2022
07/28
相关创新主体

创新背景

指纹、虹膜扫描这样的生物认证过去常会出现在间谍片中,但这项技术的使用范围早已扩大,指纹验证和面部识别已在人们手机上司空见惯。现在,生物识别安全工具包又增添了新选项:呼吸。

 

创新过程

据《化学通讯》杂志22日发表的一项研究,日本研究人员开发出一种嗅觉传感器,能够通过分析呼吸中的化合物来识别个体身份。

在这个信息和技术的时代,生物识别认证是保护宝贵资产的重要方式。从常见的指纹、掌纹、声音和面部识别,到不太常见的耳朵和手指静脉,机器可使用各种生物识别方法来识别一个人。

研究人员解释说,人类气味是一种新的生物识别技术,使用个人独特的化学成分来确认“你是谁”。

其中之一是经皮气体——从皮肤产生的化合物,但皮肤产生的挥发性化合物浓度很难让机器检测到。因此,研究小组转而研究是否可用人类呼吸来代替。事实上,人类的呼气已被用来识别一个人是否患有癌症、糖尿病,甚至新冠肺炎。

研究小组从分析受试者的呼吸开始,筛选可用于生物识别认证的化合物,共发现了28种可行的化合物。在此基础上,他们开发了一个有16个通道的嗅觉传感器阵列,每个通道都可识别特定范围的化合物。传感器数据随后被传递到机器学习系统中,分析每个人的呼吸组成,并以此区分个人的特征。

研究人员用6个人的呼吸样本对该系统进行了测试,发现它识别出个人身份的平均准确率为97.8%。即使样本量增加到20人,这种高水平的准确率仍然保持不变。

不过,研究人员表示,在这项技术真正进入应用之前,还有许多工作要做。此次研究中他们要求受试者在测试前6小时禁食。下一步,他们将改进该技术,使其不受饮食的影响。目前的研究表明,增加更多传感器并收集更多数据,可克服这一障碍。

 

创新关键点

研究团队分析了受试者的呼吸,从中筛选出28种可用于生物识别认证的化合物,并在此基础上开发了一个有16个通道的嗅觉传感器阵列。通过测试发现,依靠呼吸来识别出个人身份的平均准确率达到97.8%,证明了呼吸用于生物识别的可行性。

智能推荐

  • 生物科学创新思维 | 研究发现PIEZO1 功能获得性基因突变增强肌腱组织性能

    2022-07-02

    美国 Scripps 研究所 Hiroshi Asahara 教授团队与2021年诺贝尔生理学或医学奖得主Ardem Patapoutian 教授团队合作,通过小鼠研究发现,肌腱中机械敏感离子通道 PIEZO1 的功能获得性突变能使动物跳得更高,跑得更快。人类中的类似突变可能与更好的运动表现有关。

    涉及学科
    涉及领域
    关键词 
  • 生物科学创新思维 | PABP/R-motif介导的蛋白重编程新机制

    2022-08-04

    该研究揭示了不同于经典的eIF2α磷酸化介导的蛋白重编程机制,同时因为R-motif同样广泛存在于果蝇、小鼠和人体的胁迫相关mRNA的5’端前导序列中,本研究发现的蛋白翻译起始调控机制可能同样广泛存在于其他真核生物体中。

    涉及学科
    涉及领域
    关键词 
  • 生物科学创新思维 | DNA分析揭示黑死病起源地

    2022-07-02

    德国图宾根大学、马克斯·普朗克进化人类学研究所等机构的研究人员对7名14世纪的黑死病死者开展的 DNA 分析显示,黑死病可能源于欧亚大陆中部。

    涉及学科
    涉及领域
    关键词 
  • 生物信息学创新思维 | 新型计算机文件格式可大幅提升DNA样本的处理速度

    2022-09-22

    新南威尔士大学和加文医学研究所的研究团队开发出了一种新的计算机文件格式,它处理DNA样本的速度比现有系统快30倍。

    涉及学科
    涉及领域
    关键词