美食是干飯人永遠(yuǎn)的溫柔鄉(xiāng)。一到干飯時(shí)刻，精神抖擻地打開(kāi)美食吃播，連外賣好像都變香了。要是美食的香氣能穿透屏幕，體驗(yàn)感立即up！

如今虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（virtual reality, VR）能復(fù)刻現(xiàn)實(shí)世界的影像、聲音甚至觸覺(jué)，使沉浸式體驗(yàn)更為逼真，那我看美食視頻也能同步聞到香味嗎？

(資料圖)

香盒，聞到氣味的關(guān)鍵

目前已經(jīng)有不少產(chǎn)品試圖實(shí)現(xiàn)嗅覺(jué)的沉浸體驗(yàn)，而氣味的散發(fā)主要靠設(shè)備里的特制香盒。

例如Scentee，使用者下載Scentee App之后，同時(shí)購(gòu)買能與手機(jī)連接的特殊設(shè)備，設(shè)備內(nèi)置香盒。將設(shè)備插入耳機(jī)口，通過(guò)點(diǎn)擊手機(jī)app，就能讓設(shè)備像加濕器一樣噴出氣霧，發(fā)出指定的氣味。通過(guò)編程，它還能實(shí)現(xiàn)更多操作。在玩游戲的時(shí)候，玩家每次發(fā)射武器時(shí)，Scentee就能發(fā)出火藥味。

設(shè)備能像加濕器一樣噴出氣霧丨Scentee

為了讓氣味聞起來(lái)更加溫和，而不是噴霧狀直沖鼻孔，虛擬現(xiàn)實(shí)專家杰基·莫里哀（Jacki Morie）還研發(fā)了一款氣味衣領(lǐng)RemniSCENT。這個(gè)衣領(lǐng)同樣固定了香盒，內(nèi)部含浸有氣味的濾紙圓盤(pán)，頂部由閥門(mén)和風(fēng)扇組成，二者的開(kāi)放和關(guān)閉由電腦控制。當(dāng)使用者佩戴衣領(lǐng)時(shí)，衣領(lǐng)可以和電腦無(wú)線連接，配合VR將輸出信號(hào)傳遞至閥門(mén)和風(fēng)扇——它們打開(kāi)時(shí)，就能在用戶鼻子附近發(fā)出氣味。

看起來(lái)不錯(cuò)，但嗅覺(jué)體驗(yàn)尚未成功

類似的產(chǎn)品還有很多，但它們很少被應(yīng)用到實(shí)際生活中。為什么嗅覺(jué)依然是VR體驗(yàn)中缺失的一環(huán)呢？最根本的原因是氣味分子和我們的嗅覺(jué)系統(tǒng)有著非常復(fù)雜的反應(yīng)過(guò)程，使預(yù)測(cè)和模擬氣味的工作十分困難。

氣體分子與嗅覺(jué)受體結(jié)合丨陳倩

將三原色彼此疊加，就能調(diào)出各種各樣的新顏色，但把各種分子組合成特定氣味卻困難得多。人類能探測(cè)的氣味分子種類多達(dá)近10000種，它們分子結(jié)構(gòu)或濃度的微小變化都會(huì)改變嗅覺(jué)感知。一些物質(zhì)盡管有相似的化學(xué)分子式，但其氣味可能完全不同。比如，同為內(nèi)酯類（lactones）物質(zhì)，一種有薄荷氣味，而另一種聞起來(lái)卻像樟腦丸。

除此之外，“香盒”產(chǎn)品還存在很多實(shí)際操作層面的問(wèn)題。比如氣味分子還會(huì)留存在空氣中，如果上一種氣味沒(méi)有消散，它就會(huì)干擾甚至覆蓋掉新產(chǎn)生的氣味，使體驗(yàn)感大打折扣。同時(shí)，替換新的香盒又貴又麻煩。

拋棄香盒，鼻孔里插電極試試？

為了規(guī)避香盒的一些弊端，有科學(xué)家開(kāi)拓了一條全新的思路：不借助化學(xué)物質(zhì)，將電極插入鼻腔，通過(guò)弱電脈沖直接刺激嗅覺(jué)受體而形成嗅覺(jué)。

工程師艾德里安·卓（Adrian Cheok）就此展開(kāi)了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，部分電刺激確實(shí)與嗅覺(jué)的形成有關(guān)。在特定情況下，受試者可產(chǎn)生與氣味相關(guān)的感覺(jué)，如可聞到水果味、薄荷味、木質(zhì)味等等。但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生與氣味無(wú)關(guān)的感覺(jué)，如痛覺(jué)、熱覺(jué)、壓力感、麻木感等。

鼻子里插電極來(lái)感受氣味丨Adrian Cheok

實(shí)驗(yàn)雖然初步證明了電刺激產(chǎn)生嗅覺(jué)的可行性，但在實(shí)驗(yàn)中，受試者出現(xiàn)痛感、視覺(jué)閃爍，而且聞到的氣味數(shù)量也十分有限。另外，鼻子里插電極，還面臨各種安全和倫理問(wèn)題，普通人可不敢輕易嘗試。

新冠疫情期間，喪失嗅覺(jué)被認(rèn)為是感染新冠的重要特征，讓我們重新認(rèn)識(shí)到嗅覺(jué)是感官中不可或缺的一部分。當(dāng)嗅覺(jué)消失，我們對(duì)事物的感知豐富程度也銳減。如何開(kāi)發(fā)嗅覺(jué)體驗(yàn)，讓感知的細(xì)膩程度再上一層樓，就靠科學(xué)家再多多努力了！

參考文獻(xiàn)

[1]https://www.bbc.com/future/article/20210104-the-reason-why-you-cant-smell-television-shows-yet

[2]http://alltheseworldsllc.com/solutions/a-deep-inhale-scent-in-virtual-spaces/

[3]https://www.latimes.com/food/dailydish/la-dd-smartphone-smell-bacon-scentee-20131030-story.html

[4]Firestein, S. How the olfactory system makes sense of scents. Nature 413, 211–218 (2001).

[5]Morie J F. Meaning and emplacement in expressive immersive virtual environments[D]. University of East London, 2007.

[6]陳倩, 唐智, 賴陳岑. 嗅覺(jué)受體在非嗅覺(jué)組織和細(xì)胞中的作用及其機(jī)制[J]. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展, 2020(2):91-104.

[7]Cheok A D, Karunanayaka K. Digital Smell Interface[M]//Virtual Taste and Smell Technologies for Multisensory Internet and Virtual Reality. Springer, Cham, 2018: 93-117.

作者：亞克西

標(biāo)簽： 分子結(jié)構(gòu)