202404腦科學與腦機工程的基礎研究概況4.1腦科學與腦機工程的研究發展概況4.2腦科學與腦機工程的研究競爭格局4.5腦科學與腦機工程的熱點前沿與新興前沿05腦科學與腦機工程的應用研究概況06深圳腦科學與腦機工程的發展概況黨的二十大報告指出，要加快實施創新驅動發展戰略。堅持面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，加快實現高水平科技自立自強。2024年，習近平總書記在全國科技助力發展新質生產力。瞄準未來科技和產業發展制高點，培育發展新興產業和未來產業。同年，黨的二十屆三中全會進一步提出，要統籌推進教育科技人才體制機制一體改革，健全新型舉國體制，提升國家創新深圳堅持，以科技創新之進，拓產業創新之路，最終成高質量發展之效，以創新支撐深圳發展，以創新帶動全省引領全國。2024年，深圳結合自身發展實際，在原有“20+8”產業集群1.0版基礎上，進一步推出2.0升級版，推動加快發展新質生產力，壯大戰略性新興產業集群并培育未來產業。新版本的重點任為切實推進深圳未來產業2.0版建設，深入評估當前基礎研究與技術創新現狀，精準把握未來產業發展趨勢，為產業全鏈條變革提供科學分析與明確指導，深圳國際科技信息中心與科睿唯安聯合編制并發布在此基礎上，深入挖掘并揭示其中的核心問題與挑戰，為其高質量發展指明方向，同時為政策與投資決策等提供有深度、有價值的參考信息。本報告旨在為未來產業科技創新提供寶貴的的定量分析與專家的定性研判相結合的方法，力求以客觀、全面的視角展現腦科學與腦機工程領域在基礎研究和應用研究方面的現狀和發展趨勢。在定量研究方法上，利用文獻計量學系統性地分析特定學科的學術論文是呈現其基礎研究進展的關鍵方法之一。同時，專利信息的動態變化也為監測相關領域應用研究的最新發展提供了重文獻數據庫涵蓋了科學引文索引（SCIE）、社會科學引文索引（SSCI）及藝術與人文引文索引（A&HCI）三大期刊引文索引，共收錄了超過13000種學術期刊的論文數據。同時利用的這些數據資源，報告構建了腦科學與腦機工程領域的文獻數據集和專利數據集，旨在對該領域的檢索策略的制定是數據分析的基礎和關鍵，在檢索用關鍵詞表構建上，為確保分析數據集的科學嚴謹性和結果的可靠性，報告采用以下三個步驟來進行構建：（1）結合前期的案頭研究和專家意見，圍繞腦科學與腦機工程的核心概念，梳理形成初步的關鍵詞表2）利用Medline數據庫和MESH敘詞表擴充了與該領域相關的醫學檢索詞匯，以增強關鍵詞表的覆蓋面3）根據類和專家研判，明確了該領域三個核心方向的關在基礎研究上，報告采用分總式檢索方法，核心研究方向出發進行檢索，獲取對應分方向的文獻檢索結果，并經過合并、去重得到腦科學與腦機工程領域的綜合文獻數據集。進而，分別從研究機構、活躍發文學者分布以及熱點前沿等多發文量主要反映了研究產出的規模；學科規范化論文量揭示了論文的學術影響力；國際合作論文數顯示了全球學術合作的活躍度；高被引科學家點前沿”和“新興前沿”則聚焦了基礎研究的熱在應用研究上，報告采用分總式檢索方法，結合關鍵詞和IPC分類號，從三個核心研究方向出發進行檢索，獲取了對應分方向的專利檢索結果，并經合并、去重得到腦科學與腦機工程領域綜合專利數據集。進而，分別從專利產出趨勢、專利地域分布、專利技術布局、專利權人和專利其中，公開發明專利數量代表了應用研究的產出規模；德溫特同族歸并后的發明數量顯示了創新的規模；申請國家及地區的分布反映了專利權人的技術布局和對不同區域市場的重視程度；專利出的八大未來產業之一。它是以研究大腦的結構連接腦裝備，開發維護人體健康、推動社會進步的創新技術和應用產品。作為新質生產力的代表性領域，它深度融合了生命科學、臨床醫學、計算機科學、材料科學等多個學科，不僅成為科學研究的熱點領域，更在產業創新中占據至關重要的地位。通過全面深入地了解腦科學與腦機工程的科技發展現狀，能夠為其高質量發展制定有利的戰略，進而推動產業積極健全完善創新體系，基于以上內涵，結合發展實際，可將腦科學與腦機工程的研究內容劃分為三大核心方向，分認識腦是神經科學的前沿，旨在深入理解大腦的結構和功能，以及如何共同作用支持人類的間腦等關鍵腦區的空間結構，還研究神經傳導、突觸傳遞、神經調節等基本的腦活動過程。通過探索神經細胞的起源、分化，以及突觸和神經環路的形成、調控，揭示本能、記憶、注意力、決策和社會行為等的神經基礎。同時，利用電生理和腦成像技術如核磁共振成像，觀察和分析大腦認識腦領域的研究不僅增進了我們對大腦復雜性的理解，而且為開發治療神經疾病的新方法和改保護腦是專注于維護和增強腦健康以及預防和治療各種腦疾病。這一領域深入研究了神經退行性疾病、抑郁癥、癲癇、睡眠障礙、焦慮障礙和藥物成癮等神經精神疾病的發病原理。通過應用腦成像技術、神經調節手段、神經反饋治療和神經營養因子等先進方法，探索如何有效干預和管理這些疾病。此外，保護腦領域的研究還涉及開發新的藥物、生物活性材料等技術，以促進受損神經功能的恢復和改善。這些研究不僅增進了我們對腦疾病的認識，而且為開發更有效的治療策略提供了科學基礎，目標是提高患者的生活質連接腦是神經科學與多學科交融的前沿陣地。它以腦機接口技術為核心，結合神經科學、材料科學、電子工程和計算機科學等，致力于開發能讀取和解析大腦信號的設備，實現腦控設備與腦腦機設備開發、智能算法、腦機控制等，可進行腦信號處理及神經編碼解碼。腦機計算和腦啟發計算是關鍵方向，神經工程等技術也助推了其發展。