新浪科技 發表於 2021-01-08 14:57:09
北京時間1月8日消息，我們可以看到、聽到，甚至感覺到電視熒幕上播放的內容，但是在電視發明將近一個世紀之後，嗅覺依然不在這項娛樂刺激的感官之列。弗雷德裡克·杜林克的本職工作並不是珠寶商，但他的下一個項目與項鍊有關。不過，他所說的項鍊並不是以寶石為吊墜，而是用一個尺寸為5cm×5cm的小盒子。現在看起來，這個盒子還有些笨拙，但杜林克的目標是將它縮小到骰子大小。
事實上，這並不是一件簡單的裝飾物，在這個立方體內部，有一枚電池和一個氣味系統，可以根據需要散發出香味——杜林克稱之為「氣味泡泡」。這位荷蘭企業家是初創公司Scentronix的聯合創始人，目前該公司正運營著一臺「香味印表機」。利用計算機算法，該設備可以根據顧客的問卷回答，打造出定製的氣味。現在，杜林克想把同樣的技術應用到微型產品上，開發出可移動的「數字氣味」。
例如，我們可以戴著它去看電影，並用手機上的應用程式進行控制，在關鍵時刻散發出不易察覺的氣味。杜林克承認，目前的產品還遠遠沒有達到預想的效果，包括尺寸、電池壽命、氣味種類及散發質量等都存在不足。但他仍然十分樂觀，「我們已經用原型機驗證了這一概念，而且目前市面上還沒有這樣的東西，我們正在申請專利」。他希望下一步能用精心的設計贏得投資者的青睞，為進一步開發可穿戴版本尋求資金支持。
當然，杜林克並不是第一個嘗試為觀眾的鼻子提供氣味的人，但他也清楚地意識到，在他之前的許多創業者也曾試圖打造這種身臨其境的感官體驗，但都失敗了。甚至有人認為古希臘人也曾經嘗試過。據一首古老的詩歌描述，有人在宴會上將鴿子的翅膀浸泡在香油中，向客人散發香味；隨著鳥兒扇動翅膀，香氣便瀰漫在聚集的人群中。長期以來，香水和薰香也在宗教儀式和慶典中扮演著重要角色。
電影時代的嗅覺體驗
到了電影時代，在放映時加入香氣的嘗試最早開始於1916年。當時，一位電影院老闆在放映一年一度的玫瑰碗美式橄欖球比賽時，向觀眾釋放了玫瑰精油的氣味。然後就是嗅覺視覺（Smellovision，最初稱為Scentovision）。這種體驗方式於1939年在紐約世界博覽會上首次公開，其原理只不過是通過連接在觀眾椅子上的一系列管道，由放映員在電影中的特定位置釋放不同的氣味瓶，從而傳遞與放映畫面同步的氣味。這項技術並沒有流行起來，主要原因是大量衝突的氣味最終充斥了整個劇院，直到1960年，隨著電影《氣味之謎》（Scent of Mystery）的發行，該技術才以一種稍微簡化的形式重新受到關注。
這部驚悚片由伊莉莎白·泰勒主演，在影片的關鍵情節點，比如刺客抽菸鬥的時候，大量的氣味被吹進了觀眾席。這部電影以及「嗅覺視覺」本身都是失敗的，很大程度上就是因為氣味技術的效果太差——時間上的滯後可能會導致問題，而且氣味太分散，無法提供令人滿意的體驗。及時地清除一種氣味並讓下一種氣味自由飄散，也是一件麻煩事。
另一種名為「香味電影」（Aromarama）的系統也顯示出類似的缺點。在20世紀80年代初，美國電影導演約翰·沃特斯曾嘗試用香味片（一刮就有氣味出來的卡片）來配合他的電影《Polyester》，但沒有其他電影人模仿他的做法。20世紀90年代，總部位於加州奧克蘭的初創公司DigiScents推出了「iSmell」的概念，並為開發一款家用設備籌集了2000萬美元。該公司聲稱，這款設備只要插入電腦的USB接口就可以工作，其氣味來自於可更換的氣味盒，就像噴墨印表機一樣；更確切地說，該設備使用了128種主要的氣味，混合出所有你能想像到的氣味。
然而，問題在於這個設備的效果並不是很好——氣味最終都混合在一起，因為你很難將它們都徹底清除，這也是困擾「嗅覺視覺」的最大問題。到2001年底，當世界陷入後9/11經濟危機時，DigiScents公司在推出原型產品僅僅兩年後就耗盡了資金。
即使是現在，隨著娛樂業變得越來越高科技，虛擬實境頭盔和互動式劇院也帶來了前所未有的沉浸感，嗅覺依然是一個難以捉摸且難以複製的感官元素。儘管弗雷德裡克·杜林克堅信他的努力不會像其他人那樣艱難，但他還需要克服4個主要挑戰。在此之前，無論熒幕上出現的是激烈的槍戰，還是香豔的美女，我們的鼻子都無法參與其中，既聞不到刺鼻的火藥味，也感受不到香水的醉人氣息。
