零磁醫學，走到拐點

當急診科醫生面對一位病因不明的胸痛患者，或當神經科醫生需要評估一位無法保持靜止的自閉癥兒童時，臨床上面臨著一個共同的深層需求：是否有一種技術，能夠無創、快速且直觀地“看見”人體器官的功能性活動，而非僅僅觀察其靜止的解剖結構？

零磁醫學（全稱“極弱磁功能信息醫學”）正是應對這一需求應運而生的前沿技術。它通過構建近零磁場的測量環境，運用原子磁力計等高靈敏量子傳感器，捕捉心臟、大腦等器官自發產生的、強度僅為地磁場億分之一至十億分之一的極微弱生物磁信號，從而實現對疾病發生早期“功能性改變”的探測。

過去，這項技術多半停留在實驗室，如今卻迎來了產業化的真正轉折點：美國的室溫心磁圖系統CardioFlux率先取得FDA批準；中國首臺國產腦磁成像系統成功獲批；Cerca、FieldLine、杭州零磁醫療等海內外團隊正同時推進可穿戴腦磁圖、室溫心磁圖與輕量化磁屏蔽裝置的臨床落地。

本文將從這一拐點出發，深入剖析驅動零磁醫學產業化的核心力量，梳理全球代表性企業的戰略布局與技術路線，探尋這項前沿技術如何跨越從實驗室到臨床的關鍵一步，并邁向更廣闊的未來產業圖景。

01

技術底座：零磁環境為何能改變醫學？

零磁醫學并非憑空誕生，而是醫學、電磁學與工程技術長期演進后，在一個關鍵節點上的集中爆發。理解它為何成立，需要先回到人類對生命電活動的觀測歷史。

長期以來，臨床認知生命電活動主要依賴電極接觸式技術，如心電圖（ECG）和腦電圖（EEG）。這類技術成熟、便捷，但其物理本質決定了根本局限：電信號在體內傳播時會受到組織不同程度的衰減與扭曲，導致空間分辨率低、對深部電流源定位模糊。

為了繞開“接觸測量”的物理約束，20世紀后半葉，科學家開始轉向磁信號路徑。與電信號不同，生物電流在體內產生的磁場幾乎不受組織電導率影響，能夠更真實地反映電流源的位置與傳播方向。這一認識，催生了心磁圖（MCG）與腦磁圖（MEG）的早期研究。

然而，長達數十年的時間里，磁測技術被兩道極高的門檻所禁錮：極微弱信號與極苛刻傳感器。人體生物磁信號強度極低，心磁信號約為地磁場的百萬分之一，腦磁信號更是低至十億分之一。同時，早期唯一可行的高靈敏度傳感器——超導量子干涉儀（SQUID），必須依賴液氦在接近絕對零度的環境中工作，導致系統龐大、昂貴且復雜，將技術牢牢限制在頂級實驗室。

真正的變革，源于近十余年多項使能技術在“降本、輕量化、臨床友好化”交叉點上的同步成熟。零磁醫學的核心，并非追求絕對的“零磁場”，而是通過一套三層遞進的系統工程，重構生命磁信號的捕獲與解讀方式。

第一層是“環境屏蔽”。任何未處理的地磁、設備磁噪或城市電磁干擾都可能掩蓋人體的磁場信號。因此，通過高性能磁屏蔽艙、主動磁補償等技術，構建一個接近“零磁”的靜默環境，是捕捉真實信號不可逾越的前提。

第二層是“信號感知”。在靜噪環境中，傳感器是關鍵。SQUID的液氦枷鎖已被打破，光學泵浦磁力計（OPM）的成熟是決定性突破。這種室溫工作的微型量子傳感器，靈敏度已媲美SQUID，更支持陣列化與可穿戴集成，以SERF（無自旋交換弛豫）為代表的新一代原子磁力計更將靈敏度推向新高度，共同從根本上解決了臨床部署的可行性難題。