連接腦的應用場景廣泛，涵蓋醫療康復、娛可提高生活質量、增強認知能力，以及為神經損傷者提供恢復途徑。該領域專注大腦與外部設備通信交互，能探索大腦復雜功能并輔助治療神經疾病，雖已展現出巨大潛力，但也面臨著技術安圍繞腦科學與腦機工程未來產業基礎研究領范圍內的相關科研論文進行主題聚類，結果如圖礎研究內容聚焦在認識腦、保護腦、連接腦及其與認識腦研究內容關聯密切，有大量學術論文包含認識腦和保護腦兩部分研究內容。此外，連接腦作為新興交叉研究方向，與保護腦研究內容的關聯比認識腦更明顯。該結果表明，腦科學與腦機工程領域的基礎研究仍以實際應用為核心，重點圍繞保護腦及與之相關的認識腦和連接腦的研者關鍵詞列表。經數據清理后得到出現頻率不少于30次的作者關鍵詞，并標識出作者關鍵詞對應的研究方向，利用Python繪制研本章通過客觀的文獻數據呈現腦科學與腦機工程領域基礎研究的發展現狀。將從多個維度進行深入分析，包括研究成果產出、全球科研分布、主要研究機構、合作交流現狀、人才分布情況及熱點前沿與新興4.1.1研究產出2019至2023年，全球腦科學與腦機工程領域的總發文量達到221979篇，累計發表在4904種學術期刊和3583個會議錄上，其中，學術論文五年發文趨勢顯示，該領域發文量持續上升，在發文量最少，為70963篇。在發文趨勢上，三個0出版年整體認識腦保護腦連接腦基金論文量作為衡量科研投入的重要指標，能夠反映科研投入的范圍和力度。2019至2023年，全球腦科學與腦機工程領域基金論文發文量領域基礎研究的廣泛覆蓋和顯著投入。分方向數據顯示，認識腦的基金論文占比尤為突出，達到了82.1%。盡管認識腦的發文量不及保護腦，但全球對認識腦方向的基金投入具有更廣泛的覆蓋面，凸顯了科研基金在推動基礎研究中的關鍵作90.0%80.0%70.0%90.0%80.0%70.0%60.0%50.0%40.0%30.0%20.0%10.0%0.0%整體基金論文占比72.6%74.6%70.8%認識腦保護腦連接腦論文所在學科的分布不僅揭示了研究內容的廣泛性，也反映了研究工作的深度和復雜性。數據顯示，近五年腦科學與腦機工程的論文涵蓋了經科學、臨床神經病學、精神病學、行為科學、藥學與藥理學、電子與電氣工程、生物化學與分子生物學以及神經成像等多個學科領域。其中，神經科學是三個核心方向發文量占比最高的學科，其他學科分布根據研究方向的不同存在差異。具體而言，認識腦方向除了集中于神經科學外，也分布在臨床神經病學、行為科學、精神病學和神經成像等學科。保護腦方向則更集中在神經科學和臨床神經病學兩個學科。與認識腦和保護腦方向不同，連接腦方向的發文不僅屬于神經科學，而且擴展分布于電子與電氣工程、人工智能等多個交叉學科領域，顯示出連接腦方向研究內容的臨床神經病學生物醫學工程分析化學4.1.2研究影響力關注科研產出數量的同時，也應密切關注科研產出的質量，因為高質量的科研成果才是推動2019至2023年，全球腦科學與腦機工程領其中，學科規范化的引文影響力（CNCI）作為衡量論文學術影響力的關鍵指標，能夠客觀呈現論文學術影響力在全球的表現，數值超過1說明論文影響力超過全球平均水平，受到廣泛的關注和認可。分析結果顯示，與發文增長趨勢不同，近0通過分析同年度、同學科、同類型文獻中被引頻次全球排名前10%的論文，可以更準確地衡量高影響力論文的比例。被引頻次排名前10%的論文量越多，表明該領域高學術影響力的論文也越多。2019至2023年，全球腦科學與腦機工程領域有13.0%的論文被引頻次躋身全球同類論文三個核心方向被引頻次排名前10%的論文百分比也穩定在13.0%左右，其中，連接腦方向的論文被引頻次排名前10%的論文百分比略高，表明與其他兩個方向相比，連接腦方向的高影響力論文占比更突出，顯示出該方向研究吸引了越來越多12.0%10.0%8.0%6.0%4.0%2.0%0.0%0.00認識腦保護腦連接腦4.2.1全球布局在全球化背景下，全球布局不僅能夠促進知識的共享與傳播，更能夠推動科研的交叉創新與區參與了腦科學與腦機工程領域基礎研究工作。其中，認識腦共有144個國家/地區，保護腦共有184個國家/地區，而連接腦共有16/地區。該結果表明，更多國家/地區的研究重點集中在保護腦和連接腦的應用層面，對于認識腦基礎研究的覆蓋還不夠廣泛，為促進該領域基礎研究的全面發展，需進一步擴大對認識腦基礎研數據顯示，美國和中國作為該領域學術產出領先的國家，是全球僅有的兩個發文量超過在三個核心方向發文國家/地區排名中，美國和中國的發文量排名均穩居全球第一和第二的美國在認識腦和保護腦兩個方向的全球發文量占比均超過30.0%，而在連接腦的全球發文量占比也達28.1%。與此同時，中國在三個核心方向的發文占比均超過20.0%，特別是在連接腦方向，中國的發文量占比達到27.5%，正逐漸接近全球認識腦保護腦連接腦國家/地區發文量全球發文量占比國家/地區發文量全球發文量占比國家/地區發文量全球發文量占比美國34.8%美國33.3%美國20.5%27.5%德國9.4%英國9.2%德國8.4%英國8.7%德國8.8%英國7.4%加拿大6.6%意大利7.4%意大利4.9%5.8%加拿大6.7%韓國4.9%意大利5.7%4.9%印度4.7%澳大利亞澳大利亞4.8%加拿大4.5%法國4.0%法國4.4%4.5%西班牙3.7%西班牙4.2%法國4.0%三個核心方向主要發文國家/地區的發文趨勢也顯示，近五年除中國外的主要發文國家/地區在三個方向的發文量均有下降，而中國則呈現續穩居全球第一。