新“人造鼻”用呼吸識別“你是誰”

科技日報北京6月23日電 （實習記者張佳欣）指紋、虹膜掃描這樣的生物認證過去常會出現在間諜片中，但這項技術的使用範圍早已擴大，指紋驗證和麪部識別已在人們手機上司空見慣。現在，生物識別安全工具包又增添了新選項：呼吸。據《化學通訊》雜誌22日發表的一項研究，日本研究人員開發出一種嗅覺傳感器，能夠通過分析呼吸中的化合物來識別個體身份。

在這個信息和技術的時代，生物識別認證是保護寶貴資產的重要方式。從常見的指紋、掌紋、聲音和麪部識別，到不太常見的耳朵和手指靜脈，機器可使用各種生物識別方法來識別一個人。

研究人員解釋説，人類氣味是一種新的生物識別技術，使用個人獨特的化學成分來確認“你是誰”。

其中之一是經皮氣體——從皮膚產生的化合物，但皮膚產生的揮發性化合物濃度很難讓機器檢測到。因此，研究小組轉而研究是否可用人類呼吸來代替。事實上，人類的呼氣已被用來識別一個人是否患有癌症、糖尿病，甚至新冠肺炎。

研究小組從分析受試者的呼吸開始，篩選可用於生物識別認證的化合物，共發現了28種可行的化合物。在此基礎上，他們開發了一個有16個通道的嗅覺傳感器陣列，每個通道都可識別特定範圍的化合物。傳感器數據隨後被傳遞到機器學習系統中，分析每個人的呼吸組成，並以此區分個人的特徵。

研究人員用6個人的呼吸樣本對該系統進行了測試，發現它識別出個人身份的平均準確率為97.8%。即使樣本量增加到20人，這種高水平的準確率仍然保持不變。

不過，研究人員表示，在這項技術真正進入應用之前，還有許多工作要做。此次研究中他們要求受試者在測試前6小時禁食。下一步，他們將改進該技術，使其不受飲食的影響。目前的研究表明，增加更多傳感器並收集更多數據，可克服這一障礙。

總編輯圈點

今年稍早時間一項報告指出，腦結構和功能研究樣本量需達數千人才能確保結果可靠。我們無法斷言生物識別研究和腦研究哪個需要更高的可重複率，但無論6個人還是20個人，作為樣本量來説規模都太小了。而且呼吸樣本波動性極高，很容易受飲食、環境甚至個人情緒影響，目前來看，以此作為身份驗證的主要識別信號，還是欠缺令人信服的數據和條件（作為輔助手段或可以）。但從傳感器技術發展角度來講，一種多通道傳感器陣列的構建，很可能在醫療界發揮更大的作用。