当狗的嗅觉遇上科技:一场气味检测的革新

狗在嗅觉领域的传统作用与局限,接着介绍了Canaery开发的新的气味检测阵列,包括其在大鼠身上的测试情况、工作原理以及后续的改进方向。

在嗅觉的奇妙世界里,狗无疑是当之无愧的“超级侦探”。数百年来,它们以其无与伦比的出色嗅觉能力,在追踪野生动物、搜寻罪犯等众多领域中建立了不朽的功勋。狗就像是大自然赋予人类的秘密武器,在许多关键时刻发挥着不可替代的作用。

当狗的嗅觉遇上科技:一场气味检测的革新

然而,传统模式下的狗嗅觉检测存在着诸多令人头疼的问题。每只狗通常只能接受训练来检测一类气味化合物,这就好比给狗戴上了一副无形的枷锁,极大地限制了它们能够检测的气味范围。而且,训练一只能够精准检测特定气味的狗,费用高昂得惊人,可达数万美元。更让人无奈的是,训练周期更是长达数月之久,这无论是在时间成本还是经济成本上,都给相关工作带来了巨大的压力。

不过,科技的力量总是能够带来新的希望。目前,Canaery开发的一种新的气味检测阵列已经在大鼠身上完成了测试,而狗版本的阵列也即将推出。在一次演示中,Canaery的科学家用一根魔杖从四个不同的培养皿中捕获空气样本,每个培养皿都含有不同的气味剂。这根神奇的魔杖就像是一个气味收集器,将气味分子通过管道送到装有“鼻子 – 计算机接口”的大鼠盒子中。当动物闻到气味几秒钟后,气味信息就会被迅速发送到盒子顶部的手机上,手机上的移动应用程序会清晰地显示出动物闻到的化合物名称及质量分数,就像是一个智能的气味翻译官。

在哺乳动物的身体里,鼻子和大脑就像是一对默契的合作伙伴,协同工作来检测气味。当气味分子进入鼻孔后,会与嗅觉感受器结合。人类的嗅觉感受器大约有450种,而狗的嗅觉感受器数量是人类的两倍。每种气味都会刺激不同组合的感受器,从而产生独特的电信号。这些电信号就像是一封封神秘的信件,被发送到嗅球进行处理。拉维拉形象地将嗅球表面比作棋盘,当气味进入时,棋盘上的方格会以特定的模式亮起,仿佛在诉说着气味的秘密。

当狗的嗅觉遇上科技:一场气味检测的革新

Canaery巧妙地利用人工智能软件来识别这些模式,并将其与气味关联起来。在植入阵列后,科学家会让动物接触各种气味,以此来训练人工智能模型。令人惊喜的是,大约只需要三次训练就能完成,每次训练会向动物展示同一气味的20多个样本,之后再让动物再次接触气味以验证模型。当前植入大鼠的阵列有128个电极,而研究人员并没有满足于此,他们正在积极开发有767个电极的新阵列,目的是捕获更多的信息,进一步提升在复杂环境中的性能。

本文先介绍了狗在嗅觉检测方面的传统优势以及传统模式下存在的局限性,接着详细阐述了Canaery开发的新气味检测阵列,包括其测试情况、工作原理和后续改进计划。该阵列有望突破传统狗嗅觉检测的局限,为气味检测领域带来新的变革。

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