出“人工大腦”。所以腦科學的研究前景廣闊,具有很大的市場潛力。近5年來,全球腦科學行業快速發展,2022年上半年腦科學市場規模達到41億美元,預計將在2024年突破100億美元,腦科學有可能成為下一個為人類社會帶來顛覆性影響的產業。



資料來源:中國腦科學市場運營現狀調研與投資戰略預測報告(2023-2030年)

隨著全球社會經濟的發展,受到精神心理問題困擾的人群越來越多。據統計,全球腦疾病患者約占全部疾病的11%,社會負擔接近人類疾病總負擔的30%。

其中,我國各種腦疾病患者人數近1.3億,其中阿爾茨海默癥983萬,12歲以下自閉癥兒童超過200萬,抑郁癥患者超過5000萬。神經性疾病已成為重大公共衛生問題、社會問題和民生問題。為了解決神經性疾病問題,生物醫藥領域成為腦科學的投資熱點。



資料來源:中國腦科學市場運營現狀調研與投資戰略預測報告(2023-2030年)

2021年上市的腦科學企業共計30家,其中12家是研究神經退行性疾病的藥物,如下圖所示:

2021年上市專注神經退行性疾病的生物醫藥企業



資料來源:中國腦科學市場運營現狀調研與投資戰略預測報告(2023-2030年)

四、腦科學行業面臨的挑戰

1、技術水平的限制

腦科學行業想要向前發展,主要受到當前科學技術水平的限制。目前沒有一種技術可以比大腦實時運行更快的速度進行大規模仿真,所以研究腦科學目前需要超級計算方面的進展。同時,量子計算、神經形態計算的發展也會對腦科學有所幫助。這些計算的發展可以克服傳統計算的某些限制,一定程度上解決軟件復雜性和能耗。

2、倫理道德的風險

腦科學相關技術本身同時存在“兩用性”風險,在醫療衛生、軍事、教育等方面的應用可能會引起一系列安全、倫理和法律問題。美國生物倫理總統咨詢委員會(PCSBI)2014年5月發布的《大腦重要性:綜合神經科學、倫理學和社會的方法》報告指出,由于對人腦的研究涉及到了自我身份認同這一核心問題,神經科學研究項目的倫理風險已經達到最高,倫理學家和科學家應該在研究計劃的最初階段共同探討這個問題,進行雙方對話,并提出將倫理道德概念系統化地融入神經科學研究中以降低風險的系統建議。

3、大腦機構的復雜性

能精準解析大腦的前提是獲取足夠多的精準信號,就當前科學發展水平而言,科學家能夠對腦電信號進行解析,但無法進行精準解析,主要是因為人的大腦中約有860億個神經元,想要逐個解析還是非常困難的。這要求科學家開發新技術來標記大范圍神經環路的各個神經元,并研發具有高時間、空間分辨力的新型成像技術和工具,對大群神經元各單元活動進行同步檢測,搭建起微觀與宏觀之間的橋梁。但目前腦科學的技術水平還無法達到,這對腦科學行業來說是一個重大的挑戰。



資料來源:中國腦科學市場運營現狀調研與投資戰略預測報告(2023-2030年)


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