人类对味觉的探索，正从生物本能迈向科技重构。中国科学院国家纳米科学中心鄢勇团队最新研发的全球首个AI味觉系统，通过石墨烯材料与机器学习的深度融合，实现了对酸、甜、苦、咸四种基本味型以及咖啡、可乐等复杂风味的精准识别，准确率高达90%以上。这项成果于2025年7月发表在《美国国家科学院院刊》，标志着人工味觉感知技术正式进入“类人化”时代。

中科院突破！全球首个AI味觉系统精准识别酸甜苦辣

一、技术突破：从分子感知到神经模拟

该系统的核心在于氧化石墨烯离子传感忆阻器件（GO-ISMD），其通过层叠的氧化石墨烯薄膜构建动态离子通道，模拟生物味觉受体的工作机制。当不同化学物质接触传感器时，氧化石墨烯的电导率会发生特异性变化，这些信号通过机器学习算法转化为味觉“记忆”，最终实现对未知样品的准确分类。

与传统电子舌相比，该系统实现了三大跨越：

1、环境适应性：可在类似人类口腔的潮湿环境中稳定工作，解决了传统传感器在液相环境中的性能衰减问题；

2、功能集成化：将传感与计算功能集成于单个纳米流体装置，无需外部处理器即可完成味道识别，响应速度提升3倍以上；

3、复杂场景识别：在对40种未训练过的复杂饮品（如咖啡与可乐混合物）的分类中，准确率达到75%-90%，远超同类技术水平。

二、应用场景：从医疗康复到产业革新

这项技术的潜在应用已展现出多维度价值：

•医疗领域：为帕金森病、舌癌术后等味觉丧失患者提供味觉重构可能。研究团队通过脑机接口技术，已在动物实验中实现味觉信号与神经脉冲的直接转化，未来或可通过植入式设备帮助患者重获“舌尖上的幸福”；

•食品工业：可替代人工进行饮料配方优化、食品安全检测。例如，对变质果汁中微生物代谢物的识别准确率达92%，检测时间缩短至传统方法的1/10；

•环境监测：能够快速检测水中有害化学物质，如全氟烷基物质（PFAS），灵敏度达到ppb级别，为水质安全提供实时预警。

意大利那不勒斯佩加索大学神经伦理学家Andrea Lavazza评价称，这是“帮助神经系统疾病患者恢复味觉的关键一步”，但他同时强调，真正的味觉感知是融合嗅觉、质地等多维度的复杂体验，未来需进一步整合多模态传感器。

三、挑战与前瞻：技术伦理与产业落地

尽管技术突破显著，仍需突破三大瓶颈：

1、神经接口开发：目前设备输出的电信号与大脑味觉皮层的兼容性不足，需开发安全、稳定的植入式接口，确保信号传输的精准性；

2、材料生物相容性：氧化石墨烯在长期植入中的潜在毒性尚未完全明确，团队正通过表面修饰技术提升其生物安全性；

3、伦理规范建立：技术应用需明确适用人群范围，避免非医疗场景的滥用。例如，虚拟味觉体验可能引发感官依赖，需提前制定使用准则。

从产业角度看，中科院团队已与多家食品企业开展合作，计划在2026年前推出商用级检测设备。与此同时，国际竞争也在加剧，美国俄亥俄州立大学的“e-Taste”系统已实现虚拟现实味觉再现，谷歌则通过AI模型预测出50万种潜在气味分子，推动感官数字化进程。

四、未来展望：重构人类感知边界

这项技术的深远意义远超味觉本身。当AI能够“品尝”世界，人类对物质的认知方式将发生根本性变革。例如，结合纳米机器人技术，未来或可实现体内病灶的“味觉活检”；在元宇宙场景中，用户通过脑机接口即可远程体验全球美食。正如鄢勇团队在论文中所述：“我们不仅在创造一种传感器，更是在构建人与物质世界的新型交互语言。”

从18世纪化学家舍勒用生命探索味觉，到21世纪AI重构味觉感知，人类对感官的理解始终在突破边界。中科院的这项成果，既是技术创新的里程碑，更是开启感官革命的钥匙。当石墨烯“舌头”与人类神经相连，我们或许正在见证“赛博格味觉”时代的破晓。