导读
近日，美国萨尔克研究所与亚利桑那州立大学的科学家们探索出一种新方法组织气味分子，它基于这些气味分子在自然中一起出现的频率。他们能通过映射这一数据来探索人类感觉到最舒适的气味组合区域。
背景
每一种气味，从玫瑰花的香味到烟熏味再到鱼腥味，都是由气味分子混合而成的。这些气味分子会与你鼻子中的受体蛋白质结合到一起。但是科学家们一直在奋斗，想要准确理解是什么让气味分子的每种组合形成其独特的气味，或者通过其结构预测某个分子是让人愉悦，或者有毒，还是根本没有气味。
创新
近日，美国萨尔克研究所（Salk Institute）与亚利桑那州立大学（Arizona State University）的科学家们探索出一种新方法组织气味分子，它是基于这些气味分子在自然中一起出现的频率，这正是我们嗅觉进化所处的环境。他们能通过映射这一数据来探索人类感觉到最舒适的气味组合区域。8月29日，这项研究在期刊《科学进展（Science Advances）》上发表，为人工设计的气味和味道开辟了新的道路。
（图片来源：Salk Institute）
技术
萨尔克研究所计算神经生物学实验室副教授、这项新研究的领导作者 Tatyana Sharpee 表示：“我们可以通过高频和低频组织声音，通过频谱和颜色来组织视觉画面，但是说到嗅觉，是否有一种方法可以组织气味，一直是一个未解决的问题。”
之前，科学家们尝试过严格基于化学结构来分类气味分子。Sharpee 表示：“但结果却是，结构看上去非常相似的分子，气味却非常不同。”
采用在草莓、番茄、蓝莓和鼠尿等不同样本中发现的气味分子的现成数据，他们采用了统计学方法，基于在这四种样本中这些分子一起出现的频率，将它们放到了一张图上。
更频繁地一起出现的那些分子被放置得靠彼此更近一些。
Sharpee 解释道：“这好像我告诉你，芝加哥离纽约、洛杉矶和墨尔本分别有几英里。如果你将这些城市放到地图上，你将发现地球表面是曲面的，不是平面的。否则，比如说，墨尔本到洛杉矶之间的距离将不合情理。我们对于气味也这么做。”
科学家们采用这种策略发现，气味分子会类似地映射到三维空间中的曲面上。但是，并不像地球那样是球形的，却有点像“品客”薯片的形状，数学家称之为“双曲面（hyperboloid）”的一种形状。
价值
当团队研究分子是如何在这种表面上集聚的时候，他们发现了令人舒服或者不舒服的方向，以及与酸性或者气味从表面上蒸发的容易程度相关的方向。现在，这些观察使得在人造环境（例如空间站）中，构建让人舒服的混合气味变得更加容易。
论文合著者之一、亚利桑那州立大学的行为神经科学家 Brian Smith 表示：“通过揭示更多有关气味分子与大脑之间是如何交互的，这项研究也可能会促进我们理解，为什么患有某些疾病例如帕金森氏病的人会失去味觉。”
关键字
气味、数学、分子
【1】https://www.salk.edu/news-release/whats-that-smell-scientists-find-a-new-way-to-understand-odors/
【2】http://advances.sciencemag.org/content/4/8/eaaq1458
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