魏茨曼科学研究所 气味可以通过它们之间的距离来衡量
信用:魏茨曼科学研究所 香水——充满希望的神秘和阴谋——由香水大师混合而成，他们的配方保密
在一项关于嗅觉的新研究中，魏茨曼科学研究所的研究人员成功地从复杂的气味混合物中揭开了大部分谜团，不是通过揭示它们的秘密成分，而是通过记录和绘制它们是如何被感知的
科学家们现在可以单独从分子结构上预测任何复杂气味的气味
这项研究可能不仅会彻底改变香水业，而且最终会带来数字化和按需复制气味的能力
神经生物学家、计算机科学家和香水大师创建了一个提议的气味框架，并由欧盟委员会的未来和新兴技术开放倡议资助，该框架发表在《自然》杂志上
亚历山大·格雷厄姆·贝尔早在100多年前就首次提出了用一种有组织有逻辑的方式描绘气味的挑战
魏茨曼研究所神经生物学系的诺姆·索贝尔
贝尔下了战书，说道:“我们有很多种不同的气味，从紫罗兰和玫瑰的气味一直到阿魏的气味
但是除非你能测量它们的相似和不同，否则你就没有气味科学
“直到现在，他的挑战仍未得到满足
这一百年来的挑战凸显了将气味纳入逻辑系统的困难，因为我们的鼻子里有数百万个气味受体，有数百种亚型，每种亚型的形状都可以检测特定的分子特征
我们的大脑可能感知到数百万种气味，其中这些单一分子以不同的强度混合在一起；因此，绘制这些信息是一项挑战
但是教授的研究
索贝尔和他的团队，由研究生阿哈龙·拉维亚和博士领导
科比·斯尼茨发现气味有一个潜在的顺序
他们通过采用贝尔的概念得出了这个结论——也就是说，不是描述气味本身，而是描述它们被感知时气味之间的关系
在最初的实验中，研究人员创造了14种芳香混合物，每种混合物包含大约10种分子成分，并一次向近200名志愿者展示两种
参与者根据气味看起来有多相似来给这两种气味打分，从“相同”到“极其不同”不等
实验结束时，每个志愿者评估了95对
为了将数千个感知相似度的数据库转化为有用的布局，研究小组改进了他们之前开发的物理化学测量方法
在这个计算中，每种气味物质由一个结合了21种物理测量(极性、分子量等)的向量来表示
)
为了比较两种气味，每种都用一个矢量表示，科学家们测量了矢量之间的角度，以反映它们之间的感知相似性
具有短角度距离的气味对被预测为相似，而具有高角度距离的气味对被预测为不同
为了测试这个模型，研究小组首先将它应用到其他研究人员收集的数据中，主要是卡罗琳·布什迪和他的同事在教授实验室进行的一项关于气味辨别的大型研究
纽约洛克菲勒大学的莱斯利·沃肖尔
魏茨曼团队发现，他们的模型和测量准确地预测了布什迪的结果:它们之间角度距离小的气味很难区分；那些角度距离大的比较简单
在模型预测他人收集的数据的准确性的鼓舞下，索贝尔小组继续为自己进行测试
研究小组调制了新的气味，并邀请了一组新的志愿者来闻它们，再次使用他们的方法来预测这组参与者将如何评价这对组合——首先是14种新的混合物，然后在下一个实验中，是100种混合物
该模型表现异常出色
事实上，这些结果与颜色感知——基于明确参数的感官信息——的结果大致相同
考虑到每个人都可能有独特的嗅觉受体亚型，这一点尤其令人惊讶，个体之间的差异可能高达30%
因为“气味图”或称度量可以预测任何两种气味的相似性，它也可以用来预测一种气味最终的气味
例如，任何在0
05弧度(角度的测量单位)或更小，闻起来就像香蕉
随着新型气味剂与香蕉距离的增加，它会发出香蕉味，超过一定距离后，它就不再像香蕉了
索贝尔实验室现在正在开发一种基于网络的工具
这些技术不仅可以预测一种新型气味物质的气味，还可以通过设计合成气味物质
例如，一个人可以使用任何已知成分的香水，并使用地图和公制，生成一种新的香水，它没有与原来的香水相同的成分，但气味完全相同
色觉中的这种创造——即产生相同感知颜色的非重叠光谱成分——被称为色变元，索贝尔团队已经产生了嗅觉色变元
这些发现是朝着实现合著者教授的研究愿景迈出的重要一步
魏茨曼研究所计算机科学和应用数学系的大卫·哈尔，他也是以色列科学和人文学院的副院长:使计算机能够数字化和重现气味
除了能够在社交媒体上的度假照片中添加逼真的花卉或海洋香气，让计算机能够像人类一样解读气味，还可能对环境监测、生物医学和食品行业产生影响，等等
尽管如此，香水大师克利斯朵夫·劳达米尔也是这项研究的合著者，他说他现在还不关心他的职业
教授
索贝尔说，“一百年前，亚历山大·格雷厄姆·贝尔提出了一个挑战
我们现在已经回答了:玫瑰和紫罗兰之间的距离是0
202弧度(两者相差甚远)，紫罗兰和阿魏的距离是0
5弧度(两者相差很大)，rose和asafoetida相差0
565弧度(它们甚至更不一样)
我们已经将气味感知转化为数字，这确实应该推进气味科学
"
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