北京
烹饪时从厨房里飘出的饭菜香、公园里或淡雅或浓烈的花香、雨后空气中的泥土味……这些都是嗅觉器官和大脑在发挥作用，帮助我们闻到各样的美妙气味。而有一种技术不仅能让我们闻到气味，还能让我们看见气味，这就是神奇的数字嗅觉技术！
绘图/张玲
我们是如何闻到气味的？
当空气中各种各样的气味分子进入鼻腔，就会附着于受体上，进而与特定的嗅觉受体细胞结合，触发电信号。
电信号经嗅神经传递到嗅球，在嗅小球上完成接力，然后再通过复杂的神经回路传递到大脑的嗅皮层（大脑负责嗅觉处理的皮层区域）和相关区域后，大脑就会对这种信号进行解码及感知，我们就会识别气味，从而形成了完整的嗅觉体验。
电子鼻来解谜
数字嗅觉技术模拟人类嗅觉，利用一种名为“电子鼻”的电子系统，通过电子传感器来检测和分析气味分子。
电子鼻中有很多小传感器，它们对不同气味分子的灵敏度不同，彼此配合，组成一个超级战队，从而识别出不同气味。
与人类的生物嗅觉机制相似，当电子鼻“闻”到气味，传感器阵列会产生电信号；这些信号会被传递到它们的“大脑”——数据处理系统中；数据处理系统会对这些电信号进行分析，识别它们是什么气味。这个分析过程就像解谜一样，通过一系列复杂的算法和模式识别技术，“大脑”就可以确定气味的种类和强度。
电子鼻的“大脑”里还有一个“气味图书馆”，里面记录了研究人员积累下来的气味信息。当电子鼻“闻”到新气味时，会把这种新气味和“气味图书馆”的数据进行对比，找出最相似的气味。
电子鼻的工作原理(供图/白静)
让气味被“看”见
那么，气味既看不见又摸不着，我们怎么知道电子鼻闻到了什么？其实，研究人员早就对这个问题进行了探究，并发明了多种气味可视化技术。
气味图形：研究人员用各种图表来展示气味的特征，例如雷达图、散点图。就像每个人的指纹都是独一无二的一样，每种气味也有自己独特的“图形”。通过观察这些图形，我们可以看到不同气味之间的区别。
气味颜色：颜色变化也可以用来表示气味的强度和类型。例如，红色表示浓烈的气味，蓝色表示清淡的气味。通过不同的颜色组合，我们还可以看到气味的变化和分布，就像看一幅彩色的画一样。
虚拟气味世界：更神奇的是，科学家还利用虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术，创造了一个可以“看”到的气味世界。戴上VR眼镜，你不仅能看到气味的图形和颜色，还能“闻”到不同的气味，仿佛置身一个气味乐园。
佩戴 VR 设备感受虚拟气味世界
多领域上岗的“气味检测师”
电子鼻不仅仅是一个有趣的发明，它在生活中也发挥着很大的作用。
在食品和饮料行业，电子鼻可以帮助我们检查食物的新鲜度和品质。例如，电子鼻可以检测水果是否变质、牛奶是否过期，还可以分析咖啡的香气，确保我们喝到的都是优质咖啡。
在环境监测方面，电子鼻可以监测空气质量，检测环境中是否含有害气体和污染物。当空气中有害气体浓度过高时，电子鼻会发出警报，提醒我们注意防护。
在医疗健康领域，医生可以用电子鼻来分析病人的呼吸，从中发现一些疾病的早期迹象。例如，不同的疾病会导致体内产生不同的挥发性有机化合物，电子鼻可以检测并识别这些化合物，帮助医生诊断和治疗。
在公共安全方面，电子鼻可以用来检测危险物品，例如爆炸物和毒品。借助电子鼻进行安全检查，警察可以及时发现并排除潜在危险，保护公共安全。
大图：法国一医院展示用于检测肺癌的电子鼻
小图：电子鼻可用来检测食材是否新鲜
数字嗅觉的未来
在未来，电子鼻中的传感器会更加精细，能检测更微小和更多种类的气味分子，其嗅觉能力会更加接近甚至超过人类的嗅觉；电子鼻的“大脑”也会变得更加聪明，可以更快更准确地识别气味，从复杂的气味混合物中分离出单一气味成分；未来的电子鼻甚至可以集成到我们的手机或可穿戴设备中，实现随身携带。
数字世界如同一座充满奇妙香气的花园，让我们一起期待、一起感受，用科技去拥抱“味”来的神奇嗅觉之旅。
撰文 | 白静
责任编辑 | 王佳璇、郭庭瑄
运营编辑 | 郭庭瑄
质量审核 | 业蕾
❖ 文章来源：《知识就是力量》杂志
《数字化嗅出“味”来世界》 ❖
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