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新冠病毒診斷有新思路,小小蜜蜂要立大功,原來蜜蜂是嗅覺之王?

獨家記憶 2021/06/15

荷蘭初創公司InsectSense和荷蘭瓦赫寧根大學生物獸醫研究公司推出了一個貌似異想天開的創業項目:

那就是培養蜜蜂來診斷新冠患者!

這是怎麼回事呢?首先讓我們重新開始認識一下小蜜蜂。

蜜蜂也有靈敏的嗅覺

要說到嗅覺靈敏的動物,大家都想到了什麼?相信很多朋友都會說狗。警犬的確是一種嗅覺靈敏的動物。但實際上,蜜蜂也有著不遜于警犬的靈敏嗅覺!

我們都知道,蜜蜂給我們人類提供了很多幫助,比如給我們提供甜甜的蜂蜜。

但其實提供蜂蜜,只是蜜蜂給人類提供的幫助中微不足道的一小部分。蜜蜂同時還是最重要的授粉媒介物種,它們對全世界農作物的產量有直接影響,根據糧食農組織的資料,世界上90%的野生開花植物需要動物授粉才能產生種子,蜜蜂這樣的授粉者關係到全球35%的作物生產,同時蜜蜂也正在改善全球20億小農糧食生產。這對人類來說,蜜蜂可謂勞苦功高。

不過這些和蜜蜂的嗅覺有什麼關係呢?原來蜜蜂為了采蜜和授粉,進化出了非常靈敏的嗅覺,甚至可以聞到幾公里以外的一朵花的花香。在某些環境下,人類利用蜜蜂的嗅覺甚至比豬、狗、老鼠的嗅覺還容易操作。所以訓練蜜蜂,利用蜜蜂的嗅覺為我們提供幫助的是可行的。

那為什麼新冠病毒能夠被嗅出來呢?

新冠病毒和其他疾病一樣,感染後會引起身體的代謝變化,從而產生不同的氣味。儘管這種氣味對人類來說十分微小,無法察覺。但放在蜜蜂面前,這個差異卻是相當明顯了。

因此,InsectSense和荷蘭瓦赫寧根大學生物獸醫研究公司在知道這兩點知識後迅速就想到了一個點子,能否把這兩者結合起來,利用蜜蜂靈敏的嗅覺來識別新冠病毒呢?

很快他們就立了項,還獲得了瓦赫寧根大學昆蟲學實驗室和圖盧茲(法國)保羅·薩巴捷大學的科學家為他們的創業提供的科學建議。

實驗的過程說起來卻是比較簡單,說白了就是我們都學過的巴甫洛夫條件反射法。在實驗中,實驗人員會給小蜜蜂們接觸到受感染樣本的氣味,然後就會給它們糖水作為獎勵。

將這個動作重複幾次後,蜜蜂們就將糖水獎勵與氣味刺激之間聯繫起來。隨著實驗的多次重複,很快就有足夠多的蜜蜂在聞到感染樣本的氣味後就會伸出它們的舌頭來索取糖水獎勵(怎麼聽上去還有些可愛?)。最後受過訓練的蜜蜂甚至可以在短短幾秒鐘內就能檢測到被感染的樣本。

這項研究在瓦赫寧根大學生物獸醫研究所的生物安全實驗室中進行,總計對超過150只蜜蜂進行了不同的訓練,最終確定好了最佳的訓練方案。在第一次實驗中使用的樣本是從健康和感染的水貂身上收集的。在後來採集自人類樣本的實驗中,小蜜蜂們依舊發揮出了出色的表現。實驗成功地完成了。

接下來的問題又是什麼?

接下來的研究就是將實驗結果的落地與推廣了。首先在測試材料的取材上並沒有什麼問題,蜜蜂是全球性的昆蟲,需要做測試完全可以就地取材捕捉訓練後就可以進行測試,所以需要的只是一台可以訓練蜜蜂的機器。

而機智的InsectSense已經著手開發了一種可以同時自動訓練多隻蜜蜂的機器原型,並且還順勢研究了一種可以將訓練好的蜜蜂用於診斷的生物感測器。這項名為「BeeSense」的技術對於眾多低收入、基礎設施差的國家來說將會帶來非常大的幫助。

小小的蜜蜂身上居然藏著如此強大的力量,重要的是只要掌握足夠知識才能將隱藏的力量發揮出來。同時,挖掘出這種強大力量的同時,即造福了人類,又掌握了發家致富的方法。所以只要懂得知識多,處處是發家致富的機會。

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