本网讯　近日，我校数学与统计学院青年教师乔瑜与国家纳米科学中心鄢勇课题组合作在神经形态智能味觉器件方面取得新进展，模拟的人工味觉系统可以实现酸、苦、咸、甜四种基本味型以及咖啡、可乐等复杂风味的准确识别。该研究相关成果以"Confinement of ions within graphene oxide membranes enables neuromorphic artificial gustation"为题发表在国际顶级期刊《美国国家科学院院刊》，《Nature》杂志以“Sweet or sour? AI-powered device achieves human-like sense of taste”为题对此作了专题报道。

仿生“类脑计算”是目前人工智能领域最核心的研究方向之一，模拟人体感官的感存算一体化系统是该方向最重要的研究课题。相比于目前广泛研究的视觉与触觉感知，仿生味觉感存算一体化系统在环境监测、食品安全、健康监测、疾病诊断以及味觉重构等方面将发挥独特功能。与视觉与触觉不同，味觉感知不但涉及化学（生物）物质交换，器件工作往往要求液相生理环境，具有更为复杂的过程，实现其感存算一体极具挑战。

图. 基于氧化石墨烯的智能味觉系统

针对上述问题，研究人员基于层叠的氧化石墨烯薄膜开发了一种集传感与计算功能于一体、可在水相中工作的新型纳米离子器件。离子动力学表征与有限元理论模拟研究表明，氧化石墨烯片层中界面吸附-解吸附过程可显著迟滞离子的迁移速度，从而赋予该器件离子传感和忆阻特性。研究团队利用该器件的传感功能构建了多种味型的化学样本库，并基于其神经形态计算功能构建了储备池计算网络以模拟人工味觉系统，在生理环境下，在同一器件中实现了传感与计算双功能，为液体环境中感存算一体的智能味觉的发展奠定了基础，也让丧失味觉的患者看到了曙光。

乔瑜及国家纳米科学中心张余春博士、刘林博士生为该论文共同第一作者，鄢勇研究员为论文通讯作者，研究工作得到国家自然科学基金和山东省自然科学基金等项目资助。

《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS）是创刊于1914年的国际著名综合性科学期刊，由美国国家科学院出版。作为权威且高影响力的原创研究成果来源，PNAS发表范围广泛覆盖生物科学、物理科学和社会科学等多个领域，因学术质量高已成为世界上被引用次数最多、影响力最广泛的综合性多学科科学期刊之一，与《Nature》《Science》《Cell》并称为国际公认为四大顶级综合性期刊。目前，PNAS位列中国科学院期刊分区综合性期刊1区TOP，五年影响因子为10.6。