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科学家用气味来做身份识别

上周五,我们刚刚讲了蚊子凭气味来识别人类的故事。今天我再给你补充一个好玩的事儿:现在,科学家已经可以通过气味来进行身份识别。

你知道,现在主要的身份认证方式,是指纹识别和人脸识别。不过,这两种识别方法都有缺陷。人脸识别可以通过技术手段伪造,比如最近有人把身份证照片制作成AI视频,从而骗过人脸识别系统;而指纹可能因为受伤而消失。其实,我们身上还有一种很难被伪造,而且永远不会消失的生物特征,就是我们的气味。

最近,日本九州大学的科研团队研制出了一款嗅觉传感器,可以分析人体呼吸中产生的化学物质,并且用机器学习系统进行比对分析,从而判断一个人的身份。在对20个人的呼吸样本测试中,这款传感器的准确率高达98%。

不过,人体散发的化学成分有上百种,目前这个传感器只能识别28种,而且很容易受到其他因素的干扰,比如受试者测试前吃东西了,识别准确性就会下降。但不管怎么说,这项发明为基于气味的生物识别技术奠定了基础。

其实,早在高科技出现以前,人类就一直在用气味来识别同类,只不过我们自己不知道而已。你有没有这样的经历:第一次跟人见面,还没聊几句,就产生了强烈的共鸣,觉得跟他是多年的好友。这种感觉,可能是因为你们有相似的气味。所谓“臭味相投”,是有科学依据的。

有一项来自以色列科研团队的实验,他们找到20对彼此“一见如故”的好朋友,让他们穿上干净的棉T恤,在几天时间里不吃刺激性食物,远离他们的伴侣和宠物睡觉,保证气味的纯净。然后,研究人员通过“电子鼻”,也就是气味扫描仪,分析棉T恤上的气味。结果发现,这些“一见如故”的朋友之间的气味比非朋友之间更加相似。

不过,这个实验结果还不够有说服力。也存在这样一种可能性:他们不是因为“臭味相投”而成为好朋友,是成为好朋友之后很多习惯彼此影响,所以“臭味相投”。

于是,研究小组设计了另一组实验。他们招募了17个互相不认识的志愿者,想看看通过气味分析能不能预测他们一见如故的概率。研究者测量了志愿者的气味后,让他们依次两两组合,相隔半米,做镜子游戏。镜子游戏就是互相模仿对方的手部动作,为的是让志愿者进行最基本的互动。相隔半米,是为了保证能闻到对方的气味。

每一组游戏结束后,志愿者要从多个维度给对方打分,包括“想不想与对方做朋友”“是否感觉与对方亲近”“能否读懂对方的想法”等等。打分越高,好感度越高。结果发现,打分分数与双方气味的相似程度正相关。也就是气味越相似,好感度越高。

为什么气味会影响我们对一个人的好感度呢?嗅觉是进化史上最早出现的感觉系统,很多生物都是通过闻气味来判断敌我。就像小狗小猫见面,都会互相闻闻气味,来判断是不是自己的同类。

在演化中,人类选择了视觉作为主要的感觉信息输入途径,嗅觉相对退化了,但即使按照学术界最保守的看法,人类的嗅觉至少可以识别出1万种不同的气味。对于化学分子,人类嗅觉的敏锐度是味觉的1万倍以上。人类的嗅觉潜能,还远远没有被开发出来。

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