科學家利用數學模型，繪製出了香氣分子地圖。
人類的鼻子很容易區分剛煮出來的咖啡的香氣和壞雞蛋的臭味，但其中涉及的生物化學原理卻相當複雜。最近，研究人員創建了一個嗅覺「地圖」——分子如何結合以產生各種氣味的幾何模型。科學家表示，該地圖能幫助預測人們會如何感知某種氣味組合，並推動香水品種的研發。多年以來，研究人員一直致力於找到氣味分子的組合規律。神經科學家希望更好地了解人類是如何感知氣味的；香水和食品製造商則想找到更好的合成香味的方法，而這一新方法也許能同時滿足他們的需求。
一種早期的嗅覺系統繪製策略是，對具有相似分子結構的氣味分子進行分組，並利用這種相似性來預測新組合的氣味。但是這種方法往往到最後是死路一條。新研究的負責人、美國索爾克生物學研究所的神經生物學家塔季揚娜·夏普（Tatyana Sharpee）表示，「具有相同化學結構的化學物質不一定氣味就是相似的。」相關研究已發表於《科學進展》（Science Advances）雜誌上。
夏佩和同事分析了4種熟悉且鮮明的氣味中發現的氣味分子：草莓、西紅柿、藍莓和小鼠尿液。研究人員計算了某些特定分子在這些氣味中出現的頻率和濃度，接著創建了一個數學模型。其中，經常一起出現的分子在空間中會表現為離得更近，而不怎麼組合在一起的分子則離得遠。結果得到的是一個馬鞍形表面——這是雙曲幾何的標誌，與大多數人在學校裡學習的幾何形狀都不太一樣。
研究人員設想，可以用這種雙曲幾何模型訓練出一個算法，用來預測新組合的氣味，甚至可以用來幫助合成新氣味。夏佩的合作者、亞利桑那州立大學的行為神經科學家布萊恩·史密斯（Brain Smith）甚至希望，能夠用這種方法在沒有天然香氣的地方創造出香氛環境。
美國莫納爾化學感官中心的嗅覺神經科學家喬爾·曼蘭迪（Joel Mainland，未參與本項研究）認為，這樣的工具對科學家和氣味製造商都很有用。研究的最終目標是，充分了解在沒有天然來源的情況下，人們如何複製那些天然香氣，他說，「我們想要在不複製草莓成分的情況下，製造出草莓氣味。」
撰文：史蒂芬·奧爾內斯（Stephen Ornes）
翻譯：楊玉潔
引進來源：科學美國人