文 | 菠萝
(一)
1989年,《柳叶刀》报道过一位女士的经历:她家的狗对她的一处皮肤上的斑特别感兴趣,总跑过去闻。她后来去医院检查,发现那不是普通的斑,而是恶性黑色素瘤。
后来又有多例类似的情况被报道,都是宠物狗对某人某处异常感兴趣,后来去检查发现了癌症。
这纯属巧合?还是狗鼻子特别灵,闻到了癌细胞特别的味道?
狗能闻出癌症,听起来像科幻,但确实有科学家相信,癌症有特别的“味道”。
背后的原因,是癌细胞的生长方式和正常细胞不同,消耗的营养、产生的代谢物也不同。这些不同的化学分子,有可能通过尿液、汗液、呼气等挥发出来。
这些化学分子含量很低,或者癌细胞和正常细胞差异不大。我们人类区分不了,但狗鼻子或许就能闻出来。
(二)
狗能闻出癌症的故事很神奇,但毕竟是个例。为了测试狗是不是真能靠鼻子区分癌症患者和健康人,科学家开始做实验。
2019年,有科学家训练鼻子超级灵敏的比格犬,让它们分辨肺癌患者和健康人的血清样本。实验采用双盲设计,就连训练员都不知道答案。
结果,参加研究的3只狗的整体表现相当不错:识别癌症样本的准确性(专业叫敏感度)达到96.7%,识别健康样本的准确性(专业叫特异度)也达到97.5%。
从这个小样本看,狗可比现在体检的筛查厉害多了。
那体检中心是不是应该都加一个项目:小狗闻肿瘤?
现在还不行!
最大问题是狗的发挥太不稳定了。
刚才说的这项研究其实还招募了第4只狗,结果它到关键时刻罢工了,对分辨样品缺乏兴趣,最后不得不退出了研究。
如果做体检那天,恰好遇到想躺平的狗,那就白瞎了。所以,哪怕狗鼻子真的很厉害,想把它变成一项稳定的检查,基本没戏。
(三)
狗靠不住,但AI的出现,给科学家带来了新的希望。
就在2026年,《临床肿瘤学杂志》发表了一个有趣的研究,印度6家医院招募了超过1500人参与测试。里面既有癌症患者,也有健康人和患有其它疾病的人。
研究者收集受试者呼吸时留在口罩上的气味,让经过训练的狗来辨认,再用AI模型来综合不同狗的判断。
可以理解成:以前是一只狗答题,现在是几只狗会诊,AI负责汇总意见。
结果显示,整套系统识别癌症,以及排除癌症的能力都很好,都达到了90%以上。
当然,这项研究的结论还需要换一批狗、换一批人、换一批医院来进一步验证,但比起早年的个体狗研究,无疑往前推进了一大步。
(四)
更有意思的是,科学家用来区分癌细胞化学信号的动物,已经不只有狗了。
蚂蚁也来了。
蚂蚁没有鼻子,但对化学信号也异常敏感。这就是为什么只要发现一点吃的,它们就能迅速组织团建。
2023年,研究者把健康小鼠和携带肿瘤的小鼠分别收集尿液,然后训练蚂蚁辨别气味。结果,仅经过3次条件训练,蚂蚁就学会了区分带肿瘤的小鼠和健康小鼠的尿液。
个头不大,学习速度倒挺快。
(五)
很显然,狗也好,蚂蚁也好,都没法直接拿来做体检。但受到这个启发,有一群科学家开始琢磨,能不能把它们这种本事,装进一台机器里?
这种机器已经有了,名字很直白,叫“电子鼻”。
它倒不是真的长得像鼻子,而是一组传感器。不同气体经过,会产生不同的反应,再由计算机来寻找规律。
虽然科学家早就会用仪器来分析空气中的化学物质,但用于癌症筛查远比想象中的难,主要是因为我们要找的,并不是一种独特的“癌症分子”,而是多种分子的变化组合。
这毫无疑问难度很大,但在人工智能的帮助下,电子鼻筛查癌症也已经开始了临床研究。
2025年,荷兰的研究者纳入了364名疑似肺癌的受试者,测试电子鼻通过分析呼气来分别癌症的能力。结果在验证队列里,它识别肺癌的敏感度达到了94%。也就是说,有肺癌的人,它基本都能查出来。
这项技术现在还不够好,因为它也会把40%左右没有肺癌的人报成阳性。
如果未来能进一步降低假阳性率,那真的是一种很好的辅助方式,至少可以先帮医生粗筛一遍,提示哪些人需要进一步检查。
(六)
这几十年的科学进步挺有意思。
最开始,是“我家的狗,好像发现了什么”。
后来,是“训练了几只狗,看看它们能发现什么”。
现在,变成了“让动物、传感器和人工智能一起合作,看看能发现什么”。
如果有一天,采集一点尿液,或者轻轻呼一口气,就能帮助发现早期癌症,那真的就太方便了。
2035年,隔壁老王走进一家新型体检中心,里面摆着最先进的呼气筛查设备。
老王问:“医生,这个检查靠谱吗?”
医生说:“放心,双盲实验证明过的。”
老王指了指旁边趴着的狗:“它是干什么的?”
医生笑了:“它啊,是我们研发部的退休老专家。”
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