無錫市興(xìng)洲儀器儀表有(yǒu)限公司

　　*，電子技術剛一(yī)出現(xiàn)，就被(bèi)用(yòng)于制造(zào)照相(xiàng)機和(hé)擴音(yīn)器，從而擴大了(le)人的(de)視覺(jiào)和聽覺功能(néng)。而(ér)另外三種感(gǎn)覺，嗅覺、味覺(jiào)和觸覺卻(què)大大落後了。然(rán)而今(jīn)天的情況已不(bú)再是這樣(yàng)了。實現嗅覺、味(wèi)覺和觸覺功能(néng)的電(diàn)子系統正(zhèng)在迅(xùn)速發展。同(tóng)時，新技術(shù)的出(chū)現，特(tè)别(bié)是生物(wù)芯片的出(chū)現，有(yǒu)希望大大延伸(shēn)這三種感(gǎn)官的(de)能力。

一、嗅覺系(xì)統
　　電子(zǐ)感覺 傳(chuán)感器(qì) 中開發應(yīng)用zui廣(guǎng)泛(fàn)的當屬(shǔ)電子鼻，其中英(yīng)國以其雄厚的(de)人才資(zī)源和研(yán)究基礎處于世(shì)界地位，英國的(de)蘇格(gé)蘭高地(dì)科(kē)學研究集(jí)團的(de)研究員(yuán)喬治×多(duō)德被*爲電子嗅(xiù)覺系(xì)統的(de)，他于(yú)1980年在沃威(wēi)克大學首(shǒu)先研(yán)制出這種系統(tǒng)。
　　電子(zǐ)鼻是由(yóu) 傳(chuán)感器(qì) 陣列構成(chéng)的。陣(zhèn)列中的每個 傳(chuán)感器(qì) 覆蓋(gài)着不同的(de)具(jù)有選擇(zé)性吸附化(huà)學物(wù)質能力(lì)的導電(diàn)聚合物。吸(xī)附作(zuò)用将改變(biàn)材料的電導率(lǜ)，從而(ér)産生(shēng)一個(gè)能測(cè)量的(de)電(diàn)信(xìn)号。陣(zhèn)列中所有不同(tóng) 傳感(gǎn)器 産生的(de)信号模式代表(biǎo)了特定的(de)氣味(wèi)圖譜，通過與已(yǐ)知氣味數據庫(kù)相比(bǐ)較可識别(bié)出各種氣味來。
　　大多(duō)數(shù)嗅覺系(xì)統(tǒng)都使用類似(sì)的原理。英國有(yǒu)幾家(jiā)公司正在(zài)開發或(huò)銷售這(zhè)種系(xì)統(tǒng)，例(lì)如，osmetech公(gōng)司把這種系統(tǒng)用到英國(guó)新千年标(biāo)志建(jiàn)築物(wù)中，能(néng)檢(jiǎn)測與便(biàn)池傳染有關的(de)六種細(xì)菌(jun1)。
　　英國(guó)的neotronics公司在若幹(gàn)年前即(jí)研(yán)制了(le)一種電(diàn)子鼻産(chǎn)品—enose5000，現在又推出一種在(zài)線實時(shí)系統(tǒng)—prosat，這(zhè)種系統标志(zhì)着電(diàn)子鼻(bí)已經走(zǒu)出實驗室，進(jìn)入了實際(jì)工作環境(jìng)。prosat能适(shì)應各(gè)種不(bú)同的(de) 傳感器 技(jì)術，從導電聚合物到(dào)金屬氧化(huà)物半(bàn)導體（mos）技術(shù)以及(jí)體聲(shēng)波和表面(miàn)聲波器(qì)件(jiàn)等，主(zhǔ)要應用(yòng)于(yú)食品加工發酵和釀(niàng)造業，以及在線(xiàn)水監測(cè)，醫學系(xì)統和火(huǒ)檢(jiǎn)測等(děng)。 英國(guó)諾(nuò)丁漢大(dà)學食品科學系另僻蹊徑，研制(zhì)了一種(zhǒng)基于質(zhì)譜原理的(de)新的(de)電子嗅(xiù)覺系統(tǒng)。這種系統(tǒng)能分(fèn)析人吃東(dōng)西時(shí)鼻子中(zhōng)嗅到的(de)香味，用于(yú)解決如何生産(chǎn)出不(bú)同種(zhǒng)類的(de)好食(shí)品，例如，生産具(jù)有更佳(jiā)香(xiāng)味(wèi)的(de)低熱(rè)能食品，該系統目(mù)前已有(yǒu)銷售。
