上周，他们在著名的《生物传感器与生物电子学》杂志上描述了他们基于蝗虫触角的生物机械嗅觉机器人的概念验证发明。
“嗅觉机器人”在更先进的机场被用来检测我们行李和我们身上的违禁品，比如大麻。甚至更先进的机场也使用狗狗，因为正如尤西·约维尔(Yossi Yovel)教授、本·毛兹(Ben Maoz)博士和团队指出的那样，人造技术仍然无法与数百万年的进化相匹敌。他们仍然不能，但现在特拉维夫大学的科学家们通过利用蝗虫的高级嗅觉，进一步推进了这一概念。
昆虫在大约5亿年前开始出现，并有时间发展出非凡的能力。我们的朋友蚊子可以检测到二氧化碳浓度0.01%的差异，这有助于引导它们找到潜在的食物:动物呼出二氧化碳。研究小组表示，人类还远未生产出具备这种能力的人造传感器。
为什么选择蝗虫，而不是蚊子或蟑螂，它们没有多少粉丝为自己的权利而呐喊?毛兹说，已知蝗虫能够识别各种各样的气味，并补充说，合著者、昆虫专家阿米尔·阿亚拉教授认为这是一个合适的起点。
因此，以色列沙漠蝗虫用触角来闻气味。其诀窍在于将生物传感器连接到一个可以接收和解码电信号的人工系统上，该团队将其称为“简单的电天线图技术”，并配备了气味分析软件。该团队表示，他们的生物机械嗅觉机器人比常用的电子“嗅觉”设备灵敏1万倍。
什么是简单的电天线图技术?“所有生物体内的信息都是通过电脉冲的方式传递的。我们的感觉器官将不同种类的环境刺激(例如气味分子)转化为电信号，”毛兹解释道。“电天线图技术可以让昆虫天线对特定的嗅觉信号(特定的气味)做出反应而产生的信号被‘读取’。’然后，这些信号可以输入到机器学习算法中进行识别，并输入到机器人中进行定位。”
Yovel说，教授机器需要将天线连接到技术上，并将其暴露在各种气味中，同时测量每种气味引起的生物电活动。
“该系统使我们能够在昆虫主要感觉器官的水平上检测每种气味。然后，在第二步，我们使用机器学习创建了一个气味‘图书馆’。”
因此，他们能够描述天线对八种气味的感知，如天竺葵、柠檬和杏仁糖。“事实上，在实验结束后，我们继续识别其他不同的和不寻常的气味，比如各种类型的苏格兰威士忌。与标准测量设备的比较表明，我们系统中昆虫鼻子的灵敏度比目前使用的设备高约1万倍，”Yovel指出。
研究小组说，这种合成装置可以区分至少8种纯气味和两种不同气味的混合物，而不受气味浓度的影响。
辨别八种气味的能力听起来没什么用。但这个数字只是机器人训练过程中的人工产物，毛兹解释道。
他说:“大多数电子嗅探器对特定分子(也就是说对特定气味)很敏感。”“由于我们使用的是生物鼻子，我们(几乎)不局限于特定的分子。我们能够看到对几十种气味的独特反应。”但第八是因为训练系统识别一种特定的气味——哪种气味属于哪种物质——非常耗时。你可以训练嗅探器去嗅出任何你想闻的气味，在这种情况下，他们选择了八种气味。杏仁蛋白软糖走私者，请注意。
2013年，一群蝗虫抵达加沙地带南部汗尤尼斯，一名巴勒斯坦农民在农场里牵着一只蝗虫。蝗虫成功了
现在有人想知道蝗虫的测试对象发生了什么。当被问及这个问题时，毛兹解释说，他们分离了这种昆虫的两根触角中的一根，它只需要一根就可以很好地生活。
这很好，但关于生物机械混合嗅探机器人的未来产品开发，我想到了一个障碍。有机物质腐烂得很快。一根脱落的蝗虫天线能撑多久?
“在这项研究中，我们创造了一种设备，可以延长天线的功能长达12小时，”毛兹说。“对于这项工作来说，这已经足够了，但如果需要，我们可能会开发更多的方法来延长它。”
研究人员说，在未来的其他工作中，他们计划赋予嗅觉机器人导航能力，这样它就可以爬到气味来源。
我们很多人都知道机场的探测设备:本文作者有一个美好的回忆，几十年前，他在肯尼迪机场被严重延误，因为行李箱中的一种物质破坏了机场全新的嗅觉机器人(它是asafoetida)。但气味识别技术有更广泛的用途，包括探测爆炸物、癌症等。
现在讨论商业化还处于非常早期的阶段，但该团队有远大的愿景:毛兹说，他们已经在与各种政府和商业实体进行讨论。
“大自然比我们先进得多，所以我们应该利用它，”他说。“我们已经证明的原理可以用于其他感官，如视觉和触觉。例如，有些动物具有惊人的探测爆炸物或毒品的能力;创造一个拥有生物鼻子的机器人可以帮助我们保护人类生命，并以一种今天不可能实现的方式识别罪犯。有些动物知道如何发现疾病…天空才是极限。”
该项目由特拉维夫大学萨戈神经科学学院的博士生Neta Shvil、动物学院和萨戈神经科学学院的Maoz、Yovel和Ayali领导。