香料香精
嗅觉:人机交互中被唤醒的感官
当机器也能“闻”
想象这样一个场景: 清晨,你在厨房冲咖啡,智能助手提示:“今天的咖啡豆香气偏淡,可能放久了。”午饭前,它又提醒:“厨房空气中检测到轻微焦糊味,请检查炉灶。”晚上,在客厅看电影时,它伴随剧情释放出雨后泥土的味道,让人身临其境。
这一切听起来像科幻电影,但其实正在变成现实。随着传感器和人工智能的发展,科学家正在让机器学会“闻”——这是嗅觉感知计算的核心,也是一项关乎健康、安全与情感体验的全新科技。今天,我们就来聊聊嗅觉感知计算与人机交互,看看这一新技术如何一步步走进未来生活。
界面的演进:从屏幕到空气
人机交互的历史是一部“界面史”:
○ GUI(图形用户界面):电脑屏幕、手机图标,用视觉来操作。
○ TUI(有形用户界面):积木、触控设备,让人能“摸”到数字世界。
○ NUI(自然用户界面):引入更多模态和感官(如手势、语音、眼动追踪、五感),更贴近人的自然行为。
2008 年,Jacob 等学者在 CHI 会议上提出“基于真实的交互设计(Reality-Based Interaction)”[1],主张界面应借鉴人类的日常经验,让人与机器的交流像在现实世界一样自然。视觉和听觉已被大量应用,而嗅觉——作为容易被人忽视的“沉睡感官”——正在被唤醒。
一个著名的艺术实验是 MIT Media Lab 的 “Dollars & Scents”。部署在实验室办公楼大堂的扩香系统会根据股市变化自动释放不同气味:市场上涨时喷出清新的薄荷味,让人心情愉快;下跌时则散发酸涩的柠檬味,引发焦虑与警觉。这不仅是一个有趣的技术展示,更提示了人们气味可以传递信息与情绪的妙用。
感知:机器如何学会“闻”
(1) 人类的嗅觉密码
人类能分辨成千上万种气味,秘诀在于所谓的“交叉敏感”机制:
○ 一个嗅觉受体能与多种气味分子结合;
○ 一个气味分子也能作用于多个受体。
这就像乐曲由多个音符组成,嗅觉也是大脑通过“受体组合”形成的气味编码。更神奇的是,嗅觉与记忆和情绪高度绑定:杏仁核、海马区既负责嗅觉加工,又负责情感记忆,因此气味总能让人“铭记于心”。
这也解释了为什么气味难以用语言描述——嗅觉系统主要和大脑的右半球相连,而语言多由左半球主导,所以我们常常“说不清楚,但忘不了”。
(2)人工嗅觉的仿生原理
科学家们受到启发,开发了“电子鼻”(E-nose):利用一组对不同气体敏感的传感器来模拟嗅觉受体的交叉敏感。它不会识别单个分子,而是通过传感器阵列的“响应模式”来识别复杂气味。
例如,清华大学未来实验室的嗅觉计算团队研发了多代电子鼻系统,能够在 ppm(百万分之一浓度)级别快速检测气体。应用方向包括:
○ 公共安全:在机场、公交、出租车中检测易燃易爆物。
○ 家庭生活:监测燃气泄漏、食物变质、饭菜焦糊。
○ 健康医疗:通过呼气分析疾病风险,为嗅觉障碍患者开发辅助设备。
○ 消费体验:水果成熟度预测、香水个性化推荐。
这些应用展示了嗅觉感知对未来生活的潜力。
计算:让气味变成“数据”
感知只是第一步,下一步是“计算”——把气味模式转化为可理解、可预测的信息。
1. 嗅觉空间的解构
2023 年,《Science》刊登了 Google Brain 团队的研究 POM(Principal Odor Map)[2]。他们通过机器学习,把分子结构映射到嗅觉感知空间,建立了气味预测模型。后来该团队成立了初创公司 OSMO,致力于“数字嗅觉图谱”。
(2)面向应用的快速识别与场景理解
在实际应用中,更需要快速、可靠的嗅觉计算。未来实验室嗅觉计算团队开发了8 通道轻型电子鼻,能在十秒内区分 53 种气味类别,准确率达到 95.3%(Sensors and Actuators B, 2025)[3]。同时,还探索了利用多模态 AI 来解析电影内容,自动渲染气味轨道,为沉浸式影像带来“气味声道”(IEEE VR 2024)[4]。
可以说,嗅觉计算正处在“从量变到质变”的关键阶段:随着更多数据的积累,机器对气味的理解将越来越接近人类
交互:从科幻到现实
从上世纪初开始,不断有发明家、从业者尝试在影院释放气味,使得观众更加“身临其境”,虽然效果不佳,但这些尝试开创了“气味电影”的先河。此后,研究者不断探索设计嗅觉增强的多感官体验,如Sensorama(1960s):视觉影像系统结合风、振动和气味;MetaCookie+(2011, CHI)[5]:通过视觉增强和气味叠加,让普通饼干“变身”不同口味。    
当前,嗅觉交互的应用场景已经拓展到很多场景,例如虚拟现实、记忆增强、信息传达、健康与疗愈、新媒体艺术等。未来实验室嗅觉计算团队提出了“为更多而设计”的研究愿景:只有开发出更好用的设计工具,才能在不同用户、不同场景、不同复杂度的应用中推广嗅觉交互。这意味着不仅要研究“气味本身”,还要考虑它与多场景、多感官的融合。
嗅觉与健康:科普日的核心意义
在世界嗅觉日,讨论嗅觉不仅是前沿科技的展示,也关乎健康。全球有超过 5% 的人口存在嗅觉障碍(WHO 数据),对他们而言,嗅觉交互技术或许能成为“辅助嗅觉”的新手段,例如智能嗅觉训练装置能帮助嗅觉障碍患者进行康复训练、辅助治疗阿尔兹海默症。对大众来说,嗅觉界面的应用也可能带来更便捷的安全提醒、更丰富的感官体验。嗅觉健康是所有嗅觉交互的前提,而嗅觉交互技术也在反过来赋能嗅觉健康。
结语:未来的世界,也许能“闻得到”
从 GUI 到 NUI,从“看见”到“闻见”,人机交互的发展趋势表明:越多感官参与,我们与数字世界的边界就越模糊。嗅觉感知计算仍在起步,但已经展示出巨大的潜力。未来,当你走进超市,电子鼻能告诉你水果的新鲜度;在 VR 游戏里,你能闻到森林的潮湿气息;在医院里,病人的呼吸气体能即时被分析,辅助医生诊断。嗅觉不仅是被遗忘的感官,更是通往未来人机交互的重要钥匙。
参考文献:
1. Jacob, Robert JK, et al. "Reality-based interaction: a framework for post-WIMP interfaces." Proceedings of the SIGCHI conference on Human factors in computing systems. 2008.