第三層是“磁場重建與調控”。獲取高質量磁場信號后，需通過電磁源定位等算法，將其重建為心臟電流傳播或大腦神經活動的動態圖譜，實現“毫秒級時間分辨率與毫米級空間分辨率”的完美結合。更具前瞻性的是磁調控研究，即利用特定極弱時變磁場無創干預神經元活動，為癲癇、抑郁癥等疾病開辟全新的物理治療路徑。

由此可見，零磁醫學是一套跨越材料科學、量子傳感、算法建模與臨床工程的復合型工程醫學。正是這套“屏蔽-感知-解碼”體系，賦予了它改變臨床范式的根本能力：首次將人體電磁生理活動，以完全非侵入、高時空分辨率的方式直接“可視化”。這帶來了兩重范式變革：

● 診斷前置化：在器官出現結構病變之前，捕捉其電活動異常的早期功能信號。例如，在冠狀動脈尚未明顯狹窄時，識別心肌缺血導致的微小電流異常，實現真正意義上的“早篩”。

● 評估功能化：提供傳統影像無法揭示的動態信息。例如，精準定位癲癇病灶的放電起源與傳播路徑，或繪制腦認知任務中不同腦區的毫秒級協作網絡。

因此，零磁環境本身并非目的，而是實現高保真生命磁信號捕獲的必要條件。它如同一個極度靈敏的“磁學顯微鏡”，讓我們得以窺見生命最本質的電生理活動，從而將醫學診斷與干預，推向一個更早期、更精準、更動態的功能信息時代。

02

從實驗室到臨床，零磁醫學的產業化路徑

近年來，在“高端醫療裝備自主可控”的國家戰略牽引與心腦血管、腦科學疾病精準診療的迫切臨床需求共同驅動下，零磁醫學迎來了關鍵轉折。這一賽道不再只是物理學家和神經科學家的研究對象，而是逐步進入臨床醫生、醫院管理者與產業資本的共同視野。

一方面，心腦血管疾病長期位居中國乃至全球死亡和致殘原因前列，但現有影像與電生理工具在超早期功能異常識別方面仍存在明顯空白；另一方面，腦科學研究、癲癇精準定位、發育障礙評估等領域，對高時間分辨率、無創功能成像的需求持續積累，卻長期受限于設備復雜度和使用門檻。這些未被滿足的臨床需求，正在為零磁醫學提供真實而迫切的落地理由。

隨著心磁、腦磁成像相關設備相繼通過監管審批，這項技術正從實驗室加速進入真實的臨床體系。這一變化不僅意味著個別產品的獲批上市，更標志著一類長期停留在科研階段的前沿技術，開始接受醫療系統的現實檢驗。

從全球范圍看，零磁醫學仍處于明確的早期階段。市場尚未形成規模化放量，其商業化推進更多依托監管獲批和具體應用場景的逐一跑通。裝機數量并不是這一階段的核心指標，真正決定行業走向的，是哪些臨床需求率先成立。

與MRI、CT等傳統大型影像設備不同，零磁醫學并未經歷“科研成熟-規模鋪設”的線性擴張路徑，而是呈現出一種更為謹慎的發展節奏：單臺設備價格高、臨床價值需通過真實場景逐步驗證。

這種非線性的發展特征，在全球范圍內催生了差異化的驗證與推進策略。在歐美，驗證常始于專科診所或深入的科研合作；在中國，則更早地與大型三甲醫院體系結合，依托國家層面的產業政策與專項支持，開展系統性的臨床研究與工程化驗證，推動技術以整機形態快速進入應用試點。

依據技術成熟度與臨床驗證階段，產業已分化為兩大主線：

● 心磁成像：與傳統心電圖相比，心磁對早期心肌缺血、微血管病變等問題更為敏感，又具備無創、快速的特點，天然契合急診胸痛分診與早期篩查場景。其臨床價值相對直接，商業邏輯聚焦于優化診療流程、減少不必要的有創檢查，因此商業化路徑更為清晰，也更早進入監管與支付體系的討論范圍。

● 腦磁成像：目前還處于技術創新和試點階段，應用聚焦于癲癇病灶定位、神經發育障礙及精神類疾病等對腦功能信息有迫切需求的專科領域。盡管長期潛力巨大，但由于其技術復雜度更高、臨床驗證周期漫長，需要積累更為扎實的臨床試驗與真實世界證據來證明其附加價值，因此商業化路徑預計更長。

