安德烈
伊基托斯是個(gè)很難到達(dá)的地方。這座城市位于秘魯亞馬孫熱帶雨林的深處,只能通過(guò)飛機(jī)或水路到達(dá)——沒(méi)有陸路通往那兒。但對(duì)于圣·皮夸特來(lái)說(shuō),偏遠(yuǎn)正是其魅力所在。皮夸特是法國(guó)香水公司的氣味探索者,他去伊基托斯尋找新的制造香水的原料。當(dāng)?shù)匾环N植物的根,有著不同尋常的水果和皮革的混合氣味,皮夸特想將其帶入香水行業(yè)。
滿世界搜尋新的氣味,這是由香味工業(yè)的商機(jī)驅(qū)動(dòng)的。香味工業(yè)規(guī)模巨大,全世界年銷(xiāo)售額達(dá)700億美元之多,不僅香水,還包括從肥皂、洗發(fā)水到芳香蠟燭和空氣清新劑等所有產(chǎn)品。
但是,我們?yōu)槭裁丛敢饣ㄟ@么多錢(qián)買(mǎi)好聞的東西呢?
在主要的感官中,嗅覺(jué)是我們了解得最少的,這使得我們很難回答這個(gè)問(wèn)題;但神經(jīng)科學(xué)家、心理學(xué)家甚至人工智能研究人員正揭開(kāi)其神秘的面紗。
從對(duì)香水的喜愛(ài)到對(duì)腐臭的厭惡,我們所有對(duì)氣味的偏好都是后天習(xí)得的。
首先一個(gè)證據(jù)是,幼兒對(duì)氣味并沒(méi)有特別的偏好,他們會(huì)經(jīng)常做一些讓成年人惡心的事情,比如試圖吃尿布上的便便。正是父母的教訓(xùn)讓他們知道那是一種“不好”的氣味。
其二,不同的文化對(duì)什么氣味令人愉快有不同的看法。譬如,美國(guó)人覺(jué)得冬青植物的氣味很好聞,部分原因是它是根汁汽水(一種添加了冬青植物的根汁制成的無(wú)酒精飲料)中的一種重要成分;而歐洲人聞到冬青恐怕要皺眉頭,因?yàn)檫@會(huì)令他們不快地想起鎮(zhèn)痛油——一種你四肢疼痛時(shí)會(huì)搽的東西。
此外,有研究表明,同一種氣味好聞或不好聞,往往取決于觸發(fā)了哪些聯(lián)想。例如,許多奶酪中含有與汗襪相同的氣味分子——異戊酸。當(dāng)事先被告知是奶酪味時(shí),每個(gè)人都喜歡;但被告知是臭襪子味時(shí),就沒(méi)人喜歡了。氣味沒(méi)改變,但判斷改變了。顯然,這些判斷都是后天學(xué)來(lái)的。
但是,后天習(xí)得不是事情的全部。嗅覺(jué)作為一種感覺(jué)自然有其客觀性。這就需要我們?nèi)チ私庑嵊X(jué)是如何工作的。
我們的鼻子里有大約400種不同的氣味感受器??茖W(xué)家們對(duì)于這些感受器如何識(shí)別氣味分子仍存有爭(zhēng)議:大多數(shù)人認(rèn)為,當(dāng)氣味分子的形狀與某個(gè)感受器表面剛好互補(bǔ)(比如一個(gè)凸,另一個(gè)凹),分子就能被這種氣味感受器識(shí)別出來(lái);但也有人相信,至少有些氣味感受器是通過(guò)感應(yīng)氣味分子的振動(dòng)來(lái)工作的。
不管實(shí)際情況如何,每個(gè)氣味感受器都能識(shí)別出一組不同的氣味分子,并且每個(gè)氣味分子只會(huì)觸發(fā)一個(gè)或幾個(gè)不同的氣味感受器。因此,識(shí)別一種氣味實(shí)際上就是激活一個(gè)或幾個(gè)氣味感受器,好比在鋼琴的一個(gè)或幾個(gè)琴鍵上彈奏出音符。
讓這幅畫(huà)面變復(fù)雜的是,因?yàn)槊總€(gè)人擁有的氣味感受器不同,所以每個(gè)人都在用自己獨(dú)特的“琴鍵”演奏。沒(méi)人能用同樣的方式聞東西,甚至個(gè)體間微小的遺傳差異都會(huì)影響我們的嗅覺(jué)。比如,一種氣味感受體叫OR6A 2,擁有它的一個(gè)變種的人比其他人更喜歡香菜的氣味。
甚至氣味感受器都不是事情的全部。有研究表明,鼻腔粘液中含一種酶,能在氣味分子到達(dá)感受器之前改變它。目前還沒(méi)人知道這些酶對(duì)氣味感知影響有多大,但有跡象表明它們很重要。例如,有些人把一種特殊的氣味描述為來(lái)自木本植物,而另一些人則把它描述為覆盆子味。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),這兩組人的氣味感受器沒(méi)有任何區(qū)別,但在第二組人中,木本植物的氣味分子被一種酶轉(zhuǎn)化為具有覆盆子氣味的分子了。
這些個(gè)體差異并沒(méi)有阻止嗅覺(jué)科學(xué)家去解決一個(gè)大問(wèn)題:我們事先能根據(jù)一個(gè)分子的結(jié)構(gòu),預(yù)測(cè)它聞起來(lái)會(huì)是什么氣味的嗎?如果能,我們就能在實(shí)驗(yàn)室制造出需要的氣味分子。
回答這個(gè)問(wèn)題的第一個(gè)線索出現(xiàn)在10年前。以色列科學(xué)家諾姆·索貝爾和他的同事請(qǐng)185個(gè)人對(duì)90種匿名氣味的愉悅度進(jìn)行評(píng)價(jià),然后,對(duì)每種氣味分子所具有的超過(guò)1500項(xiàng)物理屬性進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì),找出氣味的愉悅度取決于哪些屬性。
