AI时代，嗅觉机器人何时能替代“狗鼻子”？

——正文2766字，预计阅读时间3分钟

这可能是2026年最反直觉的一个商业现象。

AI写代码、做设计、开出租车、当客服，似乎什么都能干。但在上海金茂大厦，5只搜爆犬已经在岗20多年，而且越来越“贵”——一组人犬驻场日均成本千元以上，专业工作犬“越来越难挑”。小陆家嘴约10%的楼宇配置了工作犬，北京、上海、深圳的地铁、商圈、摩天楼里，搜爆犬的身影不减反增。

下图：金茂大厦里的工作犬，拉布拉多和史宾格（图源：三层阁）

数据更说明问题：2024年全国商业安保领域护卫犬约8500只，同比增长7.1%；2025年超过9200只。行业研究显示，2025年中国犬类（K9）安全服务市场总营收约48.6亿元，同比增长12.3%，2026年预计达53.3亿元——这个增速是安防行业整体增速的近1.6倍。

图源：博研咨询

AI越发达，狗反而越贵。

这其实是暴露了机器智能在复杂感知场景下一个被严重低估的真实边界。

一、狗鼻子到底有多强？

先看一组生物学事实。

犬类拥有约3亿个嗅觉受体，而人类只有约600万个。狗能分辨万亿分之一浓度级别的爆炸物痕量气味分子——相当于在一个标准游泳池里检出一滴化学物质。它们会主动吸气嗅闻、追踪气味扩散梯度、溯源找到源头，整个过程在几秒内完成。

更关键的是“气味分离”能力。在地下车库，汽油、尾气、清洁剂、橡胶、食物的气味混杂在一起；在商场大堂，咖啡、香水、餐饮油烟、消毒水此起彼伏。狗的大脑可以在大量背景气味中锁定目标爆炸物的特征气味，就像在嘈杂的鸡尾酒会上听清一个人的声音。

下图：印度一家初创公司正在测试训练犬能够通过嗅闻人类呼吸样本发现癌症早期迹象（图源：AI学知社）

这正是机器的短板。

目前最成熟的痕量探测技术——离子迁移谱（IMS）、气相色谱-质谱联用（GC-MS），灵敏度在实验室里极高，但有两个致命缺陷：

一是大多需要擦拭取样、近距离定向检测，无法在流动空气中主动大范围扫嗅；

二是在温湿度变化、香水、油烟、清洁剂等干扰下，传感器基线漂移、误报率飙升。

美国化学会（ACS）旗下《Analytical Chemistry》发表的一篇论文直言：“由于极高的灵敏度和在复杂环境中辨别气味的能力，犬类仍然是爆炸物探测的黄金标准。”论文同时指出，现有电子鼻和便携式GC-MS“往往灵敏度和选择性有限，需要人工采样、插入设备、分析处理，耗时且无法主动实时扫描环境”。

下图：电子鼻与气味传递系统（图源：感知科学前沿）

(A) 解码气味羽流的时间信息需要快速感测；

(B) 带有气味传递装置和电子鼻的实验设置；

(C) 电子鼻电路；

(D) MiCS-6814 NH3传感器去掉外壳后的显微镜图像；

(E) 环境空气中的加热器调制周期；

(F) 20Hz刺激的PID和流量计轨迹，五次试验的均值/标准差的实线/淡线（遮挡）；

(G) 不同频率下的嗅觉仪时间保真度。

经济性也是硬约束。金茂大厦物业方算过一笔账：如果要在车库、各楼层、货运通道全部加装痕量嗅探设备，基建、改造、运维、校准成本极高，商业楼宇根本无法承受。而且电子设备有“嗅觉疲劳”——长时间运行后灵敏度下降，需要频繁校准维护。最稳妥的方案是“智能技防”做基础兜底，“工作犬加人”做精准排查，双向配合，覆盖弹性也更大。

二、机器正在追上来

如果故事到此为止，那只是“生物智能不可替代”的老调重弹。真正值得关注的是：机器嗅觉技术正处在突破的临界点。

2025年10月，arXiv上发表了一篇题为《机器嗅觉与嵌入式AI正在塑造全球传感新产业》的综述论文，披露了一个关键进展：科学家已成功将稳定的哺乳动物嗅觉受体（GPCR）集成到光子和电子设备中，实现了接近单分子级别的检测精度。论文判断这使“机器与训练有素的探测犬持平”。