此外，中國在認識腦和保護腦兩個方向上的年度發文量與美國的差距也在迅速4.2.2國際影響力論文的國際影響力對于提升學術聲譽、促進科研合作、增強國家科技競爭力等都具有重要作近五年，全球腦科學和腦機工程領域發文量前十的國家/地區展現出了超過全球平均水平的術影響力仍存在差異。其中，美國和中國雖然在發文量全球領先，但在學科規范化的引文影響力（CNCI）上，相較于英國、澳大利亞和法國等國廠廠0它們都具有超越全球平均水平的學術影響力，其中，英國、法國、德國、加拿大、西班牙、澳大利亞和意英國又是唯一學科規范化的引文影響力（CNCI）超過1.50的國家，顯示出英國在該方向上的突出學術貢廠廠4.2.3國際合作2019至2023年，全球腦科學與腦機工程領域基礎研究合作發文量共63091篇，占全部發文量的28.4%，并且三個核心方向的合作發文量占比接近，分別為認識腦29.5%、保護腦28.7%、連接腦27.9%。此外，國際合作發文趨勢與總體發文趨勢一致呈現波動變化。2021年合作發文量國際合作論文量（篇）國際合作論文量（篇）4000———。:出版年整體認識腦保護腦連接腦與全球合作發文量呈現下降趨勢不同，近五年來全球合作論文的學科規范化引文影響力（CNCI）并未出現顯著降低，這一趨勢與全球總體學科規范化的引文影響力（CNCI）的變化趨勢相一致。此外，國際合作論文的學科規范化的引文影響力（CNCI）普遍高于全部論文，這表明國際合作在提升論文影響力方面起到了更為關鍵的特別是在保護腦方向上，國際合作論文的學科規范化的引文影響力（CNCI）不僅高于認識腦和連接腦兩個方向，而且也超過了腦科學與腦機工程領域全部合作論文的學科規范化的引文影響力（CNCI）水平。這一結果再次印證了保護腦作為全球腦科學與腦機工程的重點研究方向，受到mm認識腦CNCImm保護腦CNCImm連接腦CNCI整體CNCI三個核心方向的國際合作發文數據顯示，美美國的合作發文量接近3萬篇，約占全部國際合作發文量的一半。此外，主要國家在認識腦和保護腦方向的國際合作規模大致相當，而在連接腦方向有所差異。中國作為連接腦方向主要合作發文國家，國際合作發文量位列全球第二位達6409認識腦22.8%19.0%20.4%10.5%9.3%8.7%7.9%6.4%保護腦50.5%24.6%16.2%19.7%15.8%13.4%9.7%10.6%9.0%5.4%連接腦41.9%19.0%27.0%17.6%10.0%9.4%5.7%5.6%國際合作學科規范化的引文影響力（C國際合作學科規范化的引文影響力（CNCI)4.3.1機構分布參與機構占比也超過5.0%。在三個核心方向上，科研認識腦4.3%4.3%8.2%87.5%保護腦86.5%連接腦5.7%5.7%86.3%7.9%科研機構數企業機構數其他機構數對近五年三個核心方向全球發文量Top20科研機構進行統計，結果顯示歐美地區的科研機構占據主導地位。其中，美國哈佛大學在認識腦和保護腦兩個方向的發文量均位居全球第一。法國國家健康與醫學研究院和法國國家科學研究中心在三個核心方向的發文量均位列全球前五。中國的科研機構則在連接腦方向表現突出，中國科學的科研機構，發文量全球領先。此外，包括中國科學院、首都醫科大學和上海交通大學在內的9家中國科研機構，均躋身全球發文量前20科研機4科研機構包含各級研究院所、大學、學院、醫院等作為學術科研機構名稱發文量科研機構名稱發文量科研機構名稱發文量哈佛大學哈佛大學中國科學院法國國家健康與醫學研究院倫敦大學學院哈佛大學法國國家科學研究中心法國國家健康與醫學研究院法國國家科學研究中心倫敦大學學院多倫多大學法國國家健康與醫學研究院美國國立衛生研究院法國國家科學研究中心上海交通大學多倫多大學美國退伍軍人事務部從屬研究機構中國科學院大學德國亥姆霍茲聯合會首都醫科大學倫敦大學學院中國科學院梅奧醫學中心多倫多大學首都醫科大學約翰霍普金斯大學斯坦福大學美國退伍軍人事務部從屬研究機構德國亥姆霍茲聯合會復旦大學麥吉爾大學加州大學舊金山分校浙江大學約翰霍普金斯大學賓夕法尼亞大學德國亥姆霍茲聯合會柏林衛生研究所倫敦國王學院清華大學倫敦國王學院墨爾本大學約翰霍普金斯大學匹茲堡大學美國國立衛生研究院加州大學圣地亞哥分校復旦大學柏林健康研究所瑞士聯邦理工學院哥倫比亞大學麥吉爾大學柏林健康研究所上海交通大學卡羅林斯卡醫學院北京大學牛津大學哥倫比亞大學天津大學加州大學舊金山分校牛津大學首都醫科大學科研基金為科研機構的基礎研究提供了有力支撐。統計近五年該領域基金論文的資助單位，數據顯示，來自北美6、歐洲7及亞洲8的多個資助機構或組織對腦科學與腦機工程的基礎研究給予了高度關注和大力支持。中國和美國的研究投在認識腦和保護腦兩個方向，美國國立衛稱NIH）全球資助論文量均位居首位，基金論文量都超過1萬篇。中國國家自然科學基金委員在連接腦方向，中國國家自然科學基金委員該方向全部發文量的60.7%，其資助論文量遠超與科研機構相比，企業更專注于根據市場需求解決實際問題。但隨著源頭創新成為企業發展的關鍵動力，越來越多的企業開始重視并加大在對近五年三個核心方向全球發文量Top10企業進行統計，結果顯示，瑞士羅氏公司在認識腦和保護腦兩個方向發文量位居世界第一，但在連接腦方向暫未進入全球前十。德國西門子股份公司和美國通用電氣公司在三個方向的發文量均位列全球前十。