隨著產業化推進，一個層次清晰、分工明確的全球產業鏈正在加速成型：

零磁醫學產業鏈核心特點與路徑對比圖

從上游的核心傳感器與弱磁環境，到中游極具挑戰的整機系統集成，再到下游的醫院臨床應用，專業化生態協作標志著技術發展進入了由系統效率和臨床價值共同驅動的新階段。

在此基礎上，隨著未來制造成本下降和認證體系完善，零磁醫學有望與人工智能、大數據等技術深度融合，演化出更智能的診斷與干預平臺。例如，CardioFlux已使用AI算法實現信號處理；多模態成像、“零磁+腦機接口”等新興融合方向，也將拓展其應用邊界。

03

科研驅動、政策指引，零磁醫學代表企業一覽

在上述市場階段與路徑分化的背景下，自2018年起，零磁醫學相關企業開始在全球范圍內逐步顯現出清晰的分工與集聚趨勢。

值得注意的是，這條新興賽道已吸引了相當規模的資本關注，國內外代表企業的融資進展揭示了市場對零磁醫學的估值邏輯與期待。

目前，零磁醫學領域的全球產業鏈代表企業如下：

國內外零磁醫學企業一覽圖

■ 海外市場：以場景為導向的早期商業化

歐美企業傾向于“輕量化、場景化”的技術路線，主要依托光學泵浦磁力計（OPM）技術，致力于開發可穿戴、適應性強的腦磁或心磁檢測系統，核心目標是降低使用門檻，推動檢查從專業屏蔽室走向門診、家庭等動態環境。

在心磁領域，美國公司Genetesis是最具代表性的樣本之一。其心磁系統CardioFlux率先通過監管審批，明確錨定急診胸痛分診這一高頻場景，目標并非替代現有檢查，而是輔助醫生快速判斷是否需要進一步侵入性診療。這一策略，使心磁在真實醫療流程中證明了自身價值。

在腦磁方向，英國企業Cerca Magnetics則代表了科研驅動型路徑。其基于OPM的可穿戴MEG系統，強調靈活部署和可穿戴性，更貼近神經科學研究和專科臨床需求；美國FieldLine的HEDscan系統則進一步證明了在輕度屏蔽環境下應用的可行性。這種路徑商業化節奏雖緩，但能在神經專科領域建立極高的技術壁壘和專家共識。

而QuSpin則在核心部件層面占據關鍵位置，其OPM/SERF原子磁力計模塊已成為多家海外整機廠商的重要底層組件，極大地降低了行業創新門檻，催生了多樣化的應用探索。

總體來看，當前全球零磁醫學的產業化動能呈現出區域分化。海外企業的創新與資本更側重于基于傳統SQUID技術的深度優化與既有場景鞏固，對OPM等新一代技術路線的系統化拓展相對審慎。相比之下，中國在OPM、SERF技術集成與整機系統工程化方面推進更為迅速。

國內外零磁醫學企業核心競爭力對比

■ 中國市場：以系統工程為核心的產業化推進

對于中國而言，零磁醫學的探索路徑，不追求在單一技術點的短期領先，而是致力于打造一個從源頭創新到臨床落地的完整系統工程。這一路徑的選擇，源于中國獨特的產業基礎、醫療體系與國家戰略的深度融合。

頂層設計：國家戰略與系統性資源的支撐

中國的零磁醫學發展，自始便置于國家科技創新與高端醫療裝備自主可控的宏大敘事之下。

在政策層面，它不僅享有創新醫療器械的快速審評通道，更被納入“十四五”國家重大科技基礎設施規劃，獲得了從中央到地方專項基金的強力支持。這種頂層設計，破解了前沿技術早期面臨的“死亡谷”難題，使中國成為全球少數能同步推進基礎研究、工程開發與臨床驗證的市場。