这不是纸上谈兵。美国DARPA（国防高级研究计划局）早已布局“Dog Nose”（狗鼻子）和“Real Nose”（真鼻子）项目，目标就是用生物受体芯片复制狗鼻子的能力。2026年2月ACS那篇论文则展示了另一条路线：利用沙漠蝗虫触角制成生物杂交传感器，配合仿生主动嗅吸装置和机器学习分类，对TNT的检测阈值低至2.67皮克（万亿分之一克），且无需加热或化学预处理。

图源：arxiv.org

产业界也在动。美国公司RealNose.ai正在推进生物受体嗅觉传感器的商业化，已与MIT媒体实验室、克利夫兰诊所等合作；Ainos签署五年分销协议，将AI嗅觉平台推向亚洲半导体、石化和医疗行业。四足机器人（机器狗）搭载仿生嗅觉模块的“具身智能警犬”也在研发中。

下图：研究团队将生物电子鼻与四足机器狗（PuppyPi）集成，打造了完整的生物混合类器官-机器人（BOR）系统（图源：类器官学社）

市场空间有多大？arXiv论文引用Precedence Research数据：全球化学传感器市场将从2024年的249亿美元增长到2034年的554亿美元，年复合增长率8.3%；其中国防领域支出年复合增长率高达26.7%。机器嗅觉一旦成熟，应用远不止搜爆——食品安全、呼气诊断癌症、环境监测、工业泄漏检测、禁毒缉私，都是千亿级场景。

但先别急着宣布“狗要失业了”。论文同时承认，机器嗅觉仍面临三大瓶颈：

·复杂环境适应性（高湿高污染下性能波动）；

·传感器一致性与漂移（使用一段时间后灵敏度下降）；

·在动态气流中追踪气味源的能力。

这些问题在实验室里正在被解决，但要落地到车库、商场、地铁这样的真实场景，还需要时间。

三、不是AI替代狗，而是“AI加狗”

回到产业现实。当前正在发生的并不是“AI vs 狗”的零和博弈，而是“AI+狗”的协同升级。

行业研究显示，2026年AI辅助决策系统在一线安保执勤单元的渗透率预计超过52%，但工作犬的采购量仍在同步增长。逻辑很清晰：

·固定点位、标准化场景，交给传感器和AI摄像头；

·移动巡检、复杂气味环境、突发异常判断，交给狗和训导员。

前者解决“有没有”，后者解决“是不是”。

工作犬的角色也在扩展。在金茂大厦，搜爆犬除了车库巡逻和内场排查，还开始承担“亲民互动”功能——在大堂与租户、游客互动，软化安保的严肃感，同时直观展示安保力量。上海地铁的“拉史组合”走红网络，本质上是安保从“威慑型”向“服务型”转变的缩影。

图源：话匣子

从产业链看，工作犬赛道本身也在升级。2023年《保安犬（楼宇建筑物及相关区域安保）配备使用规范》团体标准出台，行业从“散养”走向规范；训练周期18至24个月、淘汰率70%至80%的高门槛，决定了优质工作犬的供给始终偏紧；训导员持高级资质比例仅约26%，人才缺口持续存在。供给刚性加上需求扩张，价格上涨是必然结果。

更长远看，机器嗅觉和工作犬可能形成“分层市场”：

·低端、固定、标准化场景逐步被电子鼻替代；

·高端、移动、复杂场景仍由工作犬主导相当长时间。

而在两者交汇的地带——机器人搭载仿生嗅觉、AI辅助训导员判读气味信号、工作犬巡逻数据反哺AI模型训练——会诞生全新的产品和服务形态。这不是谁消灭谁，而是碳基智能与硅基智能的深度互补。

AI时代，狗越来越贵，看似荒诞，实则合理。

它提醒我们：技术进步不是一条直线碾压一切，而是在不同场景、不同感知维度上有快有慢。机器视觉和听觉已经追平甚至超越人类，但嗅觉——这个最古老、最原始的感官——仍是生物智能守住的最后堡垒之一。

堡垒不会永远不破。但在它被攻破之前，每一只在车库里认真嗅闻的搜爆犬，都是在用3亿年进化的精度，为硅基智能的短板“补位”。

（题图来源：话匣子）

原创作者：上海产业转型发展研究院常务副院长

责任编辑：胡珊毓

策划审核：夏 雨

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