【前沿】根據氣味診治疾病 新型人工智慧儀器為何這麼牛？
OFweek機器人網訊：近日，發表在《美國化學學會·納米》上的一篇文章描述了利用人工智慧診斷疾病的結果。研究人員研發了一台人工智慧儀器，只要有人對它吹口氣，它就能根據氣體中的化學成分辨析出17種疾病是否存在的痕跡。
許多物體，尤其是生物會散發獨有的氣味。男女氣味不同，因此才有聞香識女人之說。而一些人在患了某些疾病後，也會散發獨特的氣味。
譬如，糖尿病酮症酸中毒病人呼出氣體中有爛蘋果味，吃過大蒜和有機磷農藥中毒的人可以呼出刺激性的蒜味。當下，聞氣味作為一種診治疾病的輔助手段已有了較為深入的發展。
狗狗聞出主人患上乳腺癌
由於發現了嗅覺（嗅覺受體和嗅覺系統組織）的奧秘，美國的理查·阿克塞爾和琳達·B·巴克獲得2004年諾貝爾生理學或醫學獎。從嗅覺細胞的比較可以知道，人的嗅覺細胞只有500萬個，覆蓋鼻腔上部黏膜的一小部分；而狗的嗅覺細胞大約為1．25億個至2億個，有一種牧羊狗的嗅覺細胞高達2．2億個，這些嗅覺細胞佔據了狗鼻腔上部黏膜的絕大部分。因此，人們認為狗的嗅覺至少比人靈敏1000多倍，能賦予狗聞味辨病的重任。
英國一隻叫黛西的拉布拉多犬，是動物行為學家克雷爾·格斯特的寵物。2009年的一天，克雷爾帶黛西出門散步。黛西不肯出門，不停地用自己的鼻子頂撞克雷爾的胸口並發出低鳴。當晚，克雷爾感到被黛西頂撞過的部位有被堵住的感覺，於是第二天到醫院檢查。結果表明，被黛西頂撞的部位長了一個囊腫。醫生診斷為早期乳腺癌。
在發現黛西有這種特異的嗅覺功能後，克雷爾創立了“醫學嗅探犬”機構，對黛西和其他狗進行訓練。主要是讓狗嗅聞人的尿液，一隻狗經過6個月的時間就可以成為癌症嗅探犬。黛西如果嗅出是癌症，就坐著不動，盯著旁邊的訓練員看。多年來，它已檢測出550多例癌症病例，準確率達93％。
其他國家也在訓練狗檢測癌症。2014年義大利的一項研究結果顯示，嗅探犬對677份尿液樣本嗅探癌症的準確率達98％。綜合目前的研究結果看，狗可以聞出多種癌症，包括肺癌、乳腺癌、膀胱癌、卵巢癌、前列腺癌、結直腸癌等。除了能嗅出尿液中的惡性腫瘤氣味，狗還能聞出癌症患者呼出的氣體裡的特殊味道。美國《時代》雜誌評出的2011年十大醫學突破中，“狗能嗅出肺癌”就榜上有名。
至於狗嗅聞癌症能否推廣到臨床，研究人員還難以下結論。因為，即便狗能聞出癌症的分子氣味，但是否與特定的癌症相關聯，如甲氣味與肺癌相關、乙氣味與乳腺癌相關等，尚有待證明。不過，這種方法的確可以當作癌症檢查的輔助手段使用。比如，病人經過癌症特異抗原檢測或影像檢查後，再讓嗅探犬檢測，或先讓嗅探犬嗅聞氣味再進行臨床檢測，就可能提高癌症篩查的準確性。
老鼠嗅唾液識別肺結核
現在，老鼠也被人們培訓來嗅病。但這不是一般的老鼠，而是非洲巨鼠，又稱非洲甘比亞鼠。它們身長可達91釐米，體重超過4千克，甚至比家貓體型還大，其嗅覺被認為比狗還靈敏。
早在35年前，研究人員就發現，同其他哺乳動物一樣，老鼠鼻子尖端的格呂內貝格神經節是由神經元組成的小球，其功能是嗅聞各種物質的氣味。2005年，五個科研機構分別獨立地發現格呂內貝格神經節與哺乳動物的嗅覺系統有著直接的關係，其中老鼠的格呂內貝格神經節可以聞出各種特殊的氣味分子。
比利時非政府組織安特衛普掃雷組織1995年在坦尚尼亞的一個小鎮上訓練了一批非洲巨鼠來掃雷，稱為“非洲巨鼠掃雷特工隊”。研究人員利用非洲巨鼠嗅覺靈敏、貪吃的特點，在巨鼠嗅到炸藥時給予水果作為獎勵。經過訓練，掃雷鼠在30分鐘之內就可以清理掉100平方米內的地雷，這通常是兩個人需要一天時間才能完成的掃雷任務。而且掃雷鼠體態輕盈，即使踩到地雷也不會觸發爆炸。
