科学家利用数学模型，绘制出了香气分子地图。
人类的鼻子很容易区分刚煮出来的咖啡的香气和坏鸡蛋的臭味，但其中涉及的生物化学原理却相当复杂。最近，研究人员创建了一个嗅觉“地图”——分子如何结合以产生各种气味的几何模型。科学家表示，该地图能帮助预测人们会如何感知某种气味组合，并推动香水品种的研发。
多年以来，研究人员一直致力于找到气味分子的组合规律。神经科学家希望更好地了解人类是如何感知气味的；香水和食品制造商则想找到更好的合成香味的方法，而这一新方法也许能同时满足他们的需求。
一种早期的嗅觉系统绘制策略是，对具有相似分子结构的气味分子进行分组，并利用这种相似性来预测新组合的气味。但是这种方法往往到最后是死路一条。新研究的负责人、美国索尔克生物学研究所的神经生物学家塔季扬娜·夏普（Tatyana Sharpee）表示，“具有相同化学结构的化学物质不一定气味就是相似的。”相关研究已发表于《科学进展》（Science Advances）杂志上。
夏佩和同事分析了4种熟悉且鲜明的气味中发现的气味分子：草莓、西红柿、蓝莓和小鼠尿液。研究人员计算了某些特定分子在这些气味中出现的频率和浓度，接着创建了一个数学模型。其中，经常一起出现的分子在空间中会表现为离得更近，而不怎么组合在一起的分子则离得远。结果得到的是一个马鞍形表面——这是双曲几何的标志，与大多数人在学校里学习的几何形状都不太一样。
研究人员设想，可以用这种双曲几何模型训练出一个算法，用来预测新组合的气味，甚至可以用来帮助合成新气味。夏佩的合作者、亚利桑那州立大学的行为神经科学家布莱恩·史密斯（Brain Smith）甚至希望，能够用这种方法在没有天然香气的地方创造出香氛环境。
美国莫纳尔化学感官中心的嗅觉神经科学家乔尔·曼兰迪（Joel Mainland，未参与本项研究）认为，这样的工具对科学家和气味制造商都很有用。研究的最终目标是，充分了解在没有天然来源的情况下，人们如何复制那些天然香气，他说，“我们想要在不复制草莓成分的情况下，制造出草莓气味。”
撰文：史蒂芬·奥尔内斯（Stephen Ornes）
翻译：杨玉洁
引进来源：科学美国人
本文来自：环球科学
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