原標(biāo)題：擁有超強(qiáng)嗅覺,，是怎樣一種體驗(yàn)？

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

《聞香識(shí)女人》劇照

當(dāng)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(gè)方面,，其中最常用到的一項(xiàng),，就是判定食物的好壞了。

探測(cè)腐肉,，你的鼻子落伍了

比如,，肉的腐爛變質(zhì)，大多是微生物滋生造成的,。這些微生物會(huì)一邊“大快朵頤”,，一邊“大放臭屁”，分解肉中的蛋白質(zhì),，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(huì)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(shí),，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(huì)對(duì)人們的健康造成不良影響,。那么，我們?cè)鯓硬拍苤辣淅锏哪菈K肉何時(shí)腐壞呢,？

為了解決這個(gè)問題,，來自中國(guó)和美國(guó)的科學(xué)家們，做了這樣一個(gè)有意思的嘗試——利用納米傳感器,，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)“腐敗氣體”的濃度,，這樣就能知道肉在何時(shí)“大限將至”了。

他們發(fā)現(xiàn)一種名叫“對(duì)甲苯磺酸鐵六水合物”的試劑,，對(duì)這些“臭氣”十分敏感,。于是，就將這種試劑摻雜進(jìn)聚苯胺編制成的納米網(wǎng)絡(luò)中——聚苯胺是一種很神奇的高分子材料,，不僅化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,，關(guān)鍵是還能導(dǎo)電，所以廣泛用在電池和傳感器中,。

把這種納米級(jí)的“探臭”材料和設(shè)計(jì)好的微型電路拼裝起來,，就做成了“腐肉”納米傳感器,。使用時(shí)，將傳感器和肉放在一起,，傳感器一旦探測(cè)到空氣中的“臭氣”分子,，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，電信號(hào)被特定的芯片接受處理,，再通過電波發(fā)送至手機(jī),。

這樣，要是肉壞了,，手機(jī)就能提醒你,，“扔了吧，不能吃了”,。

納米傳感器捕捉肉變質(zhì)的分子,，并將消息傳給手機(jī),。圖片來源：參考文獻(xiàn)[1]

目前，這種納米傳感器的檢測(cè)精度可以達(dá)到5ppm,，也就是說,，100萬(wàn)份空氣分子中有5份臭氣分子，它就能探測(cè)出來,。人類的嗅覺和它相比,，那簡(jiǎn)直就是“弱爆了”。

緝毒防爆,，誰(shuí)更勝一籌,？

當(dāng)然，你可能會(huì)說,，對(duì)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(duì)于那些超出人類嗅覺范圍的危險(xiǎn)物品——比如毒品和炸彈,，可能再自信也無能為力了,，這時(shí)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(gè)嗅覺細(xì)胞，是人類的60倍,。經(jīng)過訓(xùn)練的警犬們,，對(duì)于特定氣味的辨別能力更強(qiáng)。在超強(qiáng)嗅覺的加持下，警犬們?yōu)楸Ｗo(hù)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(chǎng)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(chǎng)的數(shù)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(jī)場(chǎng)，只會(huì)安排數(shù)量有限的幾只警犬,，就算給它們加班加點(diǎn)加雞腿,，也不能聞遍所有的行李。而且,，即便是警犬,，偶爾也會(huì)有“小情緒”和“掉鏈子”。

比如去年,，美國(guó)中情局就開除了一只名叫Lulu的嗅探犬,，因?yàn)檫@狗“對(duì)找炸彈欠缺興趣”[3]。再比如,，網(wǎng)上曾經(jīng)有個(gè)段子,，講到有個(gè)人過海關(guān)時(shí)，警犬對(duì)他狂吠,，周圍安檢人員立刻警戒,，就差把人當(dāng)場(chǎng)按倒了。后來開箱檢查,，發(fā)現(xiàn)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(jī)場(chǎng)使用的快速安檢設(shè)備,，原理就是通過納米傳感器來探測(cè)“炸藥、毒品和大量現(xiàn)金”,。

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

與腐肉相似，炸藥也會(huì)“時(shí)刻散發(fā)獨(dú)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(cè)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(xiàn)“3-氨基丙基三乙氧基硅烷”這種材料，對(duì)TNT的“氣味分子”十分敏感,。

隨著研究的深入,，他們發(fā)現(xiàn)除了TNT，每種常見的炸藥都可以被某種特定的材料探測(cè)到,。比如,，用“4-氨基-3，3-二甲基丁基三乙氧基硅烷”來探測(cè)RDX,，用“N-（2-氨基乙基）-3-氨基丙基三甲氧基硅烷”來探測(cè)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(duì)應(yīng)一種探測(cè)材料,，就好像對(duì)聯(lián)中的“天對(duì)地,，雨對(duì)風(fēng)，大陸對(duì)長(zhǎng)空”一樣工整,。將這一眾探測(cè)材料都集中到納米傳感器中,，來個(gè)“大合體”，就可以實(shí)現(xiàn)一件裝置測(cè)出多種爆炸物的功能,。

一個(gè)傳感器可分辨出8種爆炸物。圖片來源：參考文獻(xiàn)[5]

以色列國(guó)防部對(duì)這項(xiàng)技術(shù)大感興趣,。畢竟,，位于他們首都的本·古里安機(jī)場(chǎng)，是世界上最受恐怖分子“歡迎”的機(jī)場(chǎng),。

當(dāng)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(cè)材料就行,。

除了炸藥和毒品，據(jù)說這家公司的納米傳感器還能檢測(cè)出大量現(xiàn)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(lǐng)，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(jī)構(gòu)——以色列理工學(xué)院,，納米科學(xué)家Hossam Haick在開發(fā)一項(xiàng)名為“納米鼻”（NA-NOSE）技術(shù)，他的目標(biāo)就是幫人檢測(cè)疾病,。這項(xiàng)技術(shù)只需要患者吹口氣,，就可以對(duì)潛在的疾病進(jìn)行判斷。

原來,，很多疾病除了會(huì)給我們帶來身體的不適,，還會(huì)揮發(fā)出特定的有機(jī)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(jié)合,，讓這兩項(xiàng)人類的頂尖科技相互加持，大幅提升了疾病檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性,。潛在的患者只需要吹一口氣,，機(jī)器就能同時(shí)對(duì)17種疾病進(jìn)行識(shí)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(xiàng)技術(shù)的價(jià)格降低，并嘗試將檢測(cè)設(shè)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(duì)，而是對(duì)著手機(jī)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(jié)合,，通過吹一口氣，可同時(shí)判斷多種疾病,。圖片來源：參考文獻(xiàn)[6]

總之,，從聞腐肉到過安檢，抑或近乎“神跡”的疾病檢測(cè),，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(shù)”有很多還僅僅是論文，未經(jīng)過“發(fā)酵”。實(shí)際上,，拂去表面的一層“泡沫”,，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，也有很多學(xué)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(rèn)識(shí)這位在做“納米鼻”研究的Haick教授——當(dāng)時(shí)有幸到以色列理工去交流學(xué)習(xí),，課程就是他的“納米傳感器導(dǎo)論”,。

還記得那個(gè)炎炎夏日，中東地區(qū)午后的炙熱,，讓我?guī)缀跬浟水?dāng)時(shí)授課的內(nèi)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(xué)家們,，可能都藏著一顆童心吧！

“童心滿滿”的Haick教授，內(nèi)心一定住著一位畫家,，圖片來源：圓的方塊