气味竟然还是一门学科?

气味在我们生活当中无处不在,关于它的话题数之不尽,与此同时,气味又有太多的不可思议之处。我们既要利用气味,如香水;又要抵抗气味,如体臭;为了保住自己的性命还要警惕气味,如过量的笑气。

我们对于气味的利用,其实就是气味的科学。目前已经在筹备建立中的气味学,是嗅觉的科学,从人类目前已经掌握的所有气味来看,气味学包括,化学气味学、物理气味学、数学气味学、生理气味学和心理气味学这五门学科。

给我一个化学结构,我能预测它的气味

如果你知道了一束光的波长,你就能知道它在大多数人眼中是什么颜色:480纳米看起来是蓝色,650纳米则是红色。如果你知道了一个音符的频率,你就能说出那个音符:261赫兹是中央C。

可是,当你看见了一种分子的化学结构,你却并不能知道它闻起来是什么气味——或者它究竟有没有气味。如果不是把鼻子凑到苯甲醛上,你就不会知道它闻起来像是杏仁。光是在书本上看到二甲基硫醚的化学式,你是无法预测它带有大海的气息的。

香水正是化学气味学的运用。目前在这领域主流的理论来自美国加州的阿莫尔,100多年来对“香料化学”的研究为这门学科打下了坚实的基础。麝香、檀香和各种花香与化合物结构的关系已被找到了不少规律性的联系,香料化学家继续努力,终将会把化合物结构与香气的关系建立起来。

物理学或添新学科,对气味本质的研究

气味分子特有的化学信息怎样变换成嗅神经的电信号(脉冲),至今已有二十多种学说,归纳起来不外乎两类,即微粒子学说和波动学说。

微粒子学说认为香是由物质的分子或粒子的物理、化学作用产生的,该作用是由化学分子内部振动引起的,波动学说把香感觉的机理视同听觉和视觉,认为香是由香分子的电子振动产生的。

这两种学说按嗅香机理又可细分为振动学说、辐射学说、物理化学学说和化学学说等。这些学说都各有千秋,至今未有定论。物理学可能支持其中某一学说进一步发展而建立在科学的基础上;也可能反过来,对气味本质的研究发现了前所未有的内容,为物理学又增添了一门新的学科,就像声学和光学一样。

数学气味学,万里长征走完了第一步

上一个世纪拓扑数学、模糊数学、分形数学和混沌数学的建立和迅速发展为气味学的建立打下了数学基础。目前我们可以利用分形数学和混沌数学来解释某些气味方面的问题,再进行气味学的原理推导,从而建立起了雏形的解释模型,比较令人信服。

香味的数学模型

D=(lnK)/(lnL)

这个香味的数学模型可以用数学语言解释众多气味方面的现象和“成因”。用各种香味物质的“三值”(香比强值、留香值和香品值)和“气味ABC”数据计算出K值和L值,从而得出一个混合物的分维(D值),就可以对这个混合物的气味进行一番评价了。

这仅仅是“万里长征走完了第一步”,真正建立气味学的各种数学模型还是要花相当大气力的。

生理气味学,告诉你人类如何记住10000种气味

“气味专家”美国科学家理查德·阿克塞尔和琳达·巴克,由于在气味受体和嗅觉系统组织方式研究中嗅觉方面的卓越研究,获得了2004年诺贝尔生理学或医学奖。他们揭示了人类嗅觉系统的奥秘,告诉我们“是如何能够辨认和记得10000种左右的气味”的。

目前医学上虽然有许多种嗅觉理论,但尚无定论,因为缺乏科学的嗅觉测试方法(视觉和听觉在医学上都有比较科学的测试方法),有关发香和受香等机理至今仍不十分明确。

神奇的心理气味学,拿来就能用

香味对人的心理和生理作用是巨大的,不可忽视的。由于鼻子是大脑唯一暴露在外面的部分,大脑直接“闻香”,不同的香气刺激大脑立即作出反应,而大脑是人体的“最高司令部”,它指挥着全身所有的组织和器官有秩序的工作和应付各种紧急状况。因此,少量的香料分子就能通过鼻子进入大脑这个“最高司令部”对全身各种“发号施令”,做到药物所不能做到的事。

由芳香治疗学延伸出的芳香心理学是专门研究人吸入香料后与人的心理状态内在关系的科学,它用实验和各种测量仪器的测量结果来证实芳香疗法的效果,能定量地表示出来,使芳香疗法走上科学的道路。

在艺术家、科学家和某些外科医生领导的探索中,我们才刚开始理解「气味让世界多姿多彩」的神奇机制。在之后的研究中,如果我们对于气味的研究更加深入、透彻,我们便可以更好的利用气味,不管是在医学临床上还是在日常生活中,都会有非常大的变化。

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