他們發(fā)現(xiàn),一般來(lái)說(shuō),好聞的氣味往往來(lái)自大而結(jié)構(gòu)松散的分子,而小而緊湊的分子則很難聞。因此,分子大小和緊密度是預(yù)測(cè)氣味愉悅度的一個(gè)很好的指標(biāo)——雖然不是絕對(duì)的。從那時(shí)起,其他幾項(xiàng)研究或多或少也證實(shí)了這個(gè)結(jié)論。
為什么大而松散的分子往往對(duì)應(yīng)“好聞的氣味”,小而緊致的分子則對(duì)應(yīng)“難聞的氣味”呢?答案可能與我們以狩獵-采集為生的祖先如何評(píng)估食物的新鮮度有關(guān)。我們知道,細(xì)菌會(huì)吃掉食物中的大分子,把它們分解成更小的分子;所以,食物成分的分子越小,說(shuō)明它的腐爛程度更甚。反之,亦然。這樣,我們漸漸進(jìn)化出了憑嗅覺(jué)就能遠(yuǎn)離腐爛、致病食物的本領(lǐng)。
人工智能在預(yù)測(cè)氣味方面甚至能做得更好。2017年,人類(lèi)舉行了一個(gè)國(guó)際性“嗅覺(jué)預(yù)測(cè)挑戰(zhàn)賽”,目的是看是否有辦法根據(jù)分子的物理屬性來(lái)預(yù)測(cè)其氣味。主辦方給參賽者提供了每種氣味分子的超過(guò)400項(xiàng)物理屬性的數(shù)據(jù),要求參賽者根據(jù)這些氣味分子的物理屬性,設(shè)計(jì)出算法,對(duì)它們的愉悅度進(jìn)行評(píng)級(jí)。一位美國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)的算法最終獲勝,該算法在預(yù)測(cè)愉悅度方面的準(zhǔn)確率達(dá)到50%——考慮到同一個(gè)人對(duì)同一分子在不同時(shí)刻評(píng)價(jià)也有所不同,這個(gè)準(zhǔn)確率已經(jīng)相當(dāng)可觀。
但這些努力有一個(gè)很大的缺點(diǎn):僅專(zhuān)注于單個(gè)分子。在實(shí)際中,沒(méi)有哪種情況下你只會(huì)遇到一種氣味分子。譬如,咖啡或面包等烘焙的食物中,數(shù)百種化學(xué)物質(zhì)賦予了它們豐富的香味,這是單一物質(zhì)無(wú)法比擬的。所以,混合氣味更需要研究。
香水大師在自己的配方中創(chuàng)造出豐富的香水味時(shí),有自己的一些訣竅。一種典型的香水通常都有幾十種成分,而且每種的劑量都必須適當(dāng),不讓單一的氣味占主導(dǎo)。香水師還會(huì)配以揮發(fā)速率不等的各種成份,使香味隨著時(shí)間的推移產(chǎn)生微妙的變化,余香繚繞,令人回味。
令人驚訝的是,香水中單個(gè)成分聞起來(lái)是否愉悅并不重要。香水中通常含有少量聽(tīng)起來(lái)似乎不雅的成分,如聞起來(lái)有糞便味的糞臭素或麝香貓(一種來(lái)自亞洲和非洲的小型哺乳動(dòng)物)的肛門(mén)分泌物。
香水的需求促使香水公司尋找新的氣味分子,以便添加到他們的配方中。這就是本文最開(kāi)始提及的氣味探索者圣·皮夸特被法國(guó)香水公司派往伊基托斯的原因。不過(guò),許多公司更愿意讓化學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室合成某些關(guān)鍵的氣味物質(zhì)。為氣味量身定制氣味分子,已不遠(yuǎn)矣。誰(shuí)知道我們將來(lái)會(huì)聞到什么古怪的氣味呢。
糞臭素
見(jiàn)于糞便中,也見(jiàn)于一些花卉中。在高劑量下有惡臭味,但在較低濃度下聞起來(lái)有花的香味。
香水實(shí)驗(yàn)室的秘密
并非所有新的香味都需要到偏遠(yuǎn)地區(qū)尋找。有些就在我們眼皮底下。比如香水有一種成分就來(lái)自普通的蘋(píng)果。此外,科學(xué)家還成功地從一種珍貴的野生蘑菇中提取了香味。
一旦化學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種感興趣的分子,他們就會(huì)對(duì)它做一些細(xì)微的改變,來(lái)觀察如何影響氣味。舉個(gè)例子:化學(xué)家提取了廣藿香油中的一種成分,用酶將其發(fā)酵,再添加上胡椒味,結(jié)果得到一種叫秋水仙木的成分,是目前最熱門(mén)的新型香水成分之一。
一種新型的氣味分子需要滿足什么條件呢?首先,這種分子聞起來(lái)沒(méi)有異味;其次,不會(huì)干擾其他成分或被生物快速降解;最后,對(duì)人體安全。例如,許多從柑橘中提煉的香味分子就不適合用于制造芳香蠟燭,因?yàn)槿紵龝r(shí)它們會(huì)形成難聞的汽油味。