脑科学 与脑机工程的研究内容划分为三大核心方向，分 别是：认识脑、保护脑、连接脑。
脑科学与脑机工程是深圳“20+8”2.0 版本推 出的八大未来产业之一。它是以研究大脑的结构 功能为创新源头，通过认识脑原理、保护脑健康、 连接脑装备，开发维护人体健康、推动社会进步 的创新技术和应用产品。作为新质生产力的代表 性领域，它深度融合了生命科学、临床医学、计 算机科学、材料科学等多个学科，不仅成为科学 研究的热点领域，更在产业创新中占据至关重要 的地位。通过全面深入地了解脑科学与脑机工程 的科技发展现状，能够为其高质量发展制定有利 的战略，进而推动产业积极健全完善创新体系， 有力驱动产业竞争力的持续稳步提升。 基于以上内涵，结合发展实际，可将脑科学 与脑机工程的研究内容划分为三大核心方向，分 别是：认识脑、保护脑、连接脑。
认识脑是神经科学的前沿，旨在深入理解大 脑的结构和功能，以及如何共同作用支持人类的 认知和行为。该领域不仅关注大脑、小脑、脑干、 间脑等关键脑区的空间结构，还研究神经传导、 突触传递、神经调节等基本的脑活动过程。通过 探索神经细胞的起源、分化，以及突触和神经环 路的形成、调控，揭示本能、记忆、注意力、决 策和社会行为等的神经基础。同时，利用电生理 和脑成像技术如核磁共振成像，观察和分析大脑 活动，进一步理解脑认知原理和脑疾病发病机理。 认识脑领域的研究不仅增进了我们对大脑复杂性 的理解，而且为开发治疗神经疾病的新方法和改 善人类生活质量提供了科学基础。 保护脑是专注于维护和增强脑健康以及预防 和治疗各种脑疾病。这一领域深入研究了神经退 行性疾病、抑郁症、癫痫、睡眠障碍、焦虑障碍 和药物成瘾等神经精神疾病的发病原理。通过应 用脑成像技术、神经调节手段、神经反馈治疗和 神经营养因子等先进方法，探索如何有效干预和 管理这些疾病。此外，保护脑领域的研究还涉及 开发新的药物、生物活性材料等技术，以促进受 损神经功能的恢复和改善。这些研究不仅增进了 我们对脑疾病的认识，而且为开发更有效的治疗 策略提供了科学基础，目标是提高患者的生活质 量并减轻社会医疗负担。
连接脑是神经科学与多学科交融的前沿阵地。 它以脑机接口技术为核心，结合神经科学、材料 科学、电子工程和计算机科学等，致力于开发能 读取和解析大脑信号的设备，实现脑控设备与脑 机交互。研究涉及生物活性材料、记录 / 刺激电极、 脑机设备开发、智能算法、脑机控制等，可进行 脑信号处理及神经编码解码。脑机计算和脑启发 计算是关键方向，神经工程等技术也助推了其发 展。连接脑的应用场景广泛，涵盖医疗康复、娱 乐体验等，如神经康复机器人、虚拟现实疗法等， 可提高生活质量、增强认知能力，以及为神经损 伤者提供恢复途径。该领域专注大脑与外部设备 通信交互，能探索大脑复杂功能并辅助治疗神经 疾病，虽已展现出巨大潜力，但也面临着技术安 全和数据隐私保护挑战。 围绕脑科学与脑机工程未来产业基础研究领 域 2019 至 2023 年 Web of ScienceTM 收录的全球 范围内的相关科研论文进行主题聚类，结果如图 1 所示。近五年，全球脑科学与脑机工程领域的基 础研究内容聚焦在认识脑、保护脑、连接脑及其 交叉方向。其中，保护脑作为该领域的主要方向， 单一研究内容学术产出量大且影响力突出，同时， 与认识脑研究内容关联密切，有大量学术论文包 含认识脑和保护脑两部分研究内容。此外，连接 脑作为新兴交叉研究方向，与保护脑研究内容的 关联比认识脑更明显。该结果表明，脑科学与脑 机工程领域的基础研究仍以实际应用为核心，重 点围绕保护脑及与之相关的认识脑和连接脑的研 究。
