AI可媲美人类鼻子

徐锐

如今的人工智能（AI）似乎无所不能。2023年8月31日，在一项发表于《科学》的研究中，研究人员设计的AI系统可以简单地通过分析某种化合物的分子结构来描述其气味，且与受过训练的人类嗅觉的描述相似。

设计该系统的研究人员用它列出了与数百种化学结构相对应的气味。这个“气味指南”可以帮助研究人员设计新的合成气味，并使研究人员更深入地了解人类大脑是如何解释气味的。

气味是唯一一种直接从鼻子传递到大脑记忆和情感中心的感觉信息，这条直达途径解释了为什么气味能唤起特定的强烈记忆。

为了探索化学物质结构与气味之间的联系，研究团队设计了一种神经网络AI系统。该系统可以将55个描述性词汇中的一个或多个，如鱼腥味、葡萄酒味等同气味挂钩。该团队指示AI描述约5000种气味物质的香气，分析每种气味物质的化学结构，以确定结构和香气之间的关系。

该系统确定了一种化学品结构与特定气味之间的约250种相关性。研究人员将这些相关性组合成一个“主要氣味图”（POM），为AI预测新分子的气味提供参考。

为了将POM与人类鼻子进行对比，研究人员对15名志愿者进行了培训，让他们将特定的气味与AI使用的描述性词汇联系起来。研究人员收集了数百种自然界中不存在但人们足够熟悉的气味。他们要求志愿者描述其中的323种，同时让AI根据每种新分子的化学结构预测其气味。结果发现，AI的预测结果与志愿者平均给出的描述非常相近。

但有专家指出，气味是非常个人化的东西，志愿者答案的平均值不一定是描述气味的正确答案。还有专家认为POM并没有揭示人类嗅觉背后的生物学意义，例如，不同的分子是如何与人类鼻子中约350个气味受体相互作用的。

该团队下一步将尝试找出气味是如何相互结合和竞争的，以创造出人脑所解析的与单个气味分子完全不同的气味。

（选自2023年9月4日《中国科学报》，本刊有删改）