仿生鼻子：恢复气味

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  量子运行远见
• 2024 年 4 月 1 日

洞察总结

研究人员正在开发一种设备，利用可穿戴技术和大脑植入物，可以让失去嗅觉的人恢复嗅觉。这项努力面临着适应人类嗅觉系统复杂性的挑战，旨在准确地绘制和复制各种气味。这项技术的影响涵盖健康益处、行业创新和改进的安全措施。

仿生鼻子背景

在弗吉尼亚联邦大学，由理查德·科斯坦佐和丹尼尔·科埃略领导的研究人员处于开发仿生鼻子的最前沿，这是一种非凡的装置，可以使因 COVID-19、脑损伤、或其他医疗问题。这种仿生鼻子将大脑植入物与类似太阳镜的可穿戴设备结合在一起。当可穿戴设备检测到气味时，这些信号会传输回植入物，激活大脑中的嗅球，这负责我们感知不同的气味。这项技术仍处于早期阶段，已在动物测试中显示出有希望的结果，特别是在老鼠身上。 

然而，由于我们拥有大量的嗅觉受体，可以解码数千种气味组合，因此人类应用提出了更复杂的挑战。该团队当前的任务是改进设备有效映射这些组合的能力，可能重点关注对每个用户最重要的气味。这种仿生鼻子的原型使用与商用电子鼻或电子鼻类似的传感器。在其最终形式中，该传感器不仅会发出 LED 灯信号，还会直接向用户的大脑发送信号。 

这一概念借鉴了人工耳蜗的元素，人工耳蜗是一种通过向大脑传递声音信息来帮助听力损失患者的设备。这里的原理是相似的：将环境中的物理刺激转换成针对特定大脑区域的电信号。嗅觉丧失或嗅觉丧失可能由多种原因引起，包括头部受伤、接触毒素、与年龄相关的衰退以及 COVID-19 等病毒性疾病。目前的治疗方法有限且并非普遍有效，这凸显了成功的仿生鼻子的潜在影响。 

破坏性影响

仿生鼻子技术的长期影响超出了个人健康益处，扩展到社会和经济领域。对于失去嗅觉的人来说，这项技术可以让他们体验到许多人认为理所当然的食物和大自然的气味等感官愉悦，并为检测煤气泄漏等危险提供安全保障。此外，对于嗅觉能力经常下降的老年人来说，这项技术可以显着改善他们的整体感官体验，进而改善他们的心理健康。

同时，食品和饮料行业的公司可以利用这项技术来改进产品开发和质量控制流程。它还可以刺激香水行业的创新，其中精确的气味复制和修改至关重要。此外，专门从事安全设备的公司可以将该技术融入到检测有害气体或其他环境危害的设备中。

在化学品泄漏或气体泄漏等环境危害受到关注的情况下，这项技术可以提供至关重要的预警系统，有可能挽救生命。它还对城市规划和环境监测产生影响，其中跟踪空气质量和检测污染物对公共卫生至关重要。此外，这项技术可能是医疗诊断中的一个有价值的工具，有助于早期发现以气味变化为特征的疾病，例如某些神经系统疾病。

仿生鼻子的意义

仿生鼻子的更广泛影响可能包括： 

• 个性化医疗解决方案的兴起，仿生鼻子通过识别与各种健康状况相关的特定气味特征来帮助早期疾病检测。
• 生物技术和传感器开发领域对熟练劳动力的需求增加，推动了就业机会的创造和专业培训计划。
• 香水和美容行业营销策略的转变，注重气味的准确性和复制性，有可能带来更加个性化的消费产品。
• 在大学中开发新的教育项目和研究领域，重点关注嗅觉技术及其在各个行业的应用。
• 随着仿生鼻技术的普及，生活质量的提高，寻求治疗的嗅觉丧失（嗅觉丧失）患者的人口统计数据可能发生变化。
• 家庭安全产品市场发生变化，仿生鼻子被纳入家庭安全设备中，用于检测烟雾、天然气和其他家庭危险。

需要考虑的问题

• 当这项技术能够检测和分析公共和私人空间的气味时，应该解决哪些道德和隐私问题？
• 仿生鼻子如何影响就业市场的未来和各行业所需的技能？