　　另一種zui近(jìn)開發的電子鼻(bí)是由(yóu)美國加裏(lǐ)福尼亞工(gōng)學院(yuàn)研制的cyranose230，這是一(yī)種手(shǒu)持(chí)式的由(yóu)32個(gè) 傳感器 組成(chéng)的單(dān)元。經過“培(péi)訓”，它能嗅出特定種類(lèi)的(de)稻米(mǐ)，不但能說(shuō)出其(qí)種類，而且(qiě)可指(zhǐ)出其産地(dì)。

二、味(wèi)覺系統
　　與氣味(wèi)zui密切(qiē)相關的感(gǎn)覺是(shì)味覺。一些(xiē)國(guó)外(wài)的研究人(rén)員正(zhèng)努力開發(fā)電子舌，它(tā)能品(pǐn)嘗出不(bú)同種類的溶(róng)液(yè)。
　　美國德(dé)克薩(sà)斯大(dà)學的(de)一項研(yán)究成(chéng)果(guǒ)已經開始(shǐ)轉入商品化生産診(zhěn)斷儀器階段。這種電子舌是由(yóu)微加工工(gōng)藝制(zhì)成的網狀矽片(piàn)組成(chéng)，裏(lǐ)面還有(yǒu)一些(xiē)小顆粒。與(yǔ)小(xiǎo)顆粒相(xiàng)接觸的是(shì)化學 傳感(gǎn)器 ，它通過改變(biàn)顔色對(duì)刺激源(yuán)産生(shēng)響應(yīng)。所以(yǐ)矽片被放在光(guāng)源和成像(xiàng) 傳(chuán)感(gǎn)器 之間。*台(tái)樣機(jī)是爲檢(jiǎn)測(cè)酸性(xìng)和粘(zhān)度而設計(jì)的。由于每個 傳(chuán)感器 能響應(yīng)不同的物質，從而産生*的(de)紅、綠、藍(lán)色的組合。它能(néng)同時分析若幹(gàn)種化學成分。
　　正是這(zhè)種(zhǒng) 傳(chuán)感器(qì) 的通用性使它(tā)适用于(yú)測量和(hé)分析含(hán)有(yǒu)各種(zhǒng)生物和非(fēi)生(shēng)物(wù)化學成(chéng)分的溶(róng)液，包括毒素、藥(yào)品、代(dài)謝物(wù)、細菌(jun1)和血(xuè)液産品等(děng)等。
　　俄羅斯(sī)聖(shèng)彼得堡(bǎo)大學研制(zhì)的電子(zǐ)舌能鑒别不同類型的(de)軟(ruǎn)飲料(liào)和(hé)酒，區(qū)分各種(zhǒng)咖啡和(hé)分析血漿(jiāng)成份(fèn)。處理電子舌産(chǎn)生的數據(jù)如同(tóng)獲(huò)得(dé)化學結果(guǒ)一樣(yàng)重(zhòng)要。
　　由于(yú)電子(zǐ)舌矩(jǔ)陣中(zhōng) 傳感(gǎn)器 數量多(duō)達40個(gè)，在多組分(fèn)環境中每個 傳感器(qì) 都會産生(shēng)一個(gè)複雜的響應，因此必須進(jìn)行多維數(shù)據處理(lǐ)和利(lì)用不同(tóng)模式識别(bié)法實(shí)現，例(lì)如，仿真神(shén)經網絡(luò)，或多變(biàn)量校正(zhèng)系統等(děng)。每(měi)種數(shù)據處理(lǐ)方法(fǎ)都有自己(jǐ)的優缺點(diǎn)和局(jú)限性(xìng)，因此必須(xū)認真(zhēn)加(jiā)以(yǐ)考慮才能得到可靠(kào)的食品(pǐn)和分析(xī)結果。
　　電子檢測(cè)的基本目的是評價(jià)物質(zhì)，是實(shí)時評(píng)價，就象我(wǒ)們聞味和吃東(dōng)西時那樣(yàng)。這類(lèi)系統(tǒng)的潛在應(yīng)用決不于(yú)食品衛生那樣明顯(xiǎn)的領域，還可用于醫(yī)學(xué)、生物技(jì)術和許多其它(tā)工業(yè)部門，例如(rú)，　　purdue大學開(kāi)發的一(yī)種新(xīn)型生物芯(xīn)片，通(tōng)過電子電(diàn)路與(yǔ)生物(wù)材料(liào)相結(jié)合(hé)，具有極廣泛的應用領(lǐng)域。僅在(zài)幾個(gè)月前宣布的這種(zhǒng)新型生物(wù)芯片(piàn)，有可(kě)能改變以往(wǎng)許多檢(jiǎn)測和診斷(duàn)方法。正(zhèng)是(shì)基于這種(zhǒng)蛋白(bái)質匹(pǐ)配技術及其非實驗(yàn)室應(yīng)用(yòng)，将開發出一(yī)類能檢測(cè)曾經(jīng)在1999年奪走500人生(shēng)命并導緻(zhì)數千人患嚴重疾病的利斯特氏病(bìng)原菌。