中國的華為技術有限公司則在連接限4.3.2機構影響力分析近五年全球腦科學與腦機工程主要科研機構論文影響力，三個核心方向發文量排名前20的科研機構論文的學科規范化的引文影響力（CNCI）均超過了全球平均水平，表明這些機構在認識腦方向，盡管英國牛津大學和美國加位，但它們的學科規范化的引文影響力（CNCI）文影響力排名的前兩位。同時，德國亥姆霍茲聯合會、美國哈佛大學、英國倫敦大學學院和美國國立衛生研究院在發文量和論文影響力方面均位在保護腦方向，美國加州大學舊金山分校和加拿大麥吉爾大學的論文的學科規范化的引文影科研機構發文影響力的第一和第二位。而德國亥姆霍茲聯合會、英國倫敦大學學院和美國哈佛大學則是僅有的三家在發文量和論文影響力上均進在連接腦方向，美國斯坦福大學和中國清華大學的論文的學科規范化的引文影響力（CNCI）影響力（CNCI）超過2的科研機構。并且，美國的斯坦福大學、哈佛大學以及英國的倫敦大學學院和中國科學院在發文量和論文影響力上均位列牛津大學加州大學舊金山分校德國亥姆霍茲聯合會 倫敦大學學院 哥倫比亞大學 倫敦國王學院柏林衛生研究所美國國立衛生研究院麥吉爾大學約翰霍普金斯大學法國國家健康與醫學研究院多倫多大學法國國家科學研究中心美國退伍軍人事務部從屬研究機構上海交通大學復旦大學首都醫科大學加州大學舊金山分校麥吉爾大學德國亥姆霍茲聯合會倫敦國王學院倫敦大學學院柏林健康研究所牛津大學 卡羅林斯卡醫學院美國國立衛生研究院梅奧醫學中心墨爾本大學2哥倫比亞大學約翰霍普金斯大學多倫多大學2賓夕法尼亞大學法國國家健康與醫學研究院法國國家科學研究中心美國退伍軍人事務部從屬研究機構斯坦福大學清華大學哈佛大學瑞士聯邦理工學院柏林健康研究所加州大學圣地亞哥分校倫敦大學學院約翰霍普金斯大學北京大學中國科學院多倫多大學中國科學院大學德國亥姆霍茲聯合會上海交通大學復旦大學天津大學法國國家科學研究中心法國國家健康與醫學研究院浙江大學首都醫科大學與科研機構的發文影響力不同，企業發文的在認識腦方向，全球發文量排名前十的企業中，有三家企業的論文學科規范化的引文影響力羅氏公司的學科規范化的引文影響力（CNCI）超過3，是全球平均水平的3倍，同時也超過了該方向科研機構學科規范化的引文影響力（CNCI）最高的英國牛津大學，顯示出其在認識腦方向所發揮的重要影響力。在保護腦方向，全球排名前十的企業論文的學科規范化的引文影響力（CNCI）均超過1，影響力超越了全球平均水平。其中，羅氏公司的學科規范化的引文影響力（CNCI）高達3.35，超過全球平均水平的3倍，這一結果再次證實了企業在連接腦方向，全球排名前十的企業論文的學科規范化的引文影響力（CNCI）同樣超過全球的學科規范化的引文影響力（CNCI）均超過3，基因泰克公司保護腦靈北制藥公司華為技術有限公司連接腦楊森制藥有限公司楊森制藥有限公司4.3.3機構合作2019至2023年，全球機構圍繞腦科學與腦機工程的基礎研究開展了密切合作，不僅限于科研機構之間或者企業之間的合作，還擴展到了企通過近五年全球腦科學與腦機工程領域論文法國國家健康與醫學研究院、法國國家科學研究中心、中國科學院及多倫多大學等科研機構的表現較為突出，主導或參與了多項機構間的合作項290個機構與其建立了緊密的合作關系。這些中國科學院作為國內發文量領先的機構也開展了廣泛的機構合作，但與哈佛大學多國合作模式不同，中國科學院的機構合作仍以國內機構為主，參與合作的機構約有118個，其中，科研機構占艾伯維、強生公司、飛利浦等全球大型企業也參與了跨機構合作。在這些企業中，羅氏公司在該領域的發文量領先，與禮來公司、渤健、艾伯維4.4.1人才分布2019至2023年，全球在腦科學與腦機工程領域發表論文的作者總數超過百萬。三個核心方向的發文作者數分別為認識腦27.1萬、保護腦47.8萬、連接腦32.0萬，在三個核心方向中，保護腦的作者占比最高達到44.7%，連接腦以29.9%位居第二，而認識腦的作者占比最少為29.9%25.4%44.7%認識腦保護腦連接腦數據顯示，三個核心方向的論文作者主要分布在美國、中國和英國，其中，美國在認識腦和保護腦兩個方向的作者數均位居全球第一，分別在這兩個方向的作者占比也達到18.0%以上，分別為9萬和6萬人。在連接腦方向，中國以8萬認識腦美國,6.7,24.7%英國,1.1,3.9%英國,1.1,3.9%保護腦23.7%中國,9.0,英國,2.0,18.8%4.2%連接腦美國,6.5美國,6.5,20.3%英國,1.2,3.8%美國中國英國其他4.4.2領軍人才作為推動基礎研究進步的中堅力量，論文作者為腦科學與腦機工程領域的基礎創新注入了源源不斷的動力。然而，具有深遠影響力的杰出人才不僅能夠迅速提升學科的全球影響力，更能激科學和行為學研究領域的頂尖人才，同時，由于該榜單與腦科學與腦機工程基礎研究的內容密切相關，所以為了解和掌握腦科學與腦機工程領域榜單數據顯示，2023年全球神經科學和行為學研究領域的高被引科學家共有226位。美國在這一領域以絕對優勢領先，擁有125位高被引科學家，占比超過一半。英國和德國分別以27位和11位高被引科學家位列第二和第三。中國有兩位科學家入選，分別是北京師范大學認知神經科學此外，美國在高被引科學家的機構分布上同高被引科學家的機構中有6家來自美國，2家來自英國，澳大利亞和瑞典各有一家機構。其中，美國的梅奧醫學中心和華盛頓大學分別以11位和10位高被引科學家的數量位居全球前兩位。