晚上会被蚊子叮咬，它是怎么发现我们的？

蚊子的种类有很多，但只有雌性蚊子才会吸血。研究表明，蚊子寻找“宿主”依靠的是视觉和嗅觉，虽然没有证据证明蚊子依靠“视觉”发现宿主，但蚊子蚊子会根据宿主散发出来的的体味、体温、湿气、乳酸、二氧化碳等发现宿主。

蚊子的基本介绍

蚊子属于双翅目、蚊科，全世界的蚊子超过3000种，国内大概有300多种，其中最常见的是库蚊、伊蚊。蚊子有性别之分，雄性蚊子一般以花蜜、植物汁液为食物，只有雌性蚊子才会吸血，发现宿主之后，利用头部长吻内的口器，插入宿主身体表面，然后进行吸血。蚊子本身不会鸣叫，之所以能够听到“嗡嗡声”，是蚊子快速扇动翅膀发出的。此外，蚊子的一生分为四个阶段，分别为卵、幼虫、蛹、成虫，吸人血的阶段属于“成虫”阶段，依靠视觉和嗅觉搜寻宿主。

蚊子依靠嗅觉发现宿主

一些专业的生物研究机构发现，蚊子寻找可供吸血的宿主时，主要依靠宿主呼出的二氧化碳，当蚊子闻到“二氧化碳”的味道之后，就意味着附近存在一个“潜在宿主”，再根据“潜在宿主”的实际情况，比如身体散发的湿气、运动时产生的体热、乳酸等，确定对方为“吸血对象”。

此外，人类并不是蚊子的唯一宿主，大多数哺乳动物，比如狗、牛、马、羊等动物，都是蚊子的宿主，根据宿主对象的不同，蚊子的种类也有很大区别，世界上除了南极洲之外，都可以看到蚊子的身影。

蚊子依靠视觉发现宿主

蚊子除了依靠嗅觉发现宿主之外，根据国外科研团队的研究报告进行分析，蚊子在发现潜在宿主时存在“侦查行为”，因为蚊子存在两套感知系统，分别是视觉系统和嗅觉系统，当蚊子通过嗅觉系统发现潜在宿主之后，会对目标进行跟踪（侦查）。也就是说，在视觉系统发挥作用之前，蚊子通过嗅觉系统发现了宿主，并且将这个信号传导给了蚊子的大脑，这才引发了蚊子下一步的行为反应。这意味着，蚊子依靠嗅觉发现宿主，进而引发视觉系统发挥作用，但视觉系统不会引发嗅觉系统，蚊子的嗅觉系统相当于远程感知系统，而视觉系统更像是一种“中、短距离的跟踪系统”。

晚上会被蚊子发现、叮咬的原因

前文中提到了蚊子有两套系统，并且着重说明了蚊子是如何依靠嗅觉系统感知到宿主的，这意味着哪怕是漆黑的环境下，只要宿主身上发出蚊子可识别的化学信号（二氧化碳、乳酸、体温等），那么就会被蚊子发现，当蚊子靠近潜在宿主一定距离时，视觉系统就会启动，然后反复的跟踪、侦查，选择适合的部位进行吸血。

嗅觉是诸多生物体共有的一种感官，在生物体分析世界并做出相应反应方面起着至关重要的作用。机器嗅觉系统通常由交叉敏感的化学传感器阵列和适当的计算机模式识别算法组成。但目前深度学习算法的芯片都遵循冯·诺依曼架构，在它们上面运行的算法需要大量的训练数据。新的神经形态计算尽可能多地保留大脑的结构，以提高芯片的学习效率，使得芯片可以从较少的样本中就完成训练。

机器嗅觉潜在较大的商业价值。在化工中，化学成分定性、定量分析过程主要使用化学方法与仪器分析方法。随着化学这门学科及其分支的发展，大量新的化学物质的发现和被合成，传统的化学分析方法已经不适合物质识别和分析，而仪器分析操作繁琐，经常被对象进行预处理，导致测试周期加长，而且还存在着不能连续检测等缺点。机器嗅觉可以更快捷、更方便的方式识别化学成分。在香精香料、化妆品生产中，香气是评价其内在质量的主要指标之一，而专家评定方法往往受到人的主客观因素的影响难以做到科学与客观，同时，人的感官易疲劳、适应和习惯。而机器嗅觉可以更廉价更可持续生产的新气味分子。在人们生活的环境中，总是会存在一些有害的气体，例如苯、甲醛等。这些气体的存在对人体的健康有着一定的影响甚至会发生爆炸，所以就需要机器嗅觉有效地监测这些气体的浓度，从而把它们控制在适度的范围之内。

在我们的大脑所能做的所有事情中，产生嗅觉的机制是最容易理解的。当一种气味接触到我们鼻子里的嗅觉细胞时，它们会向大脑中相应的神经元簇(称为嗅球)发送信号。然后嗅球把信号传送到大脑的其他部分，以此帮助我们欣赏葡萄柚的芬芳或躲避垃圾的臭味。