2019 至 2023 年，全球脑科学与脑机工程领 域的总发文量达到 221979 篇，累计发表在 4904 种学术期刊和 3583 个会议录上，其中，学术论文 （Article）183776 篇、综述论文（Review）28603 篇、 会 议 论 文（Proceedings Paper）10333 篇。 近 五年发文趋势显示，该领域发文量持续上升，在 2021 年达到峰值。尽管 2021 至 2023 年受新冠疫 情影响，论文数量有所下降，但与 2019 年相比仍 有显著增长。分方向数据显示，保护脑发文量最多， 达 143198 篇；连接脑次之，达 84944 篇；认识脑 发文量最少，为 70963 篇。在发文趋势上，三个 核心方向的发文趋势与整体发文趋势同步。
基金论文量作为衡量科研投入的重要指标， 能够反映科研投入的范围和力度。2019 至 2023 年，全球脑科学与脑机工程领域基金论文发文量 达 161083 篇，占比高达 72.6%，显示出基金对该 领域基础研究的广泛覆盖和显著投入。分方向数 据显示，认识脑的基金论文占比尤为突出，达到 了 82.1%。尽管认识脑的发文量不及保护脑，但 在基金论文的占比上却有明显优势。该结果表明， 全球对认识脑方向的基金投入具有更广泛的覆盖 面，凸显了科研基金在推动基础研究中的关键作 用。
论文所在学科的分布不仅揭示了研究内容的 广泛性，也反映了研究工作的深度和复杂性。数 据显示，近五年脑科学与脑机工程的论文涵盖了 239 个 Web of Science 学科，其中，认识脑 76 个、 保护脑 87 个、连接脑 237 个，研究主要集中在神 经科学、临床神经病学、精神病学、行为科学、 药学与药理学、电子与电气工程、生物化学与分 子生物学以及神经成像等多个学科领域。其中， 神经科学是三个核心方向发文量占比最高的学科， 其他学科分布根据研究方向的不同存在差异。具 体而言，认识脑方向除了集中于神经科学外，也 分布在临床神经病学、行为科学、精神病学和神 经成像等学科。保护脑方向则更集中在神经科学 和临床神经病学两个学科。与认识脑和保护脑方 向不同，连接脑方向的发文不仅属于神经科学， 而且扩展分布于电子与电气工程、人工智能等多 个交叉学科领域，显示出连接脑方向研究内容的 复杂性。
关注科研产出数量的同时，也应密切关注科 研产出的质量，因为高质量的科研成果才是推动 科学进步和创新的关键。 2019 至 2023 年，全球脑科学与脑机工程领 域论文总被引次超 275 万次、篇均被引频次达 12 次、学科规范化的引文影响力（CNCI）为 1.15。 其中，学科规范化的引文影响力（CNCI）作为衡 量论文学术影响力的关键指标，能够客观呈现论 文学术影响力在全球的表现，数值超过 1 说明论 文影响力超过全球平均水平，受到广泛的关注和 认可。分析结果显示，与发文增长趋势不同，近 五年该领域论文学科规范化的引文影响力（CNCI） 趋于平稳，没有明显波动。
通过分析同年度、同学科、同类型文献中被 引频次全球排名前 10% 的论文，可以更准确地衡 量高影响力论文的比例。被引频次排名前 10% 的 论文量越多，表明该领域高学术影响力的论文也 越多。2019 至 2023 年，全球脑科学与脑机工程 领域有 13.0% 的论文被引频次跻身全球同类论文 前 10%，这一比例高于全球平均水平 10.0%。同时， 三个核心方向被引频次排名前 10% 的论文百分比 也稳定在 13.0% 左右，其中，连接脑方向的论文 被引频次排名前 10% 的论文百分比略高，表明与 其他两个方向相比，连接脑方向的高影响力论文 占比更突出，显示出该方向研究吸引了越来越多 科研人员的关注和投入。