澳大利亞的墨爾本大學和瑞典的隆德大學也各有5位美國英國德國澳大利亞荷蘭瑞典西班牙加拿大意大利奧地利 瑞士愛爾蘭 法國 新加坡 丹麥挪威94221111HCR人數9科睿唯安自2014年開始在全球范圍內遴選自然科學和社會科學領域最具影響力的杰出科學家（HighlyCitedResearchers，梅奧醫學中心華盛頓大學哈佛大學牛津大學賓夕法尼亞大學斯坦福大學倫敦大學學院墨爾本大學明尼蘇達大學雙城分校隆德大學88755555HCR人數通過對近五年全球腦科學與腦機工程領域發表的論文及其引用網絡進行細致分析，可以發現熱點前沿與新興前沿。首先從該領域22萬篇論文中精選出高被引論文，再將精選后的高被引論文引論文進行匹配和去重，最終確定超過550個與腦科學與腦機工程領域緊密相關的ESIResearchFronts作為該領域的研究前沿。在此基礎上，進一步篩選出引文影響力最大（Totalcitations）且核心論文平均發表年份較新的36個研究前沿，作為最受關注的“熱點前沿”；而5個“新興前沿”一定引文影響力的研究前沿。這些“前沿”的形成不依賴文獻的人工分類和標注，全部基于論文作者間相互引用形成的含有知識和人之間的關系病，涵蓋了最常見的阿爾茨海默癥和帕金森病的從細胞和基因層面探究致病機制，旨在為治療提供精確的分子靶點和策略；“帕金森病的因果關系及遺傳學研究”深入探索該病的發病機理和遺傳背景。此外，還有針對神經退行性疾病生物標志物的研究，如“α-突觸核蛋白，人腦淀粉樣蛋白和Tau蛋白在一系列神經退行性疾病中的作用研究”，以及“阿爾茨海默癥中的磷酸化Tau蛋白的測定、分析和臨床應用”。其余6個熱點前沿則主要包含“全腦基因表達圖譜與神經影像學數據的關聯”“多發性硬化癥中少突膠質質細胞在此基礎上，綜合核心論文平均出版年份，茨海默癥中的作用機制探討”“腸道微生物的組成與阿爾茨海默癥”和“更年期激素替代療法與...SARS-CoV-2對大腦的影響及COVID-19幸存者的認知障礙大腦的認知儲備帕金森病的因果關系及遺傳學研究阿爾茨海默癥單細胞轉錄組分析α-突觸核蛋白，人腦淀粉樣蛋白，和tau蛋白在一系列神經退行性疾病中的作用研究T細胞在阿爾茨海默癥中的作用機制探討多發性硬化大腦的認知儲備帕金森病的因果關系及遺傳學研究阿爾茨海默癥單細胞轉錄組分析α-突觸核蛋白，人腦淀粉樣蛋白，和tau蛋白在一系列神經退行性疾病中的作用研究T細胞在阿爾茨海默癥中的作用機制探討多發性硬化癥中少突膠質細胞生成的動力學人腦類器官的研究腸道微生物的組成與阿爾茨海默癥阿爾茨海默癥中的磷酸化tau蛋白的測定、分析和臨床應用全腦基因表達圖譜與神經影像學數據的關聯更年期激素替代療法與阿爾茲海默癥COVID-19誘導的嗅覺和味覺功能障礙及SARS-CoV-2對大腦的不利影響CoV-2對大腦的不利影響。核心論文。施引論文32336治療靶點及其療法，涉及神經調控治療和藥物治療的臨床應用。另有2個熱點前沿討論了身體鍛煉的重要性，如有氧運動、正念瑜伽、伸展和阻力訓練等多種規律性的運動和身體鍛煉對帕金森克隆抗體藥物治療早期阿爾茨海默癥的療效及臨床試驗研究”“偏頭痛的藥物治療”“阻塞性睡其中，熱點前沿“單克隆抗體藥物治療早期阿爾茨海默癥”探討了一系列單克隆抗體藥物在臨床試驗和臨床應用中的安全性和有效性，如美還研究了其他針對靶向β淀粉樣蛋白的單克隆抗體藥物的臨床試驗效果及副作用，如克瑞尼珠單前沿還延伸到AD藥物研發的另一個關鍵研究方向——靶向Tau蛋白，評價了抗Tau抑郁和炎癥的關系治療和療早期阿爾茨床實驗研究癲癇的分類和定義、神經調控藥物治療的有效性和安全性癲癇及抗癲癇藥物運動對帕金森病患者的影響的臨床應用單克隆抗體藥物治治療和療早期阿爾茨床實驗研究癲癇的分類和定義、神經調控藥物治療的有效性和安全性癲癇及抗癲癇藥物運動對帕金森病患者的影響的臨床應用單克隆抗體藥物治海默癥的療效及臨鍛煉對身體健康和認知功偏頭痛的藥物治療能的有益影響阻塞性睡眠呼吸暫停的相關研究抗衰老藥物的臨床應用2019.02019.52020.02020.5202。核心論文。施引論文癲癇的分類和定義、神經調控治療和藥物治599基本與腦機接口相關，主要包含狹義的腦機接口或輸出式腦機接口以及廣義的腦機接口或輸入式腦機接口。其中，輸出式腦機接口專注于腦信號的采集、分析等關鍵技術。在這一領域，遷移學習已成為減少設備校準需求的關鍵技術。同時，深度學習作為一種強大的人工智能工具，正在被廣泛應用于腦機接口的數據處理中。具體與輸出式腦機接口相關的熱點前沿包括：“深度學習在腦電情緒識別中的應用”“基于深度學習和神經影像數據的大腦年齡預測”“利用深度學習對睡眠階段分類”“阿爾茨海默癥癡呆評估的多模態深度學習”“用于腦機接口的腦電數據深度學習”“基于深度學習的腦電圖分析”“基于腦機接口自適應遷移學習的多尺度特征融合深度卷積神經網絡”“腦電圖的數據清理演算法”“腦機接口的遷移學習”。此外，與輸入式腦機接口相關的熱點前沿包括“腦深部刺激及其應用”“經在此基礎上，綜合核心論文平均出版年份，遴選2個關于侵入式腦機接口的研究前沿作為新興前沿，主要涉及“全植入式血管內腦機接口”神經尺度特神經尺度特腦深部刺激及其應用基于深度學習和神經影像數據的大腦年齡預測用于語音解碼的高性能 假體深度學習在腦電情緒識別中的應用基于深度學習的腦電圖分析腦電圖的數據清理演算法多種經顱磁刺激技術治療抑郁癥基于深度學習的腦電圖分析腦電圖的數據清理演算法基于腦機接口自適應遷移學習的多征融合深度卷積神經網絡阿爾茨海默癥癡呆評估的多模態深度學習基于腦機接口自適應遷移學習的多征融合深度卷積神經網絡經顱超聲刺激用于腦機接口的腦電數據深度學習經顱超聲刺激腦機接口的遷移學習全植入式血管內腦機接口利用深度學習對睡眠階段分類全植入式血管內腦機接口。