当我们品尝到美味佳肴时,总会忍不住拍个小视频发朋友圈。视觉和听觉的享受已经通过互联网传播得无处不在,但你有没有想过,为什么我们无法通过屏幕闻到食物的香气,甚至尝到它的味道?

当前互联网上的信息几乎都是图像和声音,视觉和听觉早已数字化,但我们最古老、最深层次的嗅觉却依然停留在“原始状态”。AI和虚拟现实技术虽然在视觉和听觉上不断优化,但嗅觉的缺席让我们的体验始终缺少了一层真实感。

事实上,每增加一个感官维度,信息的层次感和立体感都会呈指数级上升。嗅觉的数字化,或许正是未来科技的下一个风口。
早期的研究认为,人类的鼻子只能区分一万种气味。然而,2014年发表在《科学》杂志上的一项研究指出,人类可以辨别超过1万亿种不同的气味。这个数字甚至可能只是人类嗅觉的下限。
相比之下,我们的眼睛只能区分几百万种颜色,耳朵只能辨别约50万种音调。嗅觉的层次感和复杂性,远超视觉和听觉。
对于动物来说,嗅觉的重要性更是无可替代。熊可以通过嗅觉识别20公里以外的海豹尸体,堪比卫星定位;候鸟甚至能利用嗅觉系统导航,飞跃半个地球。

而人类呢?顶多只能闻闻隔壁家做的什么菜。虽然我们的鼻子在探测距离和敏感度上无法与动物相比,但人类在气味的层次感和复杂性辨别方面,或许具有独特的优势。

更重要的是,嗅觉在情感记忆和环境体验中扮演着关键角色。如果嗅觉也能数字化,我们的虚拟体验将从二维提升到三维,每增加一个维度,都是对现有技术的“降维打击”。
想象一下,如果气味可以像照片一样被保存,像音乐一样被传输,世界会变成什么样?四个月前,一家名为欧斯莫(Osmo)的公司将人工智能与嗅觉科学相结合,在实验室中实现了气味的远距离传输。
他们通过AI分析气味分子,生成配方,并远程打印出一模一样的香气。这背后是气象色谱仪与人工智能的完美配合。这项技术的核心在于,像拍照片一样,将气味数字化传输后,再将其重新转化为我们可以感知的实体。

欧斯莫公司用图神经网络训练了一个庞大的气味地图,就像画家用调色盘混合颜色,AI用分子预测气味。目前,这项技术正在变得越来越自动化,传输的气味也更加复杂。
未来,你录下的一段视频,可能不仅包含图像和声音,还会包含气味。当然,鉴于气味的复杂性,这个文件可能会比较大。
嗅觉数字化的应用场景。嗅觉数字化的潜力远不止于娱乐和游戏,它的应用场景可以说是无所不包。
医疗领域的革命:在医疗行业中,嗅觉数字化技术已经被广泛应用。例如,通过气味识别伤口感染、早期筛查肺癌和幽门螺旋杆菌。部分产品已经在欧美进入临床使用。
此外,它还可以替代传统的培养方法,用于粪便和尿液的检测。在新冠疫情期间,部分东南亚医院甚至利用这项技术实时监测医院中的有害气体。

对于长期依赖管饲或口服肠内营养的患者来说,缺少食物的色香味刺激常常导致胃肠功能难以充分调动,从而引发一系列健康问题。

一些科研团队已经开始利用虚拟现实技术模拟进食体验,通过视觉、听觉、嗅觉等多重感官刺激,诱导患者产生进食反射,从而改善胃肠道的消化吸收功能。
嗅觉数字化技术还可以用于食品和饮料行业。例如,科学家训练AI算法品酒,准确率超过90%,假酒无所遁形。南京大学的研究员们开发出了一种纳米孔传感技术,能尝出葡萄酒中1‰的糖分差异,甚至可以检测出问题酒。
文化与情感的连接。嗅觉数字化还可以帮助视障朋友“闻到”画作上的气息,甚至用于文物保护。如果你想闻一闻童年的味道,比如记忆中的煤球炉味、外婆的桂花香、妈妈做的饭,这项技术都能帮你实现。这种跨越时空的气味连接,或许正是科技最有温度的模样。

未来的挑战与展望。尽管嗅觉数字化技术前景广阔,但要实现全面普及,还需要突破许多技术瓶颈。例如,目前的传感器体积仍然较大,MIT正在开发电子鼻芯片,试图将整个实验室的功能集成到一个比指甲盖还小的芯片上。
如果真能实现,未来的手机或许可以当作气味扫描仪使用,你甚至可以给朋友发一个“气味消息”,恶搞一下。
此外,虚拟现实系统在整合视觉、听觉、嗅觉和味觉的同时,还面临计算资源有限的问题。当计算资源有限时,用户通常更倾向于优先保证视觉效果。因此,如何在多感官体验中找到平衡,是未来技术发展的关键。

未来的虚拟现实可能会变得真假难辨。有些人甚至可能更愿意活在虚拟世界中。从记录思想到记录画面,再到记录气味,人类正在一步步突破技术的边界。
雨后的青草香、街边烤红薯的味道、孩子身上的奶香味……这些气味正在被AI学习,或许在未来的某天,它们会成为治愈某个人的良药。
你最想闻到的气味是什么呢?欢迎在评论区分享你的想法!
文章来源:科学透镜