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众所周知，狗狗嗅觉灵敏，通常一只狗大约有2.2亿个嗅觉感受器，而人类只有万个。而几个世纪以来，人类利用这种精妙的嗅觉来打猎、搜索和探测*品和爆炸物以及疾病，应用非常广泛。
为此，科学家一直在寻找能够复制犬类表现出的惊人嗅觉能力的方法。近日，麻省理工学院研究团队发表一项最新研究，根据模仿经过训练的医疗犬拥有探测癌症的嗅觉，提出一种AI气味检测系统作为癌症早筛工具，该系统可以自动检测出空气样品中的化学成分和微生物含量。研究成果以论文形式在线发表在PLOSOne期刊上。
Feasibilityofintegratingcanineolfactionwithchemicalandmicrobialprofilingofurinetodetectlethalprostatecancer.PLOSONE.DOI:10./journal.pone.
本项研究的通讯作者，麻省理工学院的研究科学家AndreasMershin表示，这些狗可以识别出“毫无气味的没有共同的生物分子特征的癌症”。使用人类最强大的分析工具，包括气相色谱质谱法（GCMS）和微生物谱分析，都无法发现分析皮肤癌，膀胱癌，乳腺癌和肺癌的样本中的共同点。然而，狗可以某种方式从一种癌症中泛化，从而能够识别其他癌症。
在最新的测试中，研究小组使用英国医疗检测犬训练和处理过的狗以及小型化检测系统，从确诊的前列腺癌和已知无这种疾病的对照中检测了50个尿液样本。然后，他们应用了机器学习程序来找出样本之间的任何异同，以帮助基于传感器的系统识别疾病。在测试相同样品时，人工系统能够匹配狗的成功率，两种方法的检测率均超过70％。
研究人员说，这项成就为进一步研究将该技术发展到适合临床使用的水平提供了坚实的框架。Mershin希望能够测试更多的样本集，以更详细地确定疾病的重要指标。
在过去几年中，Mershin及其团队开发并继续改进了一种小型检测器系统。该系统结合了稳定用作传感器的哺乳动物嗅觉受体，其数据流可以通过典型智能手机的功能进行实时处理。他的设想是有一天，每部手机都将内置一个气味探测器，就像现在手机中无处不在的摄像头一样。他说，这种检测器配备了通过机器学习开发的先进算法，可以比常规的筛查方案更快地发现疾病的早期征兆，甚至还可以发出烟雾或煤气泄漏的警告。
立体嗅觉帮助诊断疾病
狗狗每分钟的短促呼吸吸气高达次，这意味着它们的嗅觉细胞会不断地被新的气味颗粒所激发，且它们的鼻子还能区分左右。以至于它们能注意到疾病引起的人类气味、激素或病变细胞释放的挥发性有机化合物的最细微变化。
大量研究表明，训练有素的狗可以仅通过气味就能检测出多种疾病，包括肺癌，乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌和前列腺癌，甚至是新冠病*。在某些情况下，例如涉及前列腺癌，这些狗通过嗅探患者的尿液样本检测出该疾病的成功率为99％。
早在年的一项研究中，有五只狗接受了训练，可以根据呼吸样本检测癌症。一旦经过训练，这些狗检测乳腺癌准确率达到88%，肺癌检测准确率高达99%。
DiagnosticAccuracyofCanineScentDetectioninEarly-andLate-StageLungandBreastCancers.