核心論文。施引論文22374259222專利是技術研發產出的直接體現，也是衡量技術研發實力的重要依據。本章將利用incoPat數據庫檢5.1.1專利產出2019至2023年，全球腦科學與腦機工程領域的公開專利數量（以下簡稱“專利數量”）共域專利產出覆蓋98個國家/地區，其中專利腦科學與腦機工程領域平均每年的專利公開數量約為3萬件，總體呈波動下滑的趨勢，但PCT專利申請數量逐年上升，2019到2023年的復合年均增長率達7.7%。這說明雖然專利數量規模略有下降，但腦科學與腦機工程領域的全球布局在持20909件，總體呈上升趨勢，復合年均增長率為件；近五年雖然保護腦的專利數量總體規模有所收縮，但PCT專利申請量持續增長。連接腦公開專利數量為21928件，略高于認識腦方向，其中方向PCT專利申請量復合年均增長率達10.1%，是三個方向中增長最快的，在一定程度上說明連0PCT專利申請量（件）專利公開數量（0m.5.1.2專利類型2019至2023年，全球腦科學與腦機工程領域的專利產出中，發明專利占比突出接近95%，0.6%，表明該領域的應用研究主要集中在創造性和新穎性的技術方案上。具體而言，保護腦方向發明專利占比高達99.2%，表明保護腦方向是腦科學與腦機工程前沿技術競爭和布局的焦點。相比之下，認識腦和連接腦兩個方向的專利構成則有所不同，這兩個方向的實用新型專利占比均超反映出認識腦和連接腦兩個方向的應用研究不僅注重技術創新，同時也在產品優化設計上投入了保護腦5.2.1專利技術構成從國際專利分類（IPC）的技術構成來看，全球腦科學與腦機工程領域的專利產出主要集中在幾個關鍵的分類號上。其中，超過30%的專利集機化學領域，特別是化合物的制備；C07K分類號分類號專利占比5.2%，涉及醫療器械。此外，類號的專利占比也都超過了1%。IPC分類號的分布揭示了腦科學與腦機工程領域的應用研究實踐主要集中在醫學診斷和治療技術、醫用配置品和器械裝置的開發、化合物或藥物的研制以及數據1.0%1.2%37.8%1.3%2.0%2.3%37.8%4.0%5.2%6.2%15.8%盡管三個核心方向的專利都在A61大類下有大量分布，但它們在具體技術構成上各有側重。認識腦方向的專利重點布局在醫學診斷、醫用配置品、醫用器械以及治療手段的相關技術上，而保護腦方向的專利則更多地包含了與藥物有關的數據處理、計算系統和傳感設備的相關技術上有5.2.2專利技術熱點通過深入分析專利文獻的具體內容，提煉出示，圖中呈現了該領域當前研究和創新的主要方向，包括神經退行性疾病、阿爾茲海默癥、腦機接口、治療方案、神經刺激、各類化合物和藥物5.2.3專利技術用途近五年腦科學與腦機工程領域的專利技術用途分布顯示，該領域的主要應用集中在疾病、醫藥醫療、本節將從技術性、經濟性和法律性三方面剖析全球腦科學與腦機工程領域專利產出的技術創新價值。具體地，通過專利的權利要求數量和引用次數來考察專利技術性，通過德溫特同族數量、三方專利和四方5.3.1專利技術性2019至2023年，全球腦科學與腦機工程領數據反映出腦科學與腦機工程領域專利的權利保護范圍通常較為廣泛，意味著專利涉及的技術領域也較為多元，從而揭示了腦科學與腦機工程是一個跨學科、跨領域的綜合性產業領域。同時，該領域的專利技術具有較高的復雜性，申請人對于專利的保護力度、持續要求和維權投入均較為保護腦方向的專利權利要求數量相對較多，在一定程度上反映了該方向的高度競爭性以及較高的產業化程度，表明保護腦方向的研究和開發活動更為活躍，其研究成果更易于轉化為市場上的產這表明該領域的研究同樣具有相當的活力，但總體仍處于探索階段，尚未形成明確且可行的技術路線，大規模產業化可能還需要經歷一段較長的探索和發展過程。認識腦方向的專利權利要求數量相對較少，可能表明該方向應用研究和產業化0.0%-- 0.0%--腦科學與腦機工程領域專利文獻的引用情況顯示，約18.1%的專利存在被引記錄，其中專利的被引次數超過10次，通常認為這些專癲癇藥物、腦機接口、脊髓刺激、醫學病癥、腺病毒相關技術等，它們揭示了腦科學與腦機工程在三個核心方向中，認識腦的專利被引用比例最高達到31.9%，該數據印證了認識腦在該領域發展中的基礎性作用，其研究成果為其他研究方向提供了重要的科學基礎。連接腦的專利被引用比例次之為25.9%，從側面反映了近年來該方向的研究熱度和業務關注度較高，專利的實際應0005.3.2專利經濟性2019至2023年，腦科學與腦機工程領域專利德溫特同族數量呈現了下降趨勢，盡管如此，13000項的速度保持增長。這種下降趨勢主要體域涉及有機化學，與神經退行性疾病相關化合物的合成密切相關。與此同時，連接腦和保護腦兩0同期，腦科學與腦機工程領域的三方專利共都呈現上升趨勢，年均復合增長率均為4.1%，進一步證實該領域在全球范圍內的技術布局正在穩步推進。三個核心方向的數據也顯示，認識腦方向三方專利、四方專利數量增長最快，連接腦方向次之，表明這兩個方向的技術布局仍存在較大 ———— 認識腦00三方專利數量（件）四方專利數量（件）連接腦0三方專利數量（件）四方專利數量（件）保護腦0三方專利數量（件）四方專利數量（件）5.3.3專利法律性2019至2023年，全球腦科學與腦機工程領占公開專利總量的73.5%，反映了該領域的創新活動較為活躍，創新成果得到了有效的保護和利用。其中，認識腦有效專利占比72.7%，保護腦和連接腦有效專利占比均為73.7%，三個方向的26.5%26.5%73.5%近五年，全球該領域涉及訴訟的專利數量為件中，行政訴訟案件占比最高達87.4%，無效訴訟和侵權訴訟的占比分別為6.3%和4.6%。