原標題：擁有超強嗅覺，是怎樣一種體驗,？

《聞香識女人》（Scent of a Woman）的男主告訴你,，僅憑一個好鼻子,，嗅出女伴的香水味，就能判斷出對方的身高發(fā)色甚至眼睛……撩妹到飛起,。

《聞香識女人》劇照

當然,，除了這種高端操作，嗅覺的其他作用也早已滲透到人們生活的各個方面,，其中最常用到的一項,，就是判定食物的好壞了。

探測腐肉,，你的鼻子落伍了

比如,，肉的腐爛變質,，大多是微生物滋生造成的。這些微生物會一邊“大快朵頤”,，一邊“大放臭屁”,，分解肉中的蛋白質，釋放出氨氣,、腐氨,、尸氨等氣體分子——光看名字,，就能感受到它們的“深深的惡意”了,。

圖片來源：sina.com.cn

打開冰箱，一旦嗅到這些不友好的氣息,，警覺的大腦就會告訴你必須拋棄那塊“珍藏已久”的肉了,。

但是，在腐敗剛剛開始發(fā)生時,，這些氣味可能并沒有那么明顯,，很多人甚至察覺不到。吃下這樣的肉類,，仍會對人們的健康造成不良影響,。那么，我們怎樣才能知道冰箱里的那塊肉何時腐壞呢,？

為了解決這個問題,，來自中國和美國的科學家們，做了這樣一個有意思的嘗試——利用納米傳感器,，實時監(jiān)測“腐敗氣體”的濃度,，這樣就能知道肉在何時“大限將至”了。

他們發(fā)現一種名叫“對甲苯磺酸鐵六水合物”的試劑,，對這些“臭氣”十分敏感,。于是，就將這種試劑摻雜進聚苯胺編制成的納米網絡中——聚苯胺是一種很神奇的高分子材料,，不僅化學性質穩(wěn)定,，關鍵是還能導電，所以廣泛用在電池和傳感器中,。

把這種納米級的“探臭”材料和設計好的微型電路拼裝起來,，就做成了“腐肉”納米傳感器。使用時,，將傳感器和肉放在一起,，傳感器一旦探測到空氣中的“臭氣”分子，就會產生一個電信號,，電信號被特定的芯片接受處理,，再通過電波發(fā)送至手機,。

這樣，要是肉壞了,，手機就能提醒你,，“扔了吧，不能吃了”,。

納米傳感器捕捉肉變質的分子,，并將消息傳給手機,。圖片來源：參考文獻[1]

目前，這種納米傳感器的檢測精度可以達到5ppm,，也就是說,，100萬份空氣分子中有5份臭氣分子，它就能探測出來,。人類的嗅覺和它相比,，那簡直就是“弱爆了”。

緝毒防爆,，誰更勝一籌,？

當然，你可能會說,，對鑒別腐肉這種小事兒自己還是有自信的,，根本不需要高科技出馬，但對于那些超出人類嗅覺范圍的危險物品——比如毒品和炸彈,，可能再自信也無能為力了,，這時候就輪到我們的得力助手——汪星人沖鋒陷陣了。

嗅探犬,。圖片來源：www.guokr.com

狗狗大約有3億個嗅覺細胞，是人類的60倍,。經過訓練的警犬們,，對于特定氣味的辨別能力更強。在超強嗅覺的加持下,，警犬們?yōu)楸Ｗo人類的安全立下了“汗狗功勞”,。

比如，在2017年非洲尼日利亞的一場大型婚禮上,，一只警犬就撲倒了一名懷揣炸藥恐怖分子,，隨后炸藥引爆，警犬與恐怖分子同歸于盡，但在場的數百名來賓卻保住了生命[2],。

然而,，狗狗再英勇，也有自身的極限,。比如一座機場,，只會安排數量有限的幾只警犬，就算給它們加班加點加雞腿,，也不能聞遍所有的行李,。而且，即便是警犬,，偶爾也會有“小情緒”和“掉鏈子”,。

比如去年，美國中情局就開除了一只名叫Lulu的嗅探犬,，因為這狗“對找炸彈欠缺興趣”[3],。再比如,，網上曾經有個段子,，講到有個人過海關時，警犬對他狂吠,，周圍安檢人員立刻警戒,，就差把人當場按倒了。后來開箱檢查,，發(fā)現里面裝著兩包牛肉干……