　　這種芯片(piàn)能在(zài)許多(duō)領域(yù)實現(xiàn)快速診斷(duàn)，能實(shí)時測試食品中毒(dú)。它與當(dāng)今需(xū)要(yào)對(duì)食(shí)品進行(háng)人工(gōng)培育(yù)樣品(pǐn)的(de)方法*不同。其它應用還(hái)有(yǒu)，發現空(kōng)氣中(zhōng)的生(shēng)化武器釋(shì)放物、診斷通常的疾病、檢(jiǎn)測作(zuò)物疾(jí)病和(hé)發現民間藥品中的(de)有益生物(wù)化學(xué)成份。
　　一(yī)種蛋白質就(jiù)象一把鎖(suǒ)，隻有(yǒu)一把鑰匙能打開它。而通(tōng)過靜(jìng)電吸引的(de)方法可(kě)以把一(yī)種蛋(dàn)白質固定(dìng)到生物芯片上(shàng)。在生物(wù)芯片内(nèi)部，矽基底被刻(kè)蝕出通(tōng)道，保證(zhèng)化學(xué)物質能從(cóng)輸入(rù)端到(dào)達塗有蛋白(bái)質試劑(jì)的薄電(diàn)極。當所需要的(de)鑰(yào)匙分(fèn)子接觸到蛋白(bái)質試(shì)劑時，則電(diàn)極阻抗下降，通(tōng)過計算機(jī)可讀(dú)出被觸發的蛋(dàn)白質試(shì)劑。這種(zhǒng)芯片(piàn)包含由通道(dào)連接的一系(xì)列孔，它是由(yóu)帶(dài)氧化表(biǎo)面(miàn)的矽(xī)晶片經光刻工(gōng)藝制成的，之後再用(yòng)玻(bō)璃(lí)密封(fēng)起來。含有被測(cè)樣品的(de)液(yè)體通過與芯片(piàn)連接的管(guǎn)路泵入通(tōng)道中，通過它可以觀察熒(yíng)光示(shì)蹤分子(zǐ)。

三(sān)、觸覺(jiào)系統
　　觸覺也正(zhèng)被人工仿真。美(měi)國伊(yī)利諾斯大(dà)學的(de)研究(jiū)人員(yuán)正在研(yán)制(zhì)一種(zhǒng)象頭(tóu)發一樣的觸覺(jiào) 傳感器 。*，許(xǔ)多動物和昆蟲都能用其毛發辨别許(xǔ)多不同(tóng)事物(wù)，包括方向(xiàng)、平衡、速度、聲音和壓(yā)力等。這種(zhǒng)人造毛(máo)發是利(lì)用撓性很好的玻璃和(hé)多晶矽(xī)制造的，通(tōng)過光(guāng)刻(kè)工藝由(yóu)矽基底刻蝕出來的(de)。
　　這種人(rén)造(zào)毛發(fā)的大型(xíng)陣列可(kě)用于(yú)空間探測器上，其(qí)探測周(zhōu)圍環(huán)境的(de)能(néng)力(lì)遠遠(yuǎn)超出(chū)當今(jīn)已有的任何系(xì)統，美國宇航局(jú)目前正積極參與這項研究。
　　這(zhè)種 傳感器 面臨(lín)的zui大挑戰是産(chǎn)生的數(shù)據(jù)量太大。爲(wèi)避開這一(yī)問題，研究(jiū)人員首先研究和模(mó)仿了(le)我們自身(shēn)觸覺系統的工(gōng)作。他們知(zhī)道每(měi)個手指大約有(yǒu)200根神經，而(ér)且還(hái)有錯綜複雜的表皮(pí)紋理，所以它(tā)産生的數據(jù)量之多連(lián)大腦都難(nán)以處理。但(dàn)是由于(yú)皮膚的彈性就象一個(gè)低通濾(lǜ)波器，它(tā)能濾(lǜ)掉(diào)一些細(xì)枝末節(jiē)，所(suǒ)以才使大(dà)腦的這項(xiàng)處理簡化可行(háng)。他們正借鑒這(zhè)一事實解(jiě)決人(rén)造毛發(fā)數(shù)據量過大的(de)問(wèn)題。