這些統計結果可能表明該領域的應用研究尚處于發展具體在三個核心方向中，保護腦的訴訟專利比例最高，達到3.4%，認識腦的訴訟專利比例為這種差異或許與連接腦起步相對較晚有關，隨著該領域的技術成熟度提高，相關訴訟案件的比例整體3.0%6.3%4.6%1.6%87.4%一個技術領域的全球專利布局可從專利技術來源國和專利技術目標國兩方面來分析。通常情其專利數量能夠體現一個國家/地區的技術創新能力和活躍度；而專利申請所在國家/地區反映了專利權人在不同國家/地區的技術布局，其專利數量可以揭示該技術領域在不同國家/地區的重視程度。一般而言，只有在技術研發活躍或市2019至2023年，在全球腦科學與腦機工程領域的專利公開數量前十的技術來源國家/地區歐美發達國家和部分亞洲國家占據了主導地位。亞洲有中國、韓國、日本和印度四個國家上榜，而歐洲也有英國、法國、俄羅斯和德國四個國家位列其中，北美洲10和大洋洲11分別有1個國家上榜。數據顯示，美國和中國是該領域專利技術的主要來源國，兩國合計貢獻了超過六成的專利技術。美國以68400件公開專利技術高居榜首，占總量的44.8%，是最主要的專利技術來源國，而中國則以28761件公開專利技術緊隨其后，占4.3%和3.2%的占比位列第三至第五位，其他國在三個核心方向上，中國和美國的專利數量顯著高于其他國家/地區，分別在不同方向占據領先地位，顯示出兩國在技術輸出和創新能力上利位居第二。但在保護腦方向，美國以58592件此外，日本和韓國在三個核心方向的專利數量分別排在第三位和第四位，俄羅斯在認識腦和連接腦方向表現較為突出，丹麥則在保護腦方向躋身美國韓國英國印度澳大利亞法國俄羅斯德國美國韓國英國印度澳大利亞法國俄羅斯德國利和PCT專利數據也顯示，美國四方專利數量PCT專利申請量，其技術創新實力全球領先。日本和英國對該領域的研發創新也有顯著的貢獻，兩國的四方專利數量均超過3000件，分別貢獻四，說明中國在該領域的技術積累和技術輸出的質量上仍有較大的成長空間。此外，韓國四方專進一步分析全球腦科學與腦機工程領域專利數量排名前十的專利技術目標國家/地區（以下簡稱“Top10專利技術目標國家/地區”可以深入了解在該領域內進行重點布局的主要國家/韓國和印度四國占據了四個專利技術目標國家/地區的席位，北美洲有美國和加拿大兩個國家位大洋洲13、南美洲14各占一席。其中，中國和美國是該領域最具市場前景同時也是市場競爭比較激烈的國家/地區，兩國合計占據了接近四成的專利技術市場，其中，中國以33560件的專利數量位列第一，占總量的22.0%，美國以27090件的專利數量位列次席，占總量的17.7%。日本、在三個核心方向上，中國和美國的專利數量再次顯著高于其他國家/地區，不僅凸顯了兩國在腦科學與腦機工程技術領域的市場布局中的領導地位，同時也反映出兩國的市場吸引力和競爭活躍度遠超其他國家/地區。具體而言，在認識專利排名第二。保護腦方向上，美國以21290件此外，日本和韓國在三個核心方向的專利數量均位列前五，加拿大在保護腦上表現較為突出，而中國和美國作為同時進入Top10技術來源國家/地區和Top10專利技術目標國家/地區的國不僅在技術創新上走在前列，而且在市場拓展和應用轉化上也展現出強大的實力和影響力。其他國家/地區在特定研究方向上的優勢表現，也揭示了全球腦科學與腦機工程領域的多元化競爭格通過再次對比Top10技術來源國家/地區和美國和中國是該領域的主要技術輸出和市場布局者。美國在該領域的技術積累和技術布局起步較早，擁有較強的基礎，整體優勢巨大；而中國近年來在專利技術市場布局上取得了顯著進展，專利數量躍居第一。韓國和日本在技術積累和市場布局上基本處于同一水平，是彼此的主要競爭對法國、丹麥、瑞典表現出色，但在市場布局上，展現出更大的發展潛力。俄羅斯在技術和市場布2019至2023年，專利數量前五的技術來源國家/地區的技術構成情況顯示，各國在腦科學與腦機工程領域的技術布局和技術路線呈現出明顯的差異。美國有超過50%的專利集中在A61K國在化合物/藥物研發、療法和醫療器械設計制類號的專利占比僅為22.1%，遠不及其他專利數量前五的技術來源國家/地區，中國主要在分類號的專利占比較高，一定程度上體現了中國專利占比相對較低，反映了中國與肽有關的專利技術相對薄弱；同時中國其他分類號的專利占比相對較多，可能表明中國的技術路線布局廣泛，但技術路線不夠明確的特點。韓國有57.6%的專利集中在A61K分類號，為Top10技術來源國家/地區中最高，揭示了韓國在藥物制劑領域的專利利占比超過20%，英國在C07K的專利占比約為9.0%，揭示了日本和英國在有機化學領域，尤其是與神經退行性疾病相關的化合物合成方面，有50%25% ...2019至2023年，在全球腦科學與腦機工程領域的專利數量排名前二十專利權人中，美國獨占11個席位，表現搶眼，再次印證了美國在該領域強勁的技術實力和領導地位。其中9家為醫療制藥和生物科技企業，包括強生公司、默沙東公司、禮來公司、波士頓科學、Sage治療和美敦力且在PCT專利申請上以203件位列首位，得克薩斯大學排名第十四。瑞士有三個機構入圍，其中羅氏公司作為老牌醫療健康企業專利公開數量排名第一，諾華公司和雀巢公司（雀巢健康）也表田制藥公司）、中國（中國科學院）、德國（勃林格殷格翰）、澳大利亞（科利耳）和法國（賽這表明醫療制藥和生物科技企業是推動腦科學與腦機工程技術發展的主要力量，這與該領域高技術門檻和大資金投入的特點密切相關。