于是,，來自于以色列的一家初創(chuàng)企業(yè)，另辟蹊徑,，做了一款可以在機場使用的快速安檢設備,，原理就是通過納米傳感器來探測“炸藥、毒品和大量現金”,。

公司的首席科學家——馬坦?巴拉米（Matan Barami）,，是一位納米科學家。他對自己的產品信心十足,， “和犬相比,，我們出錯的次數少很多”[4]。

與腐肉相似,，炸藥也會“時刻散發(fā)獨特的小分子”,。我們姑且把這些叫做“氣味分子”吧。巴拉米就是尋找到了探測炸藥“氣味分子”的方法,。

最著名的TNT炸藥,，它的“氣味分子”就是一些含有硝酸根的分子。巴拉米發(fā)現“3-氨基丙基三乙氧基硅烷”這種材料，對TNT的“氣味分子”十分敏感,。

隨著研究的深入,，他們發(fā)現除了TNT，每種常見的炸藥都可以被某種特定的材料探測到,。比如,，用“4-氨基-3，3-二甲基丁基三乙氧基硅烷”來探測RDX,，用“N-（2-氨基乙基）-3-氨基丙基三甲氧基硅烷”來探測HMX,。其中，RDX是著名的“C4炸藥”的主成分,；而HMX,，常被用來作為核武器的起爆炸藥。

一種炸藥對應一種探測材料,，就好像對聯中的“天對地,，雨對風，大陸對長空”一樣工整,。將這一眾探測材料都集中到納米傳感器中,，來個“大合體”，就可以實現一件裝置測出多種爆炸物的功能,。

一個傳感器可分辨出8種爆炸物。圖片來源：參考文獻[5]

以色列國防部對這項技術大感興趣,。畢竟,，位于他們首都的本·古里安機場，是世界上最受恐怖分子“歡迎”的機場,。

當然,，不只是炸藥，各種毒品也有自己特定的“氣味”,，只要找到合適的探測材料就行,。

除了炸藥和毒品，據說這家公司的納米傳感器還能檢測出大量現金的存在,，它能夠感受到傳說中的“金錢散發(fā)的氣息”,。

疾病診斷，“納米鼻”大顯神技

除了安檢的本領,，納米傳感器在疾病診斷方面也是潛力巨大,。

在以色列的另一家機構——以色列理工學院，納米科學家Hossam Haick在開發(fā)一項名為“納米鼻”（NA-NOSE）技術,，他的目標就是幫人檢測疾病,。這項技術只需要患者吹口氣,，就可以對潛在的疾病進行判斷。

原來,，很多疾病除了會給我們帶來身體的不適,，還會揮發(fā)出特定的有機化合物。Haick教授的研究核心,，就是讓納米傳感器捕捉到這些“疾病的氣味”,。

最近，Haick教授在一篇論文中將納米傳感器和人工智能相結合,，讓這兩項人類的頂尖科技相互加持,，大幅提升了疾病檢測的效率和準確性。潛在的患者只需要吹一口氣,，機器就能同時對17種疾病進行識別——包括帕金森癥,、過敏性腸炎、2種胃病,、2種血液病,、3種罕見病以及8種癌癥。

目前,，研究人員正努力把這項技術的價格降低,，并嘗試將檢測設備向微型化發(fā)展。說不定若干年后,，你不必再去醫(yī)院排隊,，而是對著手機吹口氣,，就能做一次全面的體檢了,。

將納米傳感器與人工智能相結合,，通過吹一口氣，可同時判斷多種疾病,。圖片來源：參考文獻[6]

總之,，從聞腐肉到過安檢，抑或近乎“神跡”的疾病檢測,，納米傳感器都在悄然改善著我們的生活,。

也有人覺得“納米技術”有很多還僅僅是論文，未經過“發(fā)酵”,。實際上,，拂去表面的一層“泡沫”，你會發(fā)現,，也有很多學者,，正在安心地釀著“啤酒”。

來自作者的題外話

兩年前，我正好有緣認識這位在做“納米鼻”研究的Haick教授——當時有幸到以色列理工去交流學習,，課程就是他的“納米傳感器導論”,。

還記得那個炎炎夏日，中東地區(qū)午后的炙熱,，讓我?guī)缀跬浟水敃r授課的內容,。但印象深刻的是Haick教授十分了得的畫工，以及那些用彩筆畫在白板上可愛的示意圖們,。

這些偉大的科學家們,，可能都藏著一顆童心吧！

“童心滿滿”的Haick教授，內心一定住著一位畫家,，圖片來源：圓的方塊