嗅觉数字化！AI还原记忆中的味道

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  新智元报道  

人类嗅觉的数字化，它来了！

当今的计算机算法，尤其是AI技术，几乎已经把人类的视觉和听觉完全虚拟化了。

文字和语音的相互转换、文生图和视频的效果已经出神入化、难辨真假。

但同为人类最古老的感官之一，嗅觉却似乎没有相应的进展。

——别急，在这么卷的时代，科研人员不会遗漏任何东西。下面将要出场的Osmo，已经开始应用相关的研究，并朝着商业化方向努力。

Osmo推出的气味传送技术，可以在世界的任何地方捕捉气味，并在另一个地方释放出来。

作为一种新的沟通方式，有朝一日，这将赋予数字世界新的感知，——在新的时代，计算机将能够产生气味，就像我们今天生成图像和声音一样。

你可以在世界任何地方，闻到生长在你家附近的百合花；

参观完西斯廷教堂，将亲人送回家，还能闻到教堂里旧油漆和石膏的气味；

看一部关于大海和水手的电影时，可以在剧院闻到海水的咸味。

——这些听起来像是遥远的东西，但已经在Osmo的实验室中成为技术现实。

对此，有网友表示，“这正是我梦寐以求的”。

甚至有网友也在进行类似的工作：通过传感器捕捉气味数据、向量化后用于RAG，希望能够增强LLM的感知。

当然也有较为煞风景的网友：既然什么气味都能传，那我放个屁岂不是......

如何实现？

我们今天所知道的数字世界，大部分都是教计算机如何看和听的结果。

而传送气味的原理也类似，——使用环保分子记录、分析和再现气味，这项技术被命名为Scent Teleportation。

Scent Teleportation首先利用传感器采集薰衣草田的气味，然后处理器识别所有正在工作的分子，最后使用特殊的打印机找到正确的气味组合来重现它。

——之后，你就可以在纽约的一个实验室，闻到来自加利福尼亚的花香。

Scent Teleportation使用一种称为气相色谱质谱仪（GC/MS）的分子传感器，识别气味中工作的分子，并使用AI模型和气味图谱生成可用于传送的配方。最后，使用一个冰箱大小的打印机来还原气味。

以上的技术流程，以多篇谷歌Brain等机构的研究为基础，比如下面这篇：

论文地址：https://doi.org/10.1101/2022.09.01.504602

而Osmo的创始人兼首席执行官Alex Wiltschko，就是这些搞科研的大佬之一。

Alex Wiltschko毕业于哈佛大学，获得了神经科学博士学位，导师为Sandeep R Datta教授。

Alex Wiltschko的研究方向为嗅觉神经科学，并开发了下一代高通量行为表型技术，该技术已在数十家顶级实验室和制药公司中使用。

2017年，Alex加入Google Research，从事机器学习和生物学的交叉领域工作。

2022年，他创立了Osmo，同时，作为GV的常驻企业家，他还加入了生命科学团队，专注于推进数字嗅觉领域。

Alex Wiltschko曾多次创业，他职业生涯的大部分时间都在探索人工智能的新领域。

在加入谷歌之前，Alex与他人共同创立了Syllable Life Sciences（后被Neumora收购），该公司使用人工智能和计算机视觉来破译肢体语言，以加速临床前开发并构建更好的疾病治疗方法。

Alex还是Whetlab（被Twitter收购）的联合创始人，早期还自己负责coding。

作为业内的大佬，Alex Wiltschko也发表了许多具有影响力的文章。

感官地图

如何测量气味？气味是由在空气中飘荡、进入我们的鼻子并与感觉受体结合的分子产生的。潜在的数十亿个分子可以产生气味，因此很难确定哪些分子会产生哪些气味。

感官地图（Sensory map）可以帮助我们解决这个问题。

不过嗅觉是一个更难破解的问题：分子的变化方式比光子多得多；数据收集需要物理上接近（没有类似的摄像头）；相比之下，人眼只有三个颜色感觉感受器，而人的鼻子超过有300个气味感受器。

2019年，Alex Wiltschko参与的谷歌团队开发了一个图神经网络（GNN）模型，用于探索数千个不同分子的例子，每个例子与它们唤起的气味标签配对，例如“牛肉”、“花香”或“薄荷”，以了解分子结构之间的关系，以及此类分子具有每个气味标签的概率。

模型的嵌入空间包含每个分子的表示，作为固定长度的向量，根据气味描述分子，就像根据RGB值描述颜色一样。

传送气味是第一步，Osmo的下一个目标是传送各种气味的组合，比如苹果和薰衣草的混合。

随着未来技术的进步，嗅觉的数字化终将走出实验室，成为我们日常生活的一部分。

当然了，应用于全新领域的AI模型也需要全新的数据集，包括传感器和打印机的改进，都是有趣的技术。

Osmo在去年拿到了850万美元的投资，来自比尔及梅琳达·盖茨基金会（Bill & Melinda Gates Foundation），另外Alex Wiltschko的老东家Jeff Dean也是公司的投资人之一。

将气味数字化意味着重构数字世界的感官，同时将更广泛的真实气味带入物理领域。这让我们对气味世界有了新的掌握，与我们最古老、最能引起情感共鸣的感官建立新的联系。

未来，将有数以百万计的人捕捉和分享气味，或者重新混合来创造自己的气味。这种创作也会成为一种新的公共艺术形式，香水行业或将为之颤抖。