充滿神秘感的香水,也能數字化嗎?_風聞
Science_北京-不惧过往,不畏将来!2020-11-17 09:37


研究人員通過記錄並測量人們對氣味的感知方式,將氣味間的區別“數字化”了。
氣味的相似性可以通過其代表向量之間的夾角來衡量
香水總是充滿了神秘感。100多年前,Alexander Graham Bell首次提出用有條理、有邏輯的方式制定“氣味標尺”。他説:“除非能測量不同氣味之間的相似度和差異性,否則我們就無法掌握氣味科學。”然而,Bell提出的挑戰一直無人響應。
近日,以色列魏茨曼科學研究所的科學家們在《自然》雜誌上發表論文稱,受Bell概念的啓發,他們通過記錄並測量人們對氣味的感知方式,將氣味間的區別“數字化”了。現在,只要有分子結構,科學家們就預測出複雜氣味劑的氣味。
這項研究不僅能徹底改變香水世界,將來還能幫助我們實現真正意義上的氣味數字化,甚至氣味復刻。
在最初的實驗中,研究人員創造了14種芳香混合物(每種混合物包含大約10種分子成分),將其一次性放置於近200名志願者面前,讓他們對這些氣味的相似度進行評價,並按照從“相同”到“極其不同”的標準進行排序。
隨後,研究團隊對此前的物理化學測量方法進行了改良:每一種氣味都由一個包含21種物理度量(極性、分子量等)的單一向量來表示,向量之間的夾角可以反映兩種氣味在感知上的相似性。夾角小的氣味被測定為“相似”,夾角大的氣味被測定為“不同”。
研究小組發現,改良後的測量方法測算的結果與Vosshall實驗室的大規模氣味辨別研究結果相符:夾角小的氣味很難區分,夾角大的氣味則容易辨別。隨後,研究人員又在自己的測試中進一步驗證了該方法的準確性。
由於“氣味標尺”可以測量任意兩種氣味的相似性,它也可以用於預測氣味的最終呈現效果。例如,任何與“香蕉”氣味夾角在0.05弧度(角度測量單位)以內的新氣味劑,聞起來將與香蕉一致;超過這一弧度,氣味劑便不具備香蕉氣味了。
現在,研究人員正在開發一種基於網絡的工具——它不僅能預測新氣味劑的最終效果,還能根據設計指令合成不同氣味。
研究的領導者、魏茨曼研究所神經生物學系的Noam Sobel教授評價道:“我們已經響應了100年前Bell發起的挑戰——玫瑰與紫羅蘭香味夾角是0.202弧度(相對相似),紫羅蘭與阿魏的香味夾角是0.5弧度(相差甚遠),玫瑰與阿魏則是0.565弧度(相差更大)。”
氣味感知被成功轉化為數字,這不僅能推動氣味科學的發展,也是香水向數字化發展邁出的重要一步。
編譯:花花
審稿:西莫
責編:陳之涵
期刊來源:《自然》
期刊編號:0028-0836
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https://phys.org/news/2020-11-year-old-digital-aromas.html
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