想象一下，在分享刚出炉蛋糕照片的同时，还能传递其诱人的香气。这并非科幻场景，而是一项由人工智能辅助的新兴技术。研究人员开发了一种设备，能够通过互联网传输气味，目前虽仅支持少量特定香味（如啤酒、红酒和蛋糕），但松树林或咖啡的香气已可为虚拟世界及远程通信增添全新的感官维度。
俄亥俄州立大学的研究人员指出，尽管视觉、声音甚至触觉的电子化传输已司空见惯，但气味的数字化仍面临巨大挑战。这是因为气味涉及复杂的化学分子组合，不像视觉信号可以分解为红、绿、蓝像素的组合。任何试图将香味转化为电子信号的尝试，都必须精准识别这些截然不同的分子结构。
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为解决这一难题，研究团队打造了一款“电子鼻”。该装置由金属氧化物传感器阵列组成。当乙醇（来自酒精饮料）或其他果香成分等气体结合到传感器表面时，会改变传感器的电阻，从而产生独特的电信号。
随后，研究人员训练了一种人工智能算法，以识别五种不同食物或饮料产生的独特信号：橙子、蛋糕、咖啡、白酒和红葡萄酒。据项目负责人春（Chun）介绍，让 AI 正确识别气味是整个研究中“最具挑战性的部分”，因为需要生成足够的数据来训练系统。
采集到的信息通过互联网发送至一种名为“Scentronic”的气味生成装置。该系统包含五个微型容器，分别装有对应上述五种气味的液体。每个容器上方配有原子化器，一旦接收到电信号，原子化器便会振动，迫使液体通过棉线释放细滴至空气中，从而重现特定的气味或气味组合。
研究团队设计了多种形态的原型，包括佩戴在项链和手上的版本，以及手持设备。在一项针对 14 名志愿者的测试中，使用手持设备的参与者在平均 73% 的时间里正确识别了传输过来的气味。
此外，研究人员还制造了一种复制口味的原型。该装置类似一个杯子边缘带有电磁液体的结构，内部含有调味液体。当它从互联网接收信息时，相应的液体会落入杯中，模拟味觉体验。
虽然此前已有加热释放气味或直接刺激神经元以产生嗅觉体验等替代方案，但春认为 Scentronic 方法既快速又实用。她计划进一步扩大系统的使用范围，以创造更复杂的香味组合。
为什么磨练嗅觉有助于保持大脑敏锐？
嗅觉能力的下降与帕金森病和阿尔茨海默病等疾病有关。恢复这一常被忽视的感觉，不仅可能减少认知衰退，还具有其他潜在价值。
春认为，娱乐行业可能是首个采用这项技术的领域，旨在创造更具沉浸感的虚拟世界。同时，该技术也有健康医疗方面的应用潜力。例如，通过改善食物的味道来提升饮食体验，使士兵或宇航员的食物更加美味；或者利用 Scentronic 系统帮助医生评估患者的嗅觉扭曲情况，特别是在病毒后遗症或神经退行性疾病的诊断中。
伦敦大学学院的玛丽安娜·奥布里斯特 (Marianna Obrist) 评价称，Scentronic 系统是“一个伟大的想法”，也是朝着正确方向迈出的一步。但她同时指出，识别一种气味并从有限的库中释放匹配气味，与我们轻松传输声音和视觉的方式仍有很大差距。在真正能够记录和重播复杂嗅觉体验之前，还有很长的路要走。
期刊参考：
科学进展 DOI: 10.1126/sciadv.aee9266
