清华博士：用鼻子和计算机交互，离我们还有多远
原创 李珈琳 人文清华讲坛
你有没有经历过这样一种场景：在一个擦肩而过的路人身上闻到一股很喜欢的味道，回家之后想买同款却苦苦寻觅不到。如果这个时候有个嗅觉感知探头，像色彩吸色器一样将气味导入购物软件，说不定就能找到同款香味的香水、沐浴露或者除臭喷雾了。这个想法在未来，未必不能实现。
本期的人文清华播客“清华博论”栏目主播刘宣伯（2020级清华大学新闻与传播学院博士研究生）对话清华大学未来实验室助理研究员路奇，说说嗅觉、气味和计算机交互。
我们精选了部分内容，一起走进感官的未来世界～
本期内容
本期嘉宾
路奇，清华大学未来实验室助理研究员，嗅觉交互课题组负责人，博士期间（导师徐迎庆教授）开始从事嗅觉交互、嗅觉计算相关研究，主导“嗅豆”系列电子鼻和采集装置的开发工作，是国内第一个系统从事嗅觉人机交互界面研究的博士研究生。
用嗅觉欺骗味觉，减脂餐也能变得“美味”
很多人以为品尝美食靠的是舌头，但其实嗅觉才是我们“吃出味道”的主要作用者。
“我们吃东西时，其实80%-90%的味觉体验都来自嗅觉。”陆奇解释。“有个专业术语叫‘鼻后通路’，就是你把一个东西吃进嘴里，这个气味会从口腔进入鼻腔，”然后被大脑感知。
在一项著名的嗅觉研究实验中，研究者在头显（HMD）中放置一块原味饼干，并用VR画面将其显示为巧克力饼干，同时通过气味扩散器散播巧克力或草莓味，结果显示约80%的被试者误以为自己吃的原味饼干真的是“巧克力饼干”或“草莓饼干”。
实验照片
这就意味着，可能以后即便你吃的是索然无味的减脂餐，只要气味设计得好，也能骗过你的大脑。
事实上，这样的“气味幻觉”已经有了初步的商品化尝试。国外有一款“气味水杯”，利用“逆行嗅觉”（retro-nasal olfaction）原理，将香味胶囊安装在吸嘴上，喝水时，香味会通过鼻腔与口腔相连的通路传入大脑，让大脑误判普通白水为有味道的饮料。对于想戒掉含糖饮料却又难以适应白开水的人来说，这类产品提供了一种“既健康又有味道”的替代方案。
让鼻子“动动脑”，或许是未来健康饮食方式的一种。
鼻子也可以是电子的
1982年，英国Warwick大学Persaud和Dodd等研究首次提出传感器阵列嗅觉模型实验，并将“电子鼻”这个概念系统化。电子鼻最初的用途是食品安全检测、环境污染监控等专业任务。它能通过传感器阵列模拟人类嗅觉，捕捉气味分子的特征，实现闻味识物。
格但斯克工业大学化学系开发的电子鼻
时至今日，电子鼻的作用变得更加广泛。目前，路奇所在的实验室正在研发嗅豆系列电子鼻：“嗅豆”是桌面版，适合放在实验室或工作台上；“嗅豆mini”则是移动版的，能被安在冰箱、油烟机、甚至烤箱里，用来检测气味。以烤箱为例，现在我们烤蛋糕可能要自己预设时间和温度，很容易控制不好，成品要么没烤熟，要么烤干巴了。“我们就想说，有没有可能通过‘嗅觉’辅助？因为这个东西从生到熟一定是伴随着气味的挥发的，通过分析气味，智能烤箱能识别食品什么时候正好能出锅，达到色香味俱全的状态。”
未来，这种装置或许还可以帮你识别冰箱里哪样菜要坏了，厕所里有没有异味超标，甚至判断你刚才倒的到底是白水、雪碧还是啤酒……通过识别气味背后的情境，它在帮你悄悄构建一个能“闻”懂的家。
气味也懂情绪？
你有没有发现，有些人身上有一股你说不清的，但会让你不由自主地想要靠近的“味道”？其实这是因为嗅觉跟人情绪性的记忆情感有非常直观的联系，人的嗅觉通路与大脑中处理情绪与记忆的区域非常接近，因此嗅觉对情感的调动尤为强烈。
“我们平时经常有这种经历，你闻到一个气味，会瞬间回想起小时候奶奶家的味道、妈妈的味道或者是任何味道。它就是一种情绪性记忆。”
有些时候，气味在传递记忆和情感上甚至比视觉、语言更直接。这也是为什么一些母婴产品会强调“妈妈的味道”，因为对婴儿来说，熟悉的气味能让他们更安心，更容易入睡。
不仅如此，气味也可能成为未来情绪交互的媒介。路奇提到：“自动驾驶将来遇到紧急情况，车内如果播放某种特定气味，可以让你瞬间知道‘现在有危险’，比如类似燃气泄漏的臭鸡蛋味，那种直觉反应比视觉提示还快。”
正因为嗅觉这么“不过脑”，才更适合在危急中触发我们的瞬发性反应。
别忘了保护你的嗅觉
不过，如此关键的感官，在现代生活中却经常被忽视。
“你会发现，大家对眼睛保护、听力保护很上心，但对鼻子几乎没概念。”
很多人以为嗅觉是越用越“废”的，实则不然。只要避开粉尘、刺激性气体等不良环境，尤其避免长期吸烟，嗅觉是可以保持灵敏度的。要知道，吸烟不仅危害身体健康，更会损伤嗅觉神经。
后天因素之外，嗅觉和年龄也有关系。小孩子偏爱奶香、甜食并非巧合，而是因为这类“简单香气”所依赖的嗅觉系统会最先发育成熟。等到十几、二十几岁，我们的嗅觉系统才逐渐学会欣赏茶、咖啡等带有苦味和化合物的复杂气味组合。
人的嗅觉器官发育在大约三十岁会到达最成熟期，再往后就会进入减退期。这也是为什么很多人到了老年会发现自己口味变重了，那是因为嗅觉逐渐退化了，不再那么敏感，人只能靠加重调味来“找回味道”。
事实上，嗅觉不仅可以靠保护也可以靠训练来维持。近年来，医学界愈发重视“嗅觉训练”。越来越多研究证明，“嗅觉丧失”是阿尔茨海默症的早期预警信号之一，嗅觉训练也因此成为延缓认知退化的新疗法。
2009年，德国德累斯顿工业大学（TU Dresden）的Hummel教授团队进行了首个证明嗅觉训练可显著提升嗅觉能力的随机对照试验，参与者持续闻玫瑰、柠檬、丁香、桉树味12周，发现嗅觉功能改善明显。
路奇形容嗅觉是一个挺抗造的感官：“它的再生能力比较强，如果不是特别毁灭性的打击，几个月是能恢复过来的。”
原标题：《播客丨清华博士：用鼻子和计算机交互，离我们还有多远》