一张气味地图，创造你心中“最好闻的味道”

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撰文  LA JOLLA   翻译  贾晓璇

无论是玫瑰花香，还是烟熏味、鱼腥味，每种气味都包含许多能与人类鼻腔内蛋白质受体结合的气味分子。但究竟某种组合为什么闻起来是这种味道，科学家们还没有定论。他们也无法仅从结构上断定某种分子到底是香甜的、恶臭的还是无味的。

最近，美国索尔克研究所（the Salk Institute）和亚利桑那州立大学（Arizona State University）的一群科学家发现了一种组合气味分子的新方法。他们将某种组合在自然界出现的频率绘制成图，得到了人类认为“最好闻”的组合区域。这一结果发表在 8 月 29 日的《科学进展》（Science Advances），为气味与口味的设计开辟了新道路。

该研究的通讯作者、索尔克计算神经生物学实验室副教授塔季扬娜·夏比（Tatyana Sharpee）表示：“我们可以通过控制频率的高低来制造声音，控制光的波长和颜色来设计画面。但如何组织气味分子来创造味道，一直是个悬而未决的难题。”

此前，科学家曾尝试严格依据化学结构对气味分子进行分类。“但结构相似的分子闻起来可是天差地别，”夏比说道。

他们分析了已有草莓、番茄、蓝莓、老鼠尿液样本中气味分子的数据，利用统计学方法，将气味分子在四类样本中出现的频率绘制成气味地图。

 科学家依据气体分子出现频率绘制的气味地图。其中圆形表示球体正面的点，方形表示球体背面的点。图片来源：SalkInstitute

以组合形式出现频率越高的气味分子，在地图上的距离就越近。

夏比解释：“这就好比判断芝加哥和纽约、洛杉矶、墨尔本分别相距几英里。如果你把这些城市标注出来，就会发现地球表面是曲面而不是平面，否则墨尔本到洛杉矶的距离就没法算了。我们绘制气味地图时也用了这种思想。”

沿着这条思路，科学家们发现气味分子可以从三维空间中映射到一个曲面上。不过这个曲面不像地球那样是个球面，而是与品客（Pringles）薯片的形状类似——数学家将其称为双曲面。

研究团队观察了气味分子在曲面上的分布情况，发现了“好闻”与“难闻”气味的方向、与酸度有关的气味方向，以及与气味从表面蒸发难易程度有关的方向。人类有望根据这些结果在人工环境（如空间站）中创造“好闻”的气味。

亚利桑那州立大学行为神经科学家、论文共同作者（Brian Smith）补充：“这项研究进一步揭示了气味分子与大脑的相互作用，有助于我们更好地理解某些疾病（如帕金森症）患者失去嗅觉的原因。”

除了上文提及的夏比与史密斯，索尔克研究所的Yuansheng Zhou也是论文作者之一。

Yuansheng Zhou（左）与夏比（右）。图片来源：SalkInstitute

该项目及研究人员由艾琳·安德鲁基金会（Aileen Andrew Foundation）、美国国家科学基金会（National Science Foundation）支持，是国家科学基金会（the National Science Foundation）“破解嗅觉密码”新创意实验室项目的子项目。

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来源：科研圈（版权归原作者及刊载媒体所有）

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编辑 / 杨长龙  审核 / 杨长龙 杨志如

指导：万剑华教授(微信号wjh18266613129)