科技|北京科研团队打造“人工舌头” 味觉辨识准确率达九成九

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[星岛综合报道]在人工智能已能精准模拟视觉与听觉的今天,味觉一直被视为最难数码化的感官。不过,中国科研人员最近研发出一款以氧化石墨烯为基础的“人工舌头”,能够在液体环境中学习并辨识不同味道,准确率高达九成九,标志着人类味觉被“数码化”的突破性一步。

由北京国家纳米科学中心与多个科研团队合作研制的这套“人工味觉系统”,模拟人类舌头的工作方式。研究人员利用氧化石墨烯制成的离子感测突触元件(GO-ISMD),让离子在纳米通道中流动并产生短暂的“记忆效应”。这种装置能同时进行化学感测与类脑计算,实现“边感应、边处理”的全新模式。

实验中,研究团队将酸(醋酸)、咸(氯化钠)、苦(硫酸镁)与甜(醋酸铅)等代表性物质送入系统,装置先将味道转换成电信号,再经由储层运算及单层神经网络进行学习,最终能以接近98.5%的准确率区分不同味道。更令人注目的是,装置亦能辨识咖啡、可乐及其混合饮品,显示出一定的实际应用潜力。

研究人员形容,这套系统的关键在于其“突触式”特性——电压脉冲会改变其反应强度,甚至能短暂“记住”先前的信号,模仿神经元与味蕾协作的机制。这种设计为将来的脑启发式计算和化学检测提供新方向。

虽然目前的装置仍属实验性质,体积庞大且能耗高,离实际应用仍有距离,但研究团队相信,随着制程微型化、多感测阵列整合,以及功耗优化的推进,未来有望在医疗健康、机械人及环境监测等领域发挥作用。

这项研究成果已刊登于《美国国家科学院院刊》(PNAS),被视为结合感测、计算与仿生科技的重要里程碑,亦为“人工味觉”开启更多想像空间。

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