许多物体,尤其是生物都会散发独有的气味,每个人也有独特的气味。男女的气味更有不同,因此才有闻香识女人。一些人在患了某些疾病后,也会散发独特的气味,如糖尿病酮症酸中毒病人呼出气中有烂苹果味,吃过大蒜和有机磷农药中毒的人可以呼出刺激性的蒜味。这些气味固然可以帮助诊断疾病,但是存在种种不足,例如特异性不强,当闻出有人有大蒜味时,并不能确认此人是吃了大蒜,还是有机磷农药中毒。
但是,闻气味作为一种诊断疾病的辅助手段已经有了比较深入的发展。从嗅觉细胞的比较知道,人的嗅觉细胞只有500万个,覆盖着鼻腔上部黏膜的一小部分;而狗的嗅觉细胞大约为1.25亿~2亿个,有的品种数量还要多,如一种牧羊狗的嗅觉细胞竟达2.2亿个,这些嗅觉细胞占据了鼻腔上黏膜的绝大部分。因此,人们认为,狗的嗅觉至少比人灵敏1000多倍。狗也就被赋予了闻味辨病的重任。
狗能嗅闻疾病的事例很多,其中英国一只叫黛西的拉布拉多犬拥有了世界级的声誉。2009年的一天,克莱尔下班回家,带着黛西出门散步。但黛西不肯出门,不停地用它的鼻子顶撞克莱尔的胸口,并发出低鸣。克莱尔觉得黛西的行为很反常,但并没有在意,以为它只是不高兴而已。但是,在当天晚上,克莱尔感到被黛西顶撞过的部位有什么东西堵住的感觉,第二天她便去医院进行了全面检查。检查结果表明,在黛西顶撞的部位查出一个囊肿。
在进行切片化验后,医生告诉她患了乳腺癌,所幸发现及时,还是早期,可以治疗。在发现黛西有这种特异的嗅觉功能后,克莱尔创立了“医学嗅探犬”机构,对黛西和其他狗进行训练。主要让狗嗅闻人的尿液,如果发现尿液样本中的任何气味,狗都会受到奖励。随后,它们只有在嗅到肿瘤的气味后才会得到奖励。如此,一只狗经过6个月的训练就可以成为癌症嗅探犬。
经过训练的黛西只需嗅一嗅,就会分辨出结果,如果它嗅出是癌症,就坐着不动,盯着旁边的训练员看。多年来,它已检测出550多例癌症病例,准确率达到93%。不仅如此,其他国家也在训练狗嗅闻癌症。2014年,意大利的一项研究结果显示,嗅探犬对677份尿液样本嗅探癌症的准确率达到98%。目前的结果显示,狗可以闻出多种癌症,包括肺癌、乳腺癌、膀胱癌、卵巢癌、前列腺癌、结直肠癌等。
除了能嗅出尿液中的恶性肿瘤气味,狗还能闻出癌症患者呼出的气体里的特殊味道。2011年,美国《时代》杂志评出的十大医学突破中,“狗能嗅出肺癌”就榜上有名。但是,目前狗嗅闻癌症是否能推广到临床,研究人员还难以下结论,因为,即便狗能闻出癌症的分子气味,但是否与特定的癌症相关联,还有待研究的深入来证明,但是,目前可以把这种方法当作癌症检查的辅助手段来使用。
例如,病人经过临床多种检查,如癌症特异抗原检测或影像检查后,再让嗅探犬检测,或反过来先让嗅探犬嗅闻气味,再进行各项临床检测,就可能提升癌症检查的准确性。现在,另一种动物成为人们青睐的对象,这就是老鼠,但并非一般的老鼠,而是非洲巨鼠(非洲巨颊囊鼠),又称非洲冈比亚鼠,它们可以长到91厘米长,体重超过4千克,甚至比家猫体型还大。它们因为喜欢把吃不了的食物存放在腮帮子里而得名。
非洲巨鼠被视为比狗的嗅觉还灵敏,能更好更快地完成嗅探任务。早在几十年前,研究人员就发现,如同其他哺乳动物一样,老鼠鼻子尖端的格吕内贝格神经节是由神经元组成的小球,其功能是嗅闻各种物质的气味。2005年,5个科研机构分别独立地发现格吕内贝格神经节与哺乳动物的嗅觉系统有着直接的关系,其中老鼠的格吕内贝格神经节更是让其具有独特的嗅觉功能,能闻出各种特殊的气味分子。
早在1995年,比利时非政府组织安特卫普扫雷组织就在坦桑尼亚的一个小镇上训练一批非洲巨鼠来扫雷。研究人员利用非洲巨鼠嗅觉灵敏、贪吃的特点,在非洲巨鼠嗅到炸药(TNT)的时候给予它们香蕉等水果作为奖励,如此不断反复训练9个月,非洲巨鼠就可以成为“扫雷特攻队”的尖兵。经过训练,扫雷鼠只需要30分钟就可以清理掉100平方米内的地雷,这通常是两个人需要一天时间才能完成的任务。
因此,利用非洲巨鼠清除地雷不仅效率高,而且可以极大减少人员受伤的概率。有了这种成功的实践,非洲巨鼠又被训练来嗅闻和诊断肺结核。现在,安特卫普扫雷组织与莫桑比克首都马普托的爱德华多·蒙德兰大学的医学研究人员联合,训练非洲巨鼠来识别肺结核患者的痰液样本。研究人员等非洲巨鼠出生后长至4周,利用“答对有奖”(奖励香蕉等),在训练6个多月后,非洲巨鼠就可以完成嗅闻肺结核痰液的任务。
它们会被关在一个玻璃笼内,在多个唾液样本间穿梭,找出感染结核分枝杆菌的样本。当它停在某一样本前或摩擦前肢时,就代表这份样本感染了结核杆菌。受过训练的非洲巨鼠几乎百分之百地在3秒内从10个样本中嗅闻出肺结核样本。在20分钟里,它们能筛选100个样本,成本仅20美分。但是,靠化验师在实验室做化验检测,需要4天时间,一名化验师一天最多做20个样本化验。非洲巨鼠的效率至少是人工的10倍以上。
从经济上衡量,非洲巨鼠嗅闻肺结核也特别低廉。每只非洲巨鼠的训练费用为6700~8000美元,平均寿命为6~8年。传统的快速检测肺结核的装置GeneXpert每台价格是1.7万美元,每次检测需要花费10~17美元。非洲巨鼠用于肺结核检测始于2013年2月,迄今已筛查逾34万个结核样本,并使所有利用非洲巨鼠诊断肺结核的诊所提高40%以上的检出率。
当然,在国际上推广老鼠嗅闻肺结核需要世界卫生组织的认证,目前安特卫普扫雷组织正等待世界卫生组织的批准。