許多物體，尤其是生物會散發獨有的氣味。男女氣味不同，因此才有聞香識女人之說。而一些人在患了某些疾病後，也會散發獨特的氣味。
譬如，糖尿病酮症酸中毒病人呼出氣體中有爛蘋果味，吃過大蒜和有機磷農藥中毒的人可以呼出刺激性的蒜味。當下，聞氣味作為一種診治疾病的輔助手段已有了較為深入的發展。
狗狗聞出主人患上乳腺癌
由於發現了嗅覺（嗅覺受體和嗅覺系統組織）的奧秘，美國的理查·阿克塞爾和琳達·B·巴克獲得2004年諾貝爾生理學或醫學獎。從嗅覺細胞的比較可以知道，人的嗅覺細胞只有500萬個，覆蓋鼻腔上部黏膜的一小部分；而狗的嗅覺細胞大約為1．25億個至2億個，有一種牧羊狗的嗅覺細胞高達2．2億個，這些嗅覺細胞佔據了狗鼻腔上部黏膜的絕大部分。因此，人們認為狗的嗅覺至少比人靈敏1000多倍，能賦予狗聞味辨病的重任。
英國一隻叫黛西的拉布拉多犬，是動物行為學家克雷爾·格斯特的寵物。2009年的一天，克雷爾帶黛西出門散步。黛西不肯出門，不停地用自己的鼻子頂撞克雷爾的胸口並發出低鳴。當晚，克雷爾感到被黛西頂撞過的部位有被堵住的感覺，於是第二天到醫院檢查。結果表明，被黛西頂撞的部位長了一個囊腫。醫生診斷為早期乳腺癌。
在發現黛西有這種特異的嗅覺功能後，克雷爾創立了“醫學嗅探犬”機構，對黛西和其他狗進行訓練。主要是讓狗嗅聞人的尿液，一隻狗經過6個月的時間就可以成為癌症嗅探犬。黛西如果嗅出是癌症，就坐著不動，盯著旁邊的訓練員看。多年來，它已檢測出550多例癌症病例，準確率達93％。
其他國家也在訓練狗檢測癌症。2014年義大利的一項研究結果顯示，嗅探犬對677份尿液樣本嗅探癌症的準確率達98％。綜合目前的研究結果看，狗可以聞出多種癌症，包括肺癌、乳腺癌、膀胱癌、卵巢癌、前列腺癌、結直腸癌等。除了能嗅出尿液中的惡性腫瘤氣味，狗還能聞出癌症患者呼出的氣體裡的特殊味道。美國《時代》雜誌評出的2011年十大醫學突破中，“狗能嗅出肺癌”就榜上有名。
至於狗嗅聞癌症能否推廣到臨床，研究人員還難以下結論。因為，即便狗能聞出癌症的分子氣味，但是否與特定的癌症相關聯，如甲氣味與肺癌相關、乙氣味與乳腺癌相關等，尚有待證明。不過，這種方法的確可以當作癌症檢查的輔助手段使用。比如，病人經過癌症特異抗原檢測或影像檢查後，再讓嗅探犬檢測，或先讓嗅探犬嗅聞氣味再進行臨床檢測，就可能提高癌症篩查的準確性。
老鼠嗅唾液識別肺結核
現在，老鼠也被人們培訓來嗅病。但這不是一般的老鼠，而是非洲巨鼠，又稱非洲甘比亞鼠。它們身長可達91釐米，體重超過4千克，甚至比家貓體型還大，其嗅覺被認為比狗還靈敏。
早在35年前，研究人員就發現，同其他哺乳動物一樣，老鼠鼻子尖端的格呂內貝格神經節是由神經元組成的小球，其功能是嗅聞各種物質的氣味。2005年，五個科研機構分別獨立地發現格呂內貝格神經節與哺乳動物的嗅覺系統有著直接的關係，其中老鼠的格呂內貝格神經節可以聞出各種特殊的氣味分子。
比利時非政府組織安特衛普掃雷組織1995年在坦尚尼亞的一個小鎮上訓練了一批非洲巨鼠來掃雷，稱為“非洲巨鼠掃雷特工隊”。研究人員利用非洲巨鼠嗅覺靈敏、貪吃的特點，在巨鼠嗅到炸藥時給予水果作為獎勵。經過訓練，掃雷鼠在30分鐘之內就可以清理掉100平方米內的地雷，這通常是兩個人需要一天時間才能完成的掃雷任務。而且掃雷鼠體態輕盈，即使踩到地雷也不會觸發爆炸。