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深度AI

AI味觉嗅觉融合感知系统GustoNet深度:让机器尝出食物的鲜度和药品的纯度

GustoNet通过模拟人类味觉和嗅觉神经通路的多模态传感器阵列,在食品质检和药品检测领域达到专业品鉴师水平,已在200家工厂部署

AI味觉嗅觉融合感知系统GustoNet深度:让机器尝出食物的鲜度和药品的纯度

人类的味觉和嗅觉系统是自然界最精密的化学分析仪器之一。一位经验丰富的品酒师能从一杯葡萄酒中分辨出超过800种挥发性化合物,药品质检员能通过气味判断出百万分之一级别的杂质含量。过去三年中,AI在视觉和听觉领域取得的突破性进展正在向化学感知领域延伸。

GustoNet由瑞士联邦理工学院(ETH Zurich)衍生创业公司SensAI于2028年底推出。系统采用了一种被称为「交叉模态感知融合」的技术路线:将32通道石墨烯基气体传感器阵列(嗅觉)与16通道离子选择性电极阵列(味觉)的原始信号输入一个经过特殊训练的多模态Transformer模型。

SensAI首席科学官Marco Bianchi解释:「人类舌头上有约10000个味蕾,每个味蕾包含50到100个味觉受体细胞。我们的传感器阵列在原理上与之类似——不是试图识别单一化合物,而是通过多个传感器的响应模式来构建味觉和嗅觉的高维表征。」

在食品工业领域,GustoNet已被部署在欧洲和亚洲的200多家食品加工厂中。日本最大的海产品加工企业Maruha Nichiro在今年1月引入该系统后,将鱼肉新鲜度检测时间从传统的4小时(含微生物培养)缩短到3分钟。系统通过分析鱼肉挥发物中的三甲胺和二甲胺浓度比,配合pH值和离子强度的味觉信号,将鲜度分级准确率从人工检测的78%提升到96%。

在药品检测领域,GustoNet展示了更大的应用潜力。印度制药巨头Cipla在其孟买工厂部署了定制版本,用于检测原料药中的痕量杂质。系统能够识别出低于10ppm级别的溶剂残留,灵敏度与气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)相当,但检测速度提升了50倍——单个样品从进样到出结果仅需90秒。

ETH Zurich感官科学实验室主任Anna Keller教授对这项技术持审慎乐观态度:「GustoNet的核心创新在于将传感器信号的硬数据与神经科学中味嗅觉融合的软知识结合在一起。但化学感知的主观性是一个根本性挑战——同一种食物在不同文化背景的品鉴师口中可能得到完全不同的评价。」

SensAI表示,GustoNet的下一代版本将增加触觉模态——通过微流控传感器分析食物的质构特性,实现视觉、味觉、嗅觉和触觉的四模态融合感知。