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参考消息网7月8日报道

据《日本经济新闻》7月7日报道,神奇装置让虚拟世界可听可看更可闻。

一种气味到底是什么样的,这个问题似乎很难用语言解释清楚,重现气味一直以来都是很困难的事情。但是东京工业大学教授中本高道及其研究团队正在研发一种将不可能变成可能的神奇装置。

能再现香味的装置(中本研究室网站)

记者一探究竟

5月底,记者来到中本教授位于横滨的研究室一探究竟。

一个装置内部中空,表面上有若干孔洞。孔洞里分布多个筒状的零部件,连接在上面的电线与电脑和电路板相连。记者在这个名为“多成分调和型嗅觉呈现器”的装置前就坐,凑近鼻子闻了闻。

“一开始闻到了玫瑰草精油的味道。”这是从多年生禾本科植物中提取的一种气味清新的精油。今年正在读硕士二年级的林宽人同学开始操作电脑,风扇紧跟着转动,随即一阵香风钻入记者的鼻腔。

在三次相同的操作结束后林同学问我:“只有一次是机器制造的香味,其余两次是真实的玫瑰草精油挥发出的香气,您能区分出来吗?”

对记者来说完全闻不出有什么不同,再次挑战依然失败。之后我又尝试了柠檬味,这次虽然暂且选出了我认为的机器制造的香味,但也就是感觉“香味略微浓烈了一点”,完全没有确认的信心。

如何打造气味

在人类的感知系统中,嗅觉是最难被数据化和还原的一种。视觉、听觉可以通过电视、广播、互联网在很远的距离之外重现,但嗅觉不能。

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那么上文提到的装置是如何再现气味的呢?关键点在于抓住了气味的根源——基础气味。

色彩中有红、绿、蓝光学三原色之说。彩色电视机就是通过三原色生成了千变万化的色彩。研究人员模仿这一机制类似,希望制造出气味中的基础要素。

研究团队将柠檬、玫瑰草、薰衣草等185种精油注入质量分析器,研究它们的成分。以200项指标对其特征进行评估,再将不同的精油混合,制造出20种基础气味。类似于找到“气味的最大公约数”。

之后按照不同比例将基础气味混合,复刻出各种你想要的气味。一旦电脑发出指示,多个基础气味精油将会同时发射。装置内部有一块能够发出超音波的板子。精油滴被超音波打散成雾状,并在瞬间完成调和。柠檬味就是由四种基础气味调和重现的。

中本教授以18名受试者为对象,利用柠檬、薰衣草等七种气味进行实验,测试他们能否将精油挥发出来的味道与由基础气味人工合成的气味区别开来。这就是文章一开始记者体验的测试方法,不过过程更加严格,需要屏蔽视觉和听觉。结果所有受试者都没能区分出人工气味和天然气味。

不过这20种基础气味全部来自植物,所以无法还原肉的气味或是厨余垃圾腐败变质的气味。要想覆盖这一领域,就要加入肉类或者垃圾的测定数据,重新规定基础气味。实际上这恰恰是嗅觉难以重现的地方。因为要做到还原视觉,识别颜色的细胞只需应对三原色。

但是按照中本教授的解释:“能够感知气味的细胞多达400种。”也就是说基础要素的数量天差地别。即便能够制造出400种基础气味,安装和更换都是一项浩大的工程,发出气味的装置必须很大很复杂,基本难以投入实用。

应用前景可期

迄今为止该领域的相关研究也很少。

最早提出嗅觉立体化学理论的英国生物化学家约翰·阿穆尔从物质的化学结构中将气味分为樟脑味、麝香味、薄荷味、花卉味、乙醚味、辛辣味和腐腥味七种基础气味。但这对于建模来说太过粗线条了。

不过近年来,尤其是以日本为首,研究正在取得进展,这主要得益于虚拟空间(虚拟现实技术)的进步。

在互联网上营造虚拟空间的元宇宙技术因新冠疫情变得备受期待。虽然现阶段仍以还原视觉和听觉为主,不过一旦相关装置投入实用,诸如香水、芳香剂等产品就可以在线确认气味后再购买了。在游戏、电影和虚拟防灾训练中,嗅觉也将派上用场。

中本教授告诉记者:“如果在IT世界中也能够驾驭气味,或许能够演绎出更为感性的作品。我们的技术就是把不可能变成可能的基础。”

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