嗅球是哺乳动物特有的，但其他动物如昆虫，也表现出类似的神经结构。英特尔的神经形态计算实验室主任迈克•戴维斯表示，这意味着“如果在不同的情况下，这些动物都能进化到实现类似嗅觉的功能，那么它们可能具有相对来说更加基础而且有效的机制。”

因为嗅觉系统非常高效，而且我们对它们的了解也非常透彻，所以嗅觉系统是神经形态芯片的重要起点。所谓神经形态芯片，指的是一种新型的计算硬件，是直接从大脑结构中获取灵感从而设计出来。

周一，英特尔(Intel)的科学家在《自然》(Nature)杂志上发表了一篇论文，提出了一种新的神经形态芯片设计，它模仿了嗅球的结构和功能。

研究人员与嗅觉神经生理学家合作，研究动物闻气味时的大脑活动。当大脑处理气味时，神经回路就会被激活，这种电路可以被刻在硅片上，基于此他们设计了一种基于神经回路的电路。他们还设计了一种算法来反映通过神经回路的电信号的行为。

他们从72个不同的化学传感器中测量出“气味”的数据集。当他们使用现有的10个“气味”数据集在芯片上训练算法时，它能够在比传统芯片少得多的训练样本的情况下准确地分辨出这些气味。

该芯片仍处于相对早期的原型阶段，但一旦成熟，它可以应用于许多领域，如炸弹嗅探或化工厂有毒烟雾的检测。它也证明了神经形态计算拥有成为数据效率更高的人工智能的潜力。

目前最流行的运行最先进的深度学习算法的芯片都遵循冯·诺依曼架构——一种几十年来推动了计算革命的传统架构设计。

但这些传统架构是低效的学习者，在它们上面运行的算法需要大量的训练数据。相反，我们的大脑要高效得多，只需要少量的训练数据即可。

因此，神经形态芯片试图尽可能多地保留大脑的结构。这样做的目的是为了提高芯片的学习效率。在实际实验中，这种芯片成功地依靠少量的数据就完成了训练。

接下来，研究小组计划改进其神经形态芯片的设计，并将其应用于除了大脑嗅觉之外的其他功能。戴维斯表示，该团队下一步可能会将注意力转向视觉或触觉，但他们有更长远的目标，即解决更复杂的过程。

他说：“我们的嗅觉感应机制是很自然的起点，因为这些人类对嗅觉机制的了解比较清晰。但从某种意义上说，我们正在以自己的方式进入大脑，进入更高阶的思维过程。”

1、嗅觉与神经系统有关

嗅觉和神经系统息息相关。嗅觉灵敏度取决于鼻子中数百万感觉神经细胞的功能状态。这些神经细胞通过嗅觉神经传递信息到大脑嗅觉中枢，进而使我们感知到各种气味。但是，神经系统的许多疾病，例如帕金森病和阿尔茨海默病，可能会影响嗅觉的敏感性和质量。

另外，嗅觉也可以被训练和改进。专业的嗅觉训练可以通过不断练习识别不同的气味来增强嗅觉敏感度和识别能力。这对于一些需要更高的嗅觉灵敏度和准确性的职业，如香水调制师和酿酒师，是非常有帮助的。

2、嗅觉与情绪和行为有关

气味可以影响我们的情绪和行为。例如，某些气味可以让我们感到愉快、放松或温馨，而其他气味则会引起不适或厌恶。这是因为气味能够激发大脑中控制情绪和行为的部位，如情感中枢和大脑皮层。

因此，气味对于产品的市场营销也具有重要的意义。适当的气味可以促使消费者更愿意购买某种产品或增加它们的满意度。例如，在餐厅和商店中添加特定的气味，可以帮助吸引客户并提高他们的快乐感和购买欲望。

3、嗅觉与基因有关

每个人的嗅觉灵敏度和喜好都是不同的。这与人类DNA的个体差异有关，即个体基因组的变异。

例如，人类微笑肌中的基因MHC（主要组织相容性复合体）与嗅觉喜好有关。研究表明，喜欢某种气味的人通常也喜欢某种类型的人类微笑肌。“相似喜好”现象可以追溯到人类的进化历史中，使得具有类似嗅觉的人更有可能形成稳定的社交和情感关系。

4、嗅觉与环境有关

嗅觉也受到周围环境的影响。当我们处于不同的环境中时，我们的嗅觉可能会产生不同的感知。例如，在城市中，空气往往会受到汽车废气和工业排放物的污染，这可能会降低嗅觉的灵敏度。相比之下，更干净的自然环境可能会更有利于嗅觉的健康发展。

此外，不同文化对于气味的接受能力也有所不同。某些气味可能在某些文化中被视为美好和宜人，但在其他文化中被视为难闻或不受欢迎。