高科技氣味傳感器旨在嗅出疾病、爆炸物——甚至情緒 - 《華爾街日報》

插圖：米哈爾·貝德納爾斯基我們生活在一個充滿氣味的世界裏——這些化學信號藴含着關於健康、環境乃至個人偏好（如喜愛的食物、香水和飲品）的寶貴數據。儘管經過數十年研發，這些芳香信息仍大多未被開發利用。

如今，科學家與企業家正加倍努力，試圖在緊湊設備中復現嗅覺功能，使其能像攝像頭識別人臉、麥克風識別語音那樣檢測分析氣味。為打造這類高科技設備——它們或能通過氣味檢測癌症、新冠等疾病，定位隱藏爆炸物，甚至解讀情緒行為——部分公司正藉助合成生物學與基因工程的突破，另一些則利用人工智能的進展。

“這絕對是個蓬勃發展的領域，”麻省理工學院氣味傳感器研究員安德烈亞斯·梅爾辛表示，“我們正意識到存在一個從未察覺的分子世界。”他將該領域稱為“未經勘探的金礦”。

開發更優嗅覺傳感器的探索充滿挑戰，因為氣味由多種化學物質構成，且動物鼻腔中識別氣味分子的嗅覺受體細胞具有驚人的多樣性。例如人類僅有三種色覺受體，卻擁有數百種不同的嗅覺受體。

在最具未來感的設備中，那些整合了活體細胞、能對特定氣味成分作出反應的裝置尤為突出。位於加州聖拉斐爾的初創企業Koniku公司正以生物工程神經細胞為基礎，開發能識別爆炸物微弱氣味的傳感器。這些細胞含有專門設計的蛋白質，可檢測揮發性有機化合物——從食品、油漆、飲料、人體到未爆彈等各類源頭滲入空氣的含碳物質。

“我們設計的是嗅覺賽博格（生化人），“公司創始人兼首席執行官奧什·阿加比表示。他透露企業正與空客美洲公司合作研發機場用傳感器，用於探測含爆炸物的包裹行李。空客美洲航空安全項目負責人布魯斯·庫爾指出，此舉並非要取代現有嗅探犬等安防措施，而是作為補充手段。

阿加比博士稱，在舊金山國際機場的近期測試中，Koniku的爆炸物嗅探原型機對已知含爆行李的識別準確率達97%。在獨立測試中，其傳感器性能與訓練有素的嗅爆犬相當。他補充説，公司還在開發醫療保健等領域的應用傳感器。

“當你審視尚未被分類的、影響人類生活的化合物和氣味數量級時，我們的研究才觸及皮毛，“阿加比博士坦言。

加州山景城的Aromyx公司同樣採用活細胞研製氣味傳感器。不同於直接銷售設備，該公司為食品葡萄酒商提供實驗室服務，通過將消費者喜惡調研數據與其生物工程氣味檢測細胞對特定氣味分子的反應相匹配，建立偏好圖譜，幫助企業精準把握驅動消費選擇的關鍵氣味分子。

“價值不在於傳感器本身，而在於數據，”Aromyx首席執行官喬希·西爾弗曼表示。

麻省理工學院的梅爾辛博士正專注於嗅覺技術的醫療應用。受那些能夠嗅出人類惡性腫瘤的犬隻啓發，他正在開發一種人工智能氣味檢測系統，用於檢測前列腺癌。

2021年，梅爾辛博士的團隊發表的研究成果顯示，他們的系統在檢測前列腺癌患者尿液中的能力與受過訓練的犬隻相當。梅爾辛博士表示，自那以後，團隊已將軟件的準確率提升至90%以上，並補充説，該系統比眾所周知的前列腺特異性抗原（PSA）血液檢測更為可靠，後者可能導致假陽性診斷。根據美國國家癌症研究所的數據，在PSA檢測結果異常後進行前列腺活檢的男性中，只有25%最終被確診患有癌症。

嗅覺專家警告稱，在高科技氣味檢測器準備進入市場之前，必須克服一系列科學和技術挑戰。對於使用活細胞的系統，監測設備需要更換的頻率以及長期使用中的準確性至關重要，他們表示。

“這個想法很棒，問題在於實施，”加州理工學院的化學家兼嗅覺傳感器開發者內森·劉易斯説道。

科學家和數據權利專家表示，分子級精密監控技術的出現——例如將手機轉變為某些專家所稱能檢測健康狀況的"氣味手機”——引發了棘手的隱私問題。畢竟，我們身體持續散發的氣味包含着健康狀況和個人選擇的線索，包括使用的產品、攝入的食物、飲酒吸煙習慣等。法律專家指出，人體氣味數據的收集與分析可能影響保險承保範圍，甚至波及就業。

“我們尚未準備好應對這些影響，“帕森斯設計學院媒體設計副教授、數據權利活動家大衞·卡羅爾表示，“這將引發深刻而嚴峻的道德困境。”

**致信聯繫：**丹妮拉·埃爾南德斯，郵箱[email protected]