這種支撐具體體現為獨特的“大科學裝置-臨床研究-產業轉化”協同模式。例如，杭州正在建設的國家“超高靈敏極弱磁場大科學裝置”，為技術源頭創新提供了世界級平臺；與此同時，密集的產學研醫合作網絡，確保了實驗室的突破能迅速在臨床場景中得以驗證和迭代。

實施路徑：整機牽引與全鏈條突破

在國家系統布局下，中國已形成層次分明、協同發展的企業生態，共同支撐起“系統集成”路徑。

以杭州零磁醫療為代表，其心磁、腦磁成像整機系統均獲監管批準，設備已在全國多家醫院投入驗證。它不僅實現了從核心部件到整機的技術閉環，還牽頭共建全球首個“零磁介入醫學實驗室”，將技術邊界從診斷拓展至超早期干預，充分證明了“系統級工程路徑”的引領能力。

一批特色化整機廠商在細分領域取得關鍵突破，形成了多元化的產品梯隊。昆邁醫療的腦磁圖系統已獲批并專注于癲癇病灶定位等高端腦功能成像臨床場景。未磁科技則憑借無液氦心腦磁設備開辟了新路，通過徹底擺脫液氦依賴來破解長期運維成本高的行業難題。

前沿場景的探索與新形態設備的研發同步活躍。中科知影致力于開發可穿戴腦磁圖系統及移動式磁屏蔽方艙，探索技術在院外及靈活場景的應用。寧波磁波智能則聚焦于基于國產傳感器的可穿戴原型機研發，為未來潛在的居家連續監測市場進行技術儲備。

在產業鏈上游，自主可控的進程同步堅實推進。國器傳感實現了超高靈敏度的SERF原子磁強計量產；零磁裝備（德清） 等公司則提供了關鍵的磁屏蔽艙室等工程化解決方案，共同支撐起國產整機的發展。

整體來看，海外領先企業以傳感器為核心，采取場景化、輕量化的路線，追求在細分市場的敏捷滲透與價值證明。而中國產業則以系統集成為盾，通過整機牽引、生態共建的模式，推動技術在全體系、多場景下的工程化落地與持續迭代。

不難看出，零磁醫學的市場尚處于“定義期”而非“擴張期”。這一階段的顯著特征是：全球范圍內的核心企業樣本仍然有限，多數企業的融資停留在早期階段，技術與商業模式的探索遠未固化，這恰恰意味著整個產業蘊含著巨大的定義空間與發展潛能。

04

從科研走向產業：零磁醫學的下一程

當前，中國零磁醫學正站在產業化的關鍵拐點，技術、需求與政策三端同步發力，預示其產業化列車已駛入快速軌道。這不僅僅是一個設備市場的增長故事。零磁醫學的本質，是在人類已熟知的“結構影像”和“生化指標”之外，建立了一套全新的關于功能與信息的監測體系。

然而，從“獲批上市”到“臨床常規”，仍有深壑需要跨越。行業挑戰仍然突出：

首先是臨床驗證與標準制定難。目前研究樣本量有限，且因國際上缺乏統一的測量、校準與數據分析標準，導致多中心數據難以比對匯聚，這反過來又遲滯了大規模臨床證據的積累，影響了技術價值的公認度。

其次是高昂成本與支付機制的矛盾。盡管室溫傳感器擺脫了液氦束縛，但高端系統造價依然昂貴。在明確的醫保支付路徑和清晰的“成本-效益”證據建立之前，醫院的大規模采購意愿必然受限。

更深層的挑戰，在于臨床路徑的融合與市場認知的培育。新技術需要被整合進現有的診療流程，改變醫生的工作習慣，并證明其在改善患者預后、節約整體醫療費用上的系統性價值，這需要時間深度的醫工協同與市場教育。

這些挑戰共同指向一個核心問題：從技術突破到臨床普及的最后一公里。正如MRI在1990年代徹底改變影像學一樣，零磁醫學正孕育著下一代醫學工具的范式變革。而真正的競爭，不是模型更大、噪聲更低、量子更強，而是誰能最先把這項物理學革命，變成真正適用于千百個真實臨床場景的“新常規”。

*封面圖片來源：123rf

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