我们已经把颜色数字化,这使得我们可以在网上看到多彩的世界;我们已经把声音数字化,我们才可以欣常优美的音乐,才可以打便宜的网络电话;才可以看在线电影。

可是当你看到主人公正徜佯在花丛中的时候,你是否想过为什么你闻不到花的芳香?当欣赏美食时,看着好看,就不知味道怎样,你是否觉得这是一种遗憾?

而这种遗憾却在于我们迄今为止还未能把气味数字化--不能数字化表示,就不能数字化存储和传播。

对气味的数字化首先要求我们对气味的研究取得质的突破。我们知道声音产生的原理,知道声音的本质是波是震动,才知道用频率用振幅动数字表示声音,我们知道五彩的颜色是由三原色混合而成,才知道用数字来表示颜色。可是似乎我们对于鼻子和舌头如何辨别不同的味知之甚少以至到如今还不能次香臭酸甜苦辣咸放到网上让人下载。

不过,似乎我们不用等多久了。据最新一份韩国政府报告,未来的互联网将能够提供味道信息。此份报告出自韩国信息通讯部之手,据悉到2015年的时候,互联网将可以提供气味信息。而每一种气味,将成为数字化信息,而电脑将根据数字化信息进行排列组合,从而重新演绎不同的气味。据悉,未来的个人电脑将加入“气味盒”,从而向网民提供不同的服务。 另据报道,以色列著名的威茨曼研究所的数学家巴威·哈尔和生物化学家科隆·兰舍特经过长达3年的合作研究,已经能够大致分析出150种不同气味的特性。他们设想,如果能将气味的信息电子化,那就可以把这一电子信息传送到另一个遥远的地方,并且再在那儿把信息还原成气味。他们认为在不久的将来,我们完全可以利用一个电子鼻和一个气味发生器通过因特网来传送种种气味。据介绍,电子鼻可以把气味转变为电子信息,而在线路另一端的气味发生器,在接收到这一气味信息后就可混合出真正的气味来。

  这两位专家已经成功地研究出一套计算方法,此法可以把传感器探测到的气味电子化。此外他们表示,从技术上讲已完全有能力制造气味发生器。气味发生器装有150余种不同的“气味基本元素”,在收到传来的电子信息之后,就能调制出任意一种气味来。气味发生器还可以利用贮藏在CD或DVD光盘里的信息,重新制造气味,其过程和图像处理大同小异,只是在技术上更为复杂罢了。

  不远的将来,网络传送气味真的能够成为现实吗?在技术上具体又是如何实现的呢?气味电子化的发展前景如何?

  气味如何产生并被感知

  要了解气味电子化,我们首先要了解,气味是怎样产生和传播的?嗅觉器官又是如何感知气味的呢?骆德汉教授是广东工业大学信息工程学院仿生嗅觉/味觉传感技术研究室带头人,多年从事机器嗅觉/味觉传感理论、技术及应用研究,在采访中,骆教授告诉笔者,气味是化学分子在嗅觉器官的反应。当某种物质的分子扩散到空气中之后,它们被空气送到我们的鼻腔里,并对人的神经产生刺激,于是我们的鼻子便识别到了这种气味。不同的物质会散发出不同的气味分子,由于这些气味分子的结构不同,其特性也就有所不同。

  骆教授进一步解释道,人体辨别气味的必要条件是气味物质必须不断地向空气中挥发分子并能被吸入鼻腔,然后通过嗅觉神经到达大脑,由大脑作用形成嗅觉。人类的大脑可以辨别和记忆种类繁多的不同气味,因为人拥有由约1000种不同的基因组成的基因族群(约占人体基因的3%),正是它们产生了近千种气味受体类型(注:所有的气味受体都是相关的蛋白质,但是在特定的细节上有差异。这就能够解释为什么它们能被不同的气味分子所触发)。这些受体位于气味受体细胞上,专门用来辨别吸入的气味分子。然后将信息集中传给充当鼻脑中转站的嗅球,那里有结构精致的“嗅觉布置图”,它帮助大脑准确认知这些气味,使人能辨认出约1万种不同的味道。

  人体嗅觉系统是由嗅觉感受器接收气味信号的,人体嗅觉感受器是位于上鼻道及鼻中隔后上部的嗅上皮。从仿生学角度考虑,人体嗅觉感受器构成与机理可概括为三个部分:(1)鼻腔上皮组织(初级),那是接受气体并产生信号的第一个地方;(2)嗅觉球(二级),气体的种类通过“镜像”在这里形成;(3)大脑皮层,信息之间的联系在这里形成并存储。通过这个过程,各种不同的气味得以被人体所识别。

  气味电子化如何实现

  了解了我们所熟知的气味在自然条件下如何产生和被人体感知之后,我们的问题回到那两位以色列科学家的研究上,气味真的可以像他们所发现的那样实现电子化吗?

  骆教授认为,随着科学技术水平的不断提高,气味电子化是可以实现的。骆教授告诉笔者,任何气味都有其独特的性质,可以与某种化学物质发生物理反应或化学反应,造成某一物理量的变化(比如质量、颜色、电特性等变化),通过特定的信号转换机制可以将其转化成电信号,从而可以进行电子化传输。目前,“气味电子化”的实现方法可归纳为三种,即仿生学方法、数字化方法和仿生学与数字化相结合的方法。仿生学方法就是模仿生物嗅觉系统,可对任意不同多成分混合气味进行实时识别、记忆,并用因特网传送信息,然后在接收终端由气味元素合成产生气味;数字化方法是对有限种类气味进行分析,事先形成气味特性数据库。在工作时,气味发送端检测气味特征并用因特网传送气味特征编号,接收终端根据气味特征编号从气味特性数据库选出已库存的气味进行播放;仿生学与数字化相结合的方法就是在气味发送端通过仿生嗅觉装置实时检测气味,用因特网传送气味整体信息,在接收终端从气味库中播放气味。

  根据骆教授的理解,以色列科学家的研究是属于第二种方法,他们是对有限种类气味进行检测、采用网络进行信息传输并用“气味库”实现气味复现,这种研究思想的实现已有一定的技术基础。