拥有超强嗅觉,是怎样一种体验?《闻香识女人》(Scent of a Woman)的男主告诉你,仅凭一个好鼻子,嗅出女伴的香水味,就能判断出对方的身高发色甚至眼睛……撩妹到飞起。当然,除了这种高端操作,嗅觉的其他作用也早已渗透到人们生活的各个方面,其中最常用到的一项,就是判定食物的好坏了。
探测腐肉,你的鼻子落伍了。比如,肉的腐烂变质,大多是微生物滋生造成的。
这些微生物会一边“大快朵颐”,一边“大放臭屁”,分解肉中的蛋白质,释放出氨气、腐胺、尸胺等气体分子——光看名字,就能感受到它们的“深深的恶意”了。打开冰箱,一旦嗅到这些不友好的气息,警觉的大脑就会告诉你必须抛弃那块“珍藏已久”的肉了。但是,在腐败刚刚开始发生时,这些气味可能并没有那么明显,很多人甚至察觉不到。吃下这样的肉类,仍会对人们的健康造成不良影响。
那么,我们怎样才能知道冰箱里的那块肉何时腐坏呢?
为了解决这个问题,来自中国和美国的科学家们,做了这样一个有意思的尝试——利用纳米传感器,实时监测“腐败气体”的浓度,这样就能知道肉在何时“大限将至”了。他们发现一种名叫“对甲苯磺酸铁六水合物”的试剂,对这些“臭气”十分敏感。
于是,就将这种试剂掺杂进聚苯胺编制成的纳米网络中——聚苯胺是一种很神奇的高分子材料,不仅化学性质稳定,关键是还能导电,所以广泛用在电池和传感器中。把这种纳米级的“探臭”材料和设计好的微型电路拼装起来,就做成了“腐肉”纳米传感器。使用时,将传感器和肉放在一起,传感器一旦探测到空气中的“臭气”分子,就会产生一个电信号,电信号被特定的芯片接受处理,再通过电波发送至手机。
这样,要是肉坏了,手机就能提醒你,“扔了吧,不能吃了”。
缉毒防爆,谁更胜一筹?当然,你可能会说,对鉴别腐肉这种小事儿自己还是有自信的,根本不需要高科技出马,但对于那些超出人类嗅觉范围的危险物品——比如毒品和炸弹,可能再自信也无能为力了,这时候就轮到我们的得力助手——汪星人冲锋陷阵了。狗狗大约有3亿个嗅觉细胞,是人类的60倍。经过训练的警犬们,对于特定气味的辨别能力更强。
在超强嗅觉的加持下,警犬们为保护人类的安全立下了“汗狗功劳”。然而,狗狗再英勇,也有自身的极限。比如一座机场,只会安排数量有限的几只警犬,就算给它们加班加点加鸡腿,也不能闻遍所有的行李。而且,即便是警犬,偶尔也会有“小情绪”和“掉链子”。
疾病诊断,“纳米鼻”大显神技。除了安检的本领,纳米传感器在疾病诊断方面也是潜力巨大。
在以色列的另一家机构——以色列理工学院,纳米科学家Hossam Haick在开发一项名为“纳米鼻”(NA-NOSE)技术,他的目标就是帮人检测疾病。这项技术只需要患者吹口气,就可以对潜在的疾病进行判断。原来,很多疾病除了会给我们带来身体的不适,还会挥发出特定的有机化合物。Haick教授的研究核心,就是让纳米传感器捕捉到这些“疾病的气味”。
最近,Haick教授在一篇论文中将纳米传感器和人工智能相结合,让这两项人类的顶尖科技相互加持,大幅提升了疾病检测的效率和准确性。潜在的患者只需要吹一口气,机器就能同时对17种疾病进行识别——包括帕金森症、过敏性肠炎、2种胃病、2种血液病、3种罕见病以及8种癌症。目前,研究人员正努力把这项技术的价格降低,并尝试将检测设备向微型化发展。
说不定若干年后,你不必再去医院排队,而是对着手机吹口气,就能做一次全面的体检了。