中科院昆明动物研究所研发出新生物气味探测装置

    你可以想象吗？未来，办案民警也许能使用小白鼠缉毒办案。原来，中科院昆明动物研究所认知障碍病理实验室的科技人员，开发设计了一套新的生物气味探测装置。该装置通过5只经过训练的小白鼠，可迅速探测出指定目标气味。相比已有报道的国内外生物气味探测方法，该系统自动化程度高、训练周期短、成功率高、动物只数适中、既保证了报警的可靠性又提高了实用性。

     实验原理：经典条件反射

    在动物学领域研究中，有一个非常著名的实验——巴甫洛夫条件反射。经典条件反射，是指一个刺激和另一个带有奖赏或惩罚的无条件刺激多次联结，可使个体学会在单独呈现该一刺激时，也能引发类似无条件反应的条件反应。著名心理学家巴甫洛夫用狗做了这样一个实验：每次给狗送食物以前打开红灯、响起铃声。这样经过一段时间以后，铃声一响或红灯一亮，狗就开始分泌唾液。

    在这项新的生物气味探测装置设计中，中科院昆明动物研究所认知障碍病理实验室何静等科技人员也采用了这样的原理。他们将5只小白鼠关进不同的房间，然后释放特定的气体信号，当小白鼠收到释放信号并触碰开关后，就能有水喝。

    实验初期，小白鼠在未收到气体信号或口渴时也会去触碰开关。在这时，研究人员对小白鼠触碰开关的数据进行了搜集，把没有气味时小白鼠碰触开关的情况当做基础值。在释放出特定的气体信号后，分隔在不同房间里的小白鼠便会全部选择触碰开关，这时数据就会异常于没有气体信号时的“基础值”，监测仪器上便会显示有特殊气味。

    昨天下午，何静说，当实验采用单独一只小白鼠时，虽然小白鼠也会选择有气体信号时触碰开关，但5只小白鼠一同实验，则排出了单独一只小白鼠实验的一些干扰因素。相比较一只小白鼠的实验，一次5只小白鼠实验中的正确率要高达98%，保证了报警的可靠性。

    5只受训合格的小鼠同时探测指定目标气味，正确率达98%，报警反应平均6秒左右。

     半熟阶段：

    小白鼠还需更加复杂精确的训练

    “目前，这种装置还在半成熟阶段，小白鼠还需进一步训练才能达到要求，距离投入市场大规模推广应用还有一段距离。”何静说，到目前为止，训练小白鼠所使用的气味浓度还没有达到实际应用的要求，要推广还需继续训练。

    在实际应用中，小白鼠遇到的气味种类和情况将会比实验中的训练用气体更加复杂，可能是多种气味混合，也可能经过很长一段时间后浓度变得很淡。而到目前为止，训练小白鼠所用的实验用气体还处于一个浓度较高的水平，如果要投入市场推广应用，小白鼠还需要进行更加复杂、精确的实验训练。

    此外，何静介绍，目前训练小白鼠所采用的装置还有些简陋，装置在材料选择上还需要进一步探索，并且还存在携带不便、需要固定位置、需要把气味抽入装置才能让小白鼠探测等局限性，整个装置还有待进一步实验并改进。

     小白鼠PK警犬

    优势：训练自动化

    经过训练的小白鼠这么有能耐，那么与我们日常所见到的警犬相比又有什么优势呢？

    “与警犬训练相比，这套装置的最大优势在于训练的自动化。”何静说，装置在训练小白鼠时，可以实时记录全部5只小白鼠的反映情况和相关数据，并根据监测到的数据对反应正确的小白鼠进行奖励，以更好地训练小白鼠的探测行为。

    同时，威猛高大的警犬相比，该装置采用小白鼠进行探测，成本更小，极大地节省了人力物力。并且装置长1米，宽和高均在半米左右，体积小，隐蔽性更强，可以广泛用于机场、火车站、地铁站以及汽车站等安检口实时检测。“由于采用小白鼠进行检测，这种装置不会像警犬那样吓到游客或者居民，尤其是老人和小孩子，可以对警犬探测进行很好地补充。”何静说。

     劣势：位置固定 输送气味

    但是，与训练有素的警犬相比，这种装置还处于半成熟的研发阶段。“目前这种装置机动性、便携性不是很好，需要把它固定在一个位置，将气味抽进装置后小白鼠才能探测辨别。”何静说，这在很大程度上限制了装置的使用和推广，也是其目前无法取代警犬的重要原因之一。（都市时报记者 苏端阳）