嗅覺背後的機制
也許最根本的問題在於，我們並沒有完全了解嗅覺究竟是如何起作用的。直到1991年，兩位哥倫比亞大學的科學家發表了一項研究，發現人體嗅覺依賴於約1000個不同的基因——佔總基因組大約3%。這些基因所編碼的受體佔據了鼻腔上部組織的一小塊區域。在這個嗅覺組織中，每個細胞只表達一種類型的受體，當不同的氣味分子與受體接觸時，這些細胞共同作用，觸發傳遞至大腦的神經脈衝。在嗅覺受體的幫助下，我們能探測到大約一萬種氣味。
這兩位科學家——琳達·巴克和理察·阿克塞爾——因為這項研究在2004年獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。那麼，氣味是如何激活我們的嗅覺受體以發送信號的呢？科學家們仍然存在爭論。
薩斯基亞·威爾遜-布朗是加州洛杉磯市的非營利性機構藝術與嗅覺研究所（Institute for Art and Olfaction）的創始人，她解釋道，目前有兩種關於人類嗅覺原理的理論。第一種理論認為，當一個分子通過我們的嗅覺受體時，原子間的微弱靜電力會觸發一種能量振動。這些振動頻率被轉換成電子信號，通過這些信號，嗅覺數據就可以傳送到大腦並進行處理。
第二種理論得到了更廣泛的支持，即氣味分子可能更像一把可以開鎖的鑰匙，並以這種方式向大腦傳遞神經信號。威爾遜-布朗表示，人工嗅覺設備的開發就像要求中世紀的藝術家在掌握透視法的基本原理之前，複製一幅逼真的畫作。
「氣味不像顏色，我們可以用RGB或CMYK來複製我們想要的任何色彩，」威爾遜-布朗說，「但每一種氣味都有它獨特的組成。」
儘管有些氣味是由單一分子觸發的，但大多數氣味源自於多種氣味分子，而每個氣味分子通常會觸發多個嗅覺受體。而且，在氣味中發現的某些化學基團似乎比其他基團的作用更大，但僅憑化學式很難預測一個分子會產生什麼氣味。在這方面，一個很好的例子就是三種化學性質相似的內酯分子，儘管它們有相似的化學結構，但一種是薄荷味，另一種是黃油味，第三種則是樟腦味。
所有這一切，都使得根據需求預測並人工再造氣味變得極其困難，尤其是開發人造氣味的大部分工作都由行事隱秘的跨國公司嚴密守護。
「我們沒有可供參考或是幫助我們理解的資料庫，」香水策略師奧利維亞•傑茲勒說道。她是諮詢公司「嗅覺未來」（Future of Smell）的創始人，曾為世界經濟論壇、維多利亞的秘密和迪奧等品牌開發過香水。在很大程度上，她和同事們必須依靠不斷的嘗試和試錯，「世界上所有真正優秀的香水研究都集中在五家公司的實驗室裡」。
文化中的氣味
第二個障礙更多的是體現在文化上，而不是生物學上：嗅覺本身存在一個形象問題。嗅覺被認為是一種低級的東西，這是貶抑身體的柏拉圖等哲學家遺留下來的觀念。在香料和芳香劑生產商德之馨（Symrise）公司工作的香水師納迪布•阿查布表示：「氣味是最現實主義的東西，即使你看不見它，它也會實實在在地進入你的鼻子。」
奧利維亞•傑茲勒表示贊同。她曾在英國蘇塞克斯大學的實驗室工作過，主要研究嗅覺和其他感官的機理。她指出，嗅覺在學術上的嚴謹性很少得到應用。「嗅覺被認為是感官中最低級的，因此也是研究最少的，」她說，「但這是唯一與我們大腦有直接刺激聯繫的感官——分子沿著鼻腔直接與嗅覺受體結合，並將信號傳遞至大腦的杏仁核。」她還提出一個理論，認為今年的新冠肺炎大流行可能在不經意間使人們認識到嗅覺的重要性，因為失去嗅覺是新冠病毒感染的症狀之一。
還有一個額外問題是對某些氣體的厭惡。我們對那些令人厭惡的氣味往往也更加敏感，但這種情況往往具有高度的個體差異性，有時就取決於基因中的微小差異。因此，我們很難把握合適的氣味釋放量，因為要考慮到不能讓一些人覺得難以忍受。
電影導演格蕾絲·博伊爾在人造氣味方面進行了大量嘗試，包括360度拍攝的電影《蒙杜庫魯》（Mundukuru）。她指出，人們通常認為嗅覺的重要性低於其他感官，這可能也阻礙了人造氣味領域的發展。目前她經營著一家沉浸式視頻製作公司The Feelies，該名稱源自奧爾德斯·赫胥黎的著名小說《美麗新世界》（Brave New World）中的一個類似場景。
