尽管人类的鼻子并不像人们想象的那么脆弱,但与世界上许多同类相比,它们仍然相形见绌。毕竟,你不会看到受过专门训练的(人类)警察在机场嗅探行李。例如,即使是像蚊子这样微小的生物,也能检测到周围环境中 0.01% 的二氧化碳水平差异。话虽如此,你永远不会看到蚊子建造一个机器人来帮助弥补人类嗅觉的不足,而这正是特拉维夫大学的一个研究小组最近完成的。 该团队的研究成果发表在《生物传感器与生物电子学》杂志上,展示了团队如何将生物传感器(在本例中是沙漠蝗虫的天线)连接到电子阵列,然后使用机器学习算法来磨练计算机的气味检测能力。结果是一个新系统,其灵敏度比目前常用的现有电子设备高出 10,000 倍。这在很大程度上要归功于蝗虫强大的嗅觉。 [相关:这种手术智能刀可以在几秒钟内检测出子宫内膜癌细胞。] 一般来说,动物的眼睛和鼻子等感觉器官使用内部受体来识别外部刺激,然后将其转化为大脑可以处理的电信号。据一位研究人员称,科学家测量了沙漠蝗虫触角内因各种气味而引起的电活动,然后将这些读数输入机器学习程序,从而创建了一个“气味库”。该档案最初包括 8 个单独的条目,包括杏仁糖、天竺葵和柠檬,但据报道后来加入了不同品种苏格兰威士忌之间的区别——这对沙漠蝗虫来说可能是一个非常好的福利。 这种精细读数的能力可能很快就会大大改善对各种物质的检测,从非法物质到爆炸物,甚至某些疾病和癌症。研究人员还强调,新的生物传感器的功能不仅限于嗅觉——通过进一步的工作和测试,同样的想法可以应用于触觉,甚至某些动物感知即将发生的自然灾害(如地震)的能力。该团队还解释说,他们希望很快开发出一种让机器人自行导航的方法,从而在识别气味之前先找到气味的来源。 |
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