陳根：狗鼻子的嗅覺自動化，將發生什麼？_風聞

文/陳根

大量研究表明，經過訓練的狗只需通過嗅覺就能發現多種疾病，包括肺癌、乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌和前列腺癌，可能還有Covid-19。在某些情況下，例如涉及前列腺癌的情況下，狗通過嗅病人的尿樣檢測疾病的成功率為99%。但是訓練這樣的狗需要時間，而且它們的可用性和時間是有限的。

科學家們一直在尋找一種方法，在一個小巧的裝置中，實現狗鼻子和大腦驚人的嗅覺能力的自動化。現在，麻省理工學院和其他機構的一個研究小組已經開發出一種系統，可以檢測空氣樣本中的化學和微生物含量，其靈敏度甚至超過狗的鼻子。

事實上，這款新設備已經開發了好幾年，並在不斷改進，該系統融合了哺乳動物的嗅覺感受器作為傳感器，其數據流可以通過典型的智能手機功能實時處理。研究人員設想有一天，每部智能手機都會內置一個氣味探測器，就像現在手機裏無處不在的攝像頭一樣。

研究人員表示，這種探測器配備了通過機器學習開發的先進算法，可能比典型的篩查機制更快地發現疾病的早期跡象，甚至可以發出煙霧或氣體泄漏的警報。此次研究中，研究團隊對其傳感器檢測空氣中不同分子的能力進行了微調。

這些努力已經取得了進展，該系統可以檢測和識別微小的分子痕跡。在最新的測試中，該小組測試了50例確診為前列腺癌患者的尿液和已知的無病患者的尿液，使用英國醫學檢測犬訓練和處理的狗和小型化的檢測系統。

隨後，他們應用一個機器學習程序來梳理樣本之間的任何相似之處和差異，從而幫助基於傳感器的系統識別疾病。在測試同樣的樣本時，人工系統能夠匹配狗的成功率，兩種方法的得分都超過70%。

當然，但像狗一樣“解釋”這些分子的含義，也是該技術一直缺乏的地方。這也並不妨礙這一成果為進一步研究將該技術發展到適合臨牀應用的水平提供的堅實框架。

該研究已發表在《PLOS One》雜誌上。