在第一部分中,我们了解到人类可以分辨出超过一万亿种气味。 我们还确定了分子在当今世界具有深远的影响。 我们了解到,合成分子最早产生于19世纪,然后在20世纪初得到普及。钍 世纪是现代香料工业的基础。我们讨论了香味分子的振动,以及这如何决定了它们的气味。
香料化学艺术的背后是科学
化学是现代香水的既定基础。现代香水对许多人来说都是可望而不可及的。 然而,在19世纪中期和合成分子出现之前,只有富人才能买得起。 珍贵的天然精油使香氛的供应受到限制,而且只限于大自然的气味。随着时间的推移,随着合成分子的出现,精美的香水变得民主化和更容易获得。 这也推动了新的探索和生产力的提高。
顶级香水制造商创造新分子
像Firmenich、International Flavors & Fragrances (IFF)和Givaudan这样的领先香料制造商,都希望为全球解决方案作出积极贡献。今天,这些行业的领导者将特殊设计的分子作为商业机密申请专利。他们正在不断地创造许多新的分子,以填补一万亿种气味的空白! 事实上,在Givaudan,根据他们的网站,他们已经 "把化学家变成了分子设计师",并 "致力于每年为芳香分子谱系带来2至5种新分子"。
无与伦比的设计......分子中存在着签名
分子是独一无二的。它们都包含一个独特的签名。通过更多地关注化学细节,可以将芳香分子的功能组与特征气味联系起来。这些分子跳来跳去。驾驭和集中它们是建立一个香味的关键。琳达-巴克和理查德-阿克塞尔发现我们对香味分子的感觉(嗅觉)是由一整套感觉细胞决定的,从而赢得了2004年诺贝尔奖。一种类型的香味分子与一种以上的受体类型相互作用,因此,整体感觉是由以下因素造成的 的组合 的激活受体。巴克和她的同事们发现,当他们在单个小鼠神经元上测试一系列的正脂肪醇时,嗅觉神经元集群被激活。[1] 那是什么意思?
上帝在细节中
“好的上帝就在细节中"; “好神在细节中"作为 古斯塔夫-福楼拜 宣称。 例如,"正脂肪族醇 "的气味,从草药、玫瑰和木质到橙色不等。相比之下,"正脂族酸 "闻起来有脂肪、酸味、酸败或汗味。哇,醇和酸之间的区别就像交响乐和只是响亮、不和谐的音符之间的区别。 这都是非常微妙的。 化学成分的这种微妙差异导致了不同的气味,如 "丁酸乙酯 "的菠萝香味和 "丁酸戊酯 "的杏香味。
识别和分离单个香味分子,然后与调香师合作,了解哪种组合将创造最大的需求,这是 "香味化学 "的日常工作。
有机物与合成物的结合创造了一个美丽的 "婴儿 "的味道
将精油与合成香料成分混合,以获得持久的新鲜感和香味是绝对的关键。对于调香师来说,这带来了竞争性的技术优势;如果保持稳定,香味就不会消退。这种香味的高度影响显示了合成分子与有机油的结合是如何支持结构化的香味的。它是创作的极致,是创造者的 "宝贝"。
一个鼻子怎么能像另一个鼻子呢?
今年3月,进行了另一项研究,计算机从分子的结构预测其气味,这是一个大规模众包项目的结果。气味感知数据与机器学习算法相结合,以 "嗅出 "化合物的香气特征。 在化学、工程和众包的结合中,一个科学家团队联系了世界各地的志愿者来预测气味特征。研究人员一直对分子结构和气味感知之间的关系感到困惑。
人工智能注定要取代鼻子吗?
通过将机器学习编程到计算机中,该研究表明,不久之后,计算机可能直接从分子中识别出香味。 Pablo Meyer IBM公司的员工加入了 Leslie B. Voshall 和洛克菲勒大学的安德烈亚斯-凯勒设计的众包项目,。 DREAM嗅觉预测挑战. 这项挑战的重点是绘制气味的化学特性图,以预测一个特定对象的行为反应。结果显示,"计算机可以锁定负责气味的分子特征,而人类无法通过观察分子的结构来辨别。[2]
他们众包了49个人来闻476个分子。这些 "嗅探者 "根据 "大蒜"、"甜味"、"水果"、"香料"、"焦味"、"尿味"、"腐烂 "和 "鱼类 "等品质对每个分子进行分类。然后,IBM-洛克菲勒团队将一部分数据提供给计算机科学家团队,他们开发了能够预测分子气味的机器学习算法。这些算法可以准确地识别一个分子的 "愉悦度 "和 "强度",以及许多其他 "气味 "品质。
"这是在解码大脑如何解释来自鼻子的信息方面向前迈出的重要一步"。 说 埃里克-布洛克他是纽约州立大学奥尔巴尼分校的化学教授,也是一名嗅觉化学专家,根据分子的气味进行鉴定。 "可能是在地平线上,但还没有到手。"
在一项实验中,科学家们将常用于香水的麝香分子,用更重的同位素氘替换了分子中的氢原子。这种交换使氢原子的质量增加了一倍,并改变了分子的振动,但形状却没有改变。研究结果似乎表明,氘代麝香分子的气味与氢代麝香分子不同,证实了分子振动决定了它的气味。
该研究表明,我们鼻子里的受体可以检测到一种被称为 "非弹性电子隧道 "的 "纳米级量子机制"。这种非弹性电子隧道将检测分子振动。20多年前,当1996年在UCL提出时,它被认为是离奇的。物理学家们勉强说这个想法最初在 "理论上 "是可行的;几十年后,这个项目完成并得到了验证。
气味分子的下一步是什么?
我可以猜想,气味分子可以被创造出来,将人们带到一个改变了的现实感中,创造出与虚拟或现实经历相关的新记忆。 人对气味的反应是个人的,对不同的人意味着不同的事情,这基于他们在体验时对该气味的感受。然而,有一些共同的反应,气味分子会引起。我们正处在一个将改变世界的新的感官旅程的前夕,欢迎来到气味的叙述。