Predicting Smells by Eyes 用眼睛看气味
文/杨立状
与香水师聊聊，你会感慨：调制一种畅销的香水是一门艺术。这些闻香识味的行家里手具备常人没有的特殊禀赋，他们能够分辨出各种复杂的气味，并能用语言描述出来。然而，没有一位香水师能够在闻到一种气味后，告诉你它的分子结构。他们也不能看着分子结构图告诉你，这种分子闻起来是什么气味。那么，嗅觉系统分辨出成千上万种不同形状和大小的气味分子完全是主观感受吗？气味和它的分子结构之间难道真的毫无联系吗？
难解之谜 嗅觉的产生机制一直令人困惑。对于视觉和听觉而言，刺激和反应之间的联系是显而易见的，光的波长决定了光的颜色，而声波的频率决定了声音的强弱。然而，对于嗅觉而言，气味的分子结构与嗅觉之间的联系却一直是个悬而未决的谜。 期待揭开谜底的人是那些从事与香精和香料相关行业的人。原因很简单，他们每年要投入大量的人力物力去研发新型香料，并验证新产品是否具有市场潜力。比如，某商家想在某种洗发水中加入一种与众不同的香料，他们惟一能做的就是请化学家设计并合成各种各样的分子，用瓶子封装，然后邀请众多香水师来评价哪种气味更符合他们的要求。这是一个不断尝试的过程，既耗时又费钱，且往往达不到预期的效果。假如科学家能够发现气味与特定分子结构之间的对应关系，那么调制香料的“艺术”将转变为“科学”的工艺，香料研制的过程将大大缩短，并节省大量成本。 说起来容易做起来难，嗅觉研究尤为如此。近一个多世纪以来，科学家从未放弃过对嗅觉的探索，然而收效甚微。1996年，英国科学家卢卡·图林提出，气味分子引起嗅觉靠的不是形状，而是其化学键携带的能量所产生的不同频率的振动。他认为，大脑通过感受气味分子的振动可以感知气味。其实，这种说法早在1938年就由一位英国化学家提出，也就是所谓的“嗅觉振动理论”。尽管后来有科学家提出了一种解释振动理论的有效机制，但是并未给出证明，也未将这一原理付诸实践。 事实上，很多科学家对于利用分子结构预测气味持悲观态度。他们认为，虽然关于嗅觉机制的研究取得了重大进展，但通过观察分子结构来预测气味的设想在近期内还不可能实现。现阶段人们还无法知道，当单分子的黏合剂转换成双分子的黏合剂时，一股鲜花般的气味是不是会变得像石灰味。
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