博伊爾表示，在創作過程中，氣味往往被放在次要位置，是一種事後添加的東西。要想讓氣味成為娛樂元素，就必須從一開始就加以考慮，將其融入到劇本中。「你不會為單簧管寫一首曲子，然後在鋼琴上猛彈，還指望它同樣有效，」她說，「寫作、拍攝和傳達這三個階段都需要真正做到多感官。」
博伊爾建議在作品中以更微妙的方式使用氣味。例如，與其在發生麵包房場景時釋放出麵包的氣味，不如使用殺手的香水向觀眾發出信號：他闖入了一個房間，而主角卻不知道他的存在。這就像使用音樂在場景中營造緊張感一樣。
成本與興趣的問題
在娛樂中使用氣味的第三個問題是錢。成本無疑阻礙了「香味電影」及其他同類技術的成功：改造電影院並在放映機旁邊安裝氣味系統是異常昂貴的。據報導，當時的改造成本約為每塊熒幕3萬美元，相當於今天的25萬美元（經通貨膨脹調整後）。即使是現在，隨著人們的注意力轉移到更個性化的香味設備上，比如Scentronix，價格仍然是一大阻礙。
傑姬·莫裡是一名虛擬實境專家，在美國南加州大學的創意技術研究所工作了10年，後來創建了自己的獨立公司。自20世紀80年代以來，她一直從事人工氣味領域的工作。過去幾十年裡，她嘗試了各種各樣的設備，最新的產品是一款氣味項圈，氣味可以通過濾紙釋放，而不是通過噴霧器。她解釋道，這可以更快速地攪動氣味，因為實際釋放的氣味分子很少。
「我們一直受到這樣一個事實的阻礙，人們不想投資——沒錯，就是因為『嗅覺視覺』，」傑姬·莫裡說，「如果我有種子資金——比如說大約10萬美元——我就會在年底前拿出幾十臺設備供開發者測試。但一個接一個的投資者都希望獲得高額投資回報。他們想要的是可擴展的產品，然後就問『你們如何在五年內賣出5億部產品？』現在根本就沒有這個市場。」
事實上，消費者對新的體驗方式，比如虛擬實境頭戴裝備的接受程度並不高，也沒有達到預期的增長態勢。不過，也有人擔心另一個更簡單的原因：人們對數位化嗅覺缺乏興趣。
大衛·愛德華茲是哈佛大學的生物工程師，他發明了一種名為「西哈諾」（Cyrano，戲劇《Cyrano de Bergerac》中大鼻子主人公的名字）的「數字氣味揚聲器」。該設備於2016年推出，採用了一種基於氣味盒的系統，可以產生大約10種不同的氣味，每個設備的成本為49美元。
愛德華茲回憶道：「我們發現，普通消費者就是不理解。」大多數「西哈諾」最終都堆在桌子上，積滿了灰塵。這款設備很快就停產了。
同樣的命運等待著Scentee，另一個基於氣味盒的小發明，開發者是工程師阿德裡安·切克（Adrian Cheok）。他是馬來西亞幻想工程學院的創始人，也在東京的i-University任教。一位企業家將他的嗅覺研究成果轉變為一款能放到口袋裡的玩具，在2013年上市時售價為30美元，但很快就停產了。
阿德裡安·切克表示，大多數設備最終都是年輕情侶成對購買的，用來遠程發送巧克力或玫瑰的氣味。「對他們來說，這在一段時間裡會很有趣，但你會多少次這麼用呢？」他說，「我們還發現，人們懶得重新填充氣味盒——所以這就像一臺噴墨印表機，總是會很快用完某種特定的墨水。」氣味的選擇範圍狹窄和產品的重複性，都是十分關鍵的缺陷，並且會帶來固有的不便——氣味盒可能在關鍵時刻是空的。糟糕的可用性也註定了這款設備的失敗。
儘管如此，Scentee的失敗促使阿德裡安·切克轉移了注意力，他目前正在研究一款全新的氣味傳遞設備，以完全不同的方式運行。該設備通過插入鼻孔的電極直接刺激鼻子裡的嗅覺受體，這或許能解決用昂貴的氣味盒來更換氣味的問題。在實驗室測試中，切克已經看到了很有前景的結果，但他也認識到該設備自身也面臨著挑戰。
「人們坐在起居室裡的時候，會把電極插在鼻子裡嗎？」他說，「即使在平常的情況，人們也可能不會這麼做，而在新冠病毒蔓延的時期，這可能是你能做的最糟糕的研究。我今年在這方面還什麼都沒做。」（任天）
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