▲數學模型揭示了自然環境的氣味地圖。
每種氣味都由氣味分子混合而成，它們與我們鼻子裡的蛋白質受體結合，讓我們聞到氣味。科學家們一直在努力弄清楚到底是什麼使每一種氣味分子的組合聞起來各不相同，或者根據氣味分子的結構來預測某種分子是令人愉悅的、有異味的，或者根本就沒有氣味。
現在，來自美國索爾克研究所和亞利桑那州立大學的科學家們發現了一種根據氣味分子在自然界中共同發生的頻率來組織氣味分子的新方法，這也是我們的味覺得以進化的一種環境。然後他們就這些數據進行地圖繪製，以發現人類認為最愉悅的氣味組合區域。該研究結果8月29日發表在《科學進展》雜誌上，為氣味和口味的構建開闢了新的道路。
「我們可以通過高低頻來排列聲音，通過光譜波長和顏色來知曉視覺，但當涉及到嗅覺時，是否有一種組織氣味的方法呢？這個問題並未得到解決。」在此之前，科學家們曾試圖嚴格根據化學結構對氣味分子進行分類。「但事實證明，結構相似的分子聞起來很不一樣。」研究的主要作者、索爾克生物研究所計算神經生物學實驗室的副教授Tatyana Sharpee說。
利用在草莓、番茄、藍莓和老鼠尿液這些不同樣本中發現的氣味分子的現有數據，並根據氣味分子在四組樣本中共同出現的頻率，研究人員利用統計學方法繪製了氣味地圖。
那些更頻繁得共同出現的分子被放置得更近。「就像我告訴你，芝加哥距離紐約、洛杉磯以及墨爾本有X英裡，如果你繪製城市地圖，你就會發現地球的表面是曲面的，而不是平坦的。否則，墨爾本到洛杉磯的距離就沒辦法計算了。我們對氣味也採用了同樣的辦法。」Sharpee說道。
利用這一策略，科學家們發現，氣味分子可以在三維空間中映射到一個曲面上，但它不是像地球一樣的球體，而是呈品客牌的薯片形狀——數學家們稱之為「雙曲面」。當觀察這些分子如何在雙曲面聚集時，研究小組發現有令人愉快和不愉快的方向，也有與酸度相關的方向，以及與氣味從表面蒸發難易度相關的方向。這些觀察結果使人們能夠更容易地在人工環境中（如空間站）構建令人愉快的氣味混合物。
共同作者、亞利桑那州立大學的行為神經科學家Brian Smith補充說：「通過更多地揭示氣味分子如何與大腦相互作用，這項工作也可能會幫助理解為什麼患有某些疾病的人會失去嗅覺。」
編譯：花花 審稿：三水
責編：南熙