据日本《每日新闻》8月7日报道，正如照相机可以代替人眼“看”的功能，机器能否像鼻子那样“闻”呢？推进这一研究的科研人员开发出超小型“气味传感器”。该技术有望用于诊断人类和家畜的健康状况。

物质材料研究机构(物材研)嗅觉传感器团队负责人吉川元起如此形容测量气味的难度：“虽有可以代替眼睛和耳朵的设备，却没有可以代替鼻子的传感器。至于原因，就是气味浓度非常低。”构成气味的分子在气体中仅“相当于在游泳池里滴一滴眼药的浓度”。

况且，气味分子的数量超过40万种，混合方式有无数种。因此，现有传感器只能检测乙醇等特定气体，用途有限。吉川成立国际研究团队，成功开发出高灵敏度气味传感器。生物汇总检测各种气味分子，并对照自己以往记忆判断气味，团队利用人工智能(AI)模拟这一机制。

在装有电路的硅上涂抹吸附气味分子的“感应膜”，由此形成传感器。吸附分子时，膜发生形变。传感器电阻因而发生变化，电信号被检测设备接收。传感器搭载有多种感应膜，AI对各种电信号模式进行机器学习并解析，从而辨别气味。

吉川正探寻如何有效利用这一传感器。用途之一是在酪农行业，通过牛奶气味辨别牛类疾病。团队与位于筑波市的农业与食品产业技术综合研究机构(农研机构)推进联合研究。研究对象是牛酮血症。人如果不吃碳水化合物进行减肥，则身体脂肪燃烧时产生的酮体过剩积蓄，也会出现伴随疲惫乏力和恶心的酮症。牛如果吃了质量不佳的饲料患上酮症，则日渐消瘦且奶量减少。如果症状严重，则可以通过气味分辨出来。

那么，是否可以通过牛奶气味诊断酮症？吉川等人于2022年3月在农研机构那须盐原研究基地进行实证实验。团队用挤奶机器人挤奶，用气味传感器测定气味，同时还检查奶牛血液，测定引起酮症的一种酮体“β羟基丁酸”。连续进行10天实验得以确认：血液检查和气味传感器结果相互关联。

通过牛奶气味代替血液检查诊断酮症的可能性显现。农研机构高级研究员中久保亮指出：“血液检查对牛造成很大压力，既会导致奶量减少又花费金钱，难以检查全部牛。如果能诊断牛奶气味，则可以降低检查门槛，如果尽早发现疾病，则可以通过简单治疗解决问题。”

是否可以在人类医疗一线应用这一方法？吉川等人还与筑波大学医院等推进联合研究，根据呼气预测有无肺癌。将57名肺癌患者手术前后吹出的气体用袋子收集起来，通过气味传感器进行测定。利用其中九成患者的数据，让AI记住手术前后的电信号，利用剩余一成患者的呼气，让气味传感器判断该患者是术前(有癌症)还是术后(无癌症)。每次实验随机选择九成患者，让AI记忆其数据，共进行100次实验，结果显示搭载AI的气味传感器判断正确率超过八成。不过，在实用化方面还有诸多课题。数据个体差异大。由于利用的是机器学习，无从知晓传感器感知到何种成分作出判断。为此，团队今后将利用质谱分析等方法锁定成分。

“实验表明这一技术将来可能用于辅助诊断。”筑波大学教授佐藤幸夫不无期待地表示。关于气味传感器的未来，吉川表示：“我们想把它发展成一测气味啥都知晓的技术。通过与各领域专家推进联合研究，这一技术应该会问世。”