值得注意的是，盡管中國科學院代表中國上榜，但中國沒利權人分布情況。在認識腦方向上，中國科研機院位居榜首，浙江大學、上海交通大學、首都醫瑞士企業雀巢公司和羅氏公司分別占據第二和第七位，荷蘭飛利浦集團、美國加州大學、德國西門子醫療分列第三至第五名。可以看出，科研機在保護腦方向上，美國機構占據6席，其中體現了美國企業在該方向上的研發優勢。加州大學作為唯一上榜的科研機構，位列第三，展現了其在保護腦方向上強勁的研發實力。此外，瑞士的羅氏公司和諾華公司分別位列第一和第五，日本的武田制藥和德國的勃林格殷格翰也在榜單中。可以看出，保護腦方向頭部玩家以企業為主，美國在該方向具有較為顯著的領導地位，而中國在在連接腦方向上，美國企業波士頓科學、國一、第三和第四，顯示了美國在該領域的技術領導地位。中國有4家科研機構上榜，分別是浙江雖然表現不俗，但與美國企業相比仍有明顯的差距。澳大利亞的科利耳、瑞士的先進仿生股份有連接腦方向的專利產出由企業和科研機構共同推亞學橫向對比來看，國外腦科學與腦機工程領域的研發活動主要由企業推動，而中國則主要依賴于科研機構，表明中國企業在該領域研發創新方面的能力尚需提升。并且，瑞士的羅氏公司、美國的加州大學和波的技術構成情況。傳統制藥企業如羅氏公司、默沙東公司、武田制藥公司、勃林格殷格翰和輝瑞出其在化合物合成和藥物研發方面的重點投入。加州大學、Sage治療和得克薩斯大學在A61K分反映了這些機構在藥物配方和治療方法創新方面分類號專利的主要推動者，該分類涵蓋電療、磁療和放射治療技術，表明這些企業在醫療器械和禮來公司和中國科學院等機構在腦科學與腦機工程領域的多個主要技術分類號上均有專利布局，顯示了它們在該領域的廣泛的研究主體及其綜合本章將系統梳理近五年深圳在腦科學與腦機工程領域的基礎研究和應用研究的成果。通過深入分析該本節通過分析深圳在該領域的研究成果產出、全球科研合作、主要研究機構及地區熱點前沿與新興前2019至2023年，深圳腦科學與腦機工程領述論文288篇、會議論文213篇，這些論文覆蓋相關的學科分別為認識腦39個、保護腦48個、連接腦136個，表明深圳在發文量和學科覆蓋范圍上，與全球整體水平仍有差距，具有巨大的發學與腦機工程領域的發文量保持穩定增長。盡管2021年后增長速度有所減緩，但整體增長態勢依舊不減。除了連接腦方向2023年的發文量較2022年略有下降外，認識腦和保護腦兩個方向的在三個核心方向中，連接腦方向的發文量最達1350篇，而認識腦方向的發文量相對較少為093.0%92.0%91.0%90.0%89.0%88.0%87.0%86.0%85.0%認識腦保護腦連接腦近五年深圳在腦科學與腦機工程領域論文的被引過全球平均水平，表明深圳在該領域的發文不僅具有較高的代表性，而且學術影響力也在全球范圍內處于領先水平。與發文趨勢不同，近五年深圳在該領域論文的學科規范化的引文學科規范化的引文影響力（CNCI)WebofScience論文量（篇）被引頻次排名前10%的論文百分比（%）CNCI通過對深圳在腦科學與腦機工程領域三個核心方向的被引頻次排名前10%的論文百分比與學科規范化的引文影響力（CNCI）等關鍵數據指標的分析，可以更準確地掌握深圳在該領域的學術影響力。數據顯示，在認識腦方向，深圳發文的學科規范化的引文影響力（CNCI）略低于其他兩個方向存在微弱差距。在保護腦方向，深圳的被引頻次排名前10%的論文百分比達16.00%，盡管略低于認識腦方向，但與連接腦方向仍存在明顯差距。在連接腦方向，深圳的被引頻次排名前10%的論文百分比和學科規范化的引文影響力（CNCI）均高于認識腦和保護腦兩個方向，并且結合深圳在連接腦方向的發文量，顯示出深圳在該方向的基礎研究成果不僅規模較大，而且學術20.0%15.0%10.0%5.0%0.0%16.0%16.0%認識腦保護腦連接腦2019至2023年，深圳在腦科學與腦機工程領域的國際合作發文量達946篇，占全部發文量的32.04%。其中，認識腦國際合作發文與整體發文趨勢一致，深圳的國際合作發文量也保持穩定增長，但三個核心方向的增長情況有所差異。其中，認識腦和保護腦在2020年和2022年分別較前一年小幅下降，但在其他年份均保持增長。相比之下，連接腦方向的國際合作發0深圳在該領域國際合作論文的學科規范化的引文影響力（CNCI）與深圳整體論文的學科規范化的引文影響力（CNCI）變化趨勢不同，2023年深圳國際合作論文的學科規范化的引文影響力卻持續上升。盡管如此，與深圳整體論文的學科規范化的引文影響力（CNCI）相比，國際合作論..科學與腦機工程領域進行了合作交流。其中，認連接腦方向則達到了67個，該結果表明深圳在連合作發文量分別為433篇和140篇，同時，澳大利亞、德國、加拿大、新加坡、荷蘭、日本、韓國和法國等國家也與深圳建立了緊密的合作關系，但深圳與這些國家的合作發文量占比僅達到深圳總發文量的35%，表明深圳的國際合作規模仍有2019至2023年，深圳在該領域的基礎研究論文主要出自科研機構，相較于企業，科研機構的發文量占明顯優勢。其中，深圳大學、中國科學院深圳先進技術研究院、南方科技大學、鵬城實驗室等科研機構近五年發文總量超百篇；騰訊科技和華為技術有限公司作為企業代表也有突出成果；深圳市兒童醫院、深圳市中醫院、深圳市第二人民醫院等醫療衛生機構也有相關研究成果深圳主要發文機構在該領域的研究方向和成果各有側重。其中，深圳大學、中國科學院深