2. Lee, Brian K., et al. "A principal odor map unifies diverse tasks in olfactory perception." Science 381.6661 (2023): 999-1006.
3. Sun, Yuchi, et al. "An electronic nose device with rapid and universal odor detection capability." Sensors and Actuators B: Chemical (2025): 137871.
4. Zhang, Yu, et al. "OdorAgent: Generate odor sequences for movies based on large language model." 2024 IEEE Conference Virtual Reality and 3D User Interfaces (VR). IEEE, 2024.
5. Narumi, Takuji, et al. "Augmented reality flavors: gustatory display based on edible marker and cross-modal interaction." Proceedings of the SIGCHI conference on human factors in computing systems. 2011.
来源:化学感知
2025年11月14日 00:20
REPORT
报告
重磅!中国香妆融媒体发布《2025年度中国化妆品行业舆情全景报告》(摘取版)
从违规添加到儿童安全,从品牌品控到跨境争议,从国际双标到直播售假争议,中国化妆品行业在高速发展的同时,也暴露出质量安全问题,并发生舆情事件。 在315之际,中国香妆融媒体特形成数万字的《2025年度中国化妆品行业舆情全景报告——案例复盘、风险拆解与合规指南》。此报告以国家药监局通告、行业处罚信息以及媒体曝光量、消费者舆情量级为依据,对2025年护肤、彩妆、日化、婴童、医美、跨境美妆等领域典型事件进行全景复盘、深度点评、风险拆解。中国香妆融媒体摘取其中部分内容予以公开发布,简称“概要公开发布版”。需要说明
2026.03.14 05:37
重磅发布|2024年化妆品产业发展报告
为全面、客观反映我国化妆品产业年度发展态势,中国香料香精化妆品工业协会产业研究中心组织编制并正式发布《2024年化妆品产业发展报告》。报告围绕政策法规环境、宏观经济与社会文化因素、市场规模与结构变化、渠道演进、技术创新、竞争格局及未来趋势等关键维度,系统梳理2024年行业运行特征与阶段性成果,并结合数据研判与典型案例,对产业面临的机遇与挑战提出分析与建议,旨在为政府部门政策制定、企业战略决策与行业高质量发展提供参考。
2026.01.05 05:54
一线纪实专栏|国货美妆海外市场表现亮眼 两年销售额破8亿 同比增长503%
据不完全统计,目前中国出口海外的美妆品牌已突破50个,在欧莱雅、雅诗兰黛等国际巨头的围堵下,撕开了一道“东方品牌叙事缺口”,正以惊人速度改写全球美妆市场格局。
2025.12.08 09:24
艾媒咨询|2026年中国香水行业研究及消费者洞察报告
2025年12月3日,由中国香料香精化妆品工业协会主办的,以“共传东方韵,同调世界香”为主题的第二届中国调香师大会(CCPF)在广州隆重举行。全球新经济产业第三方数据挖掘和分析机构iiMedia Research(艾媒咨询)受邀参与,艾媒咨询分析师出席此次大会并深度解读了《2025-2026年中国香水行业消费洞察与品牌市场策略研究》。
2025.12.05 01:06
“透明质酸效应”打造更多化妆品产业中国名片
所谓透明质酸效应,是指济南的福瑞达、华熙生物聚焦透明质酸原料,经过30多年深耕科研,突破应用边界、产业边界,不仅成功占领全球市场,还带动了国内以透明质酸为核心的化妆品、药品、医疗器械、食品等关联产业,拉动了整个产业链的发展和社会经济增长。 “既有新材料的科技创新,又有经济价值和环保效益。”颜江瑛表示,济南“透明质酸效应”是新质生产力的具体体现。
2025.06.20 04:05
查看更多
DATA
数据
2026化妆品品牌TOP50
2026.05.10 00:46
2026化妆品企业TOP50
2026.05.10 00:40
重磅!2025年化妆品品牌TOP50强调研结果公布
2026年5月7日,由中国香料香精化妆品工业协会(以下简称“中国香妆协会”)主办,以“数驱增长 价值领航”为主题的2026中国香妆品牌发展大会在上海奉贤区东方美谷隆重召开。大会现场,备受行业关注的2025年化妆品品牌TOP50强调研结果正式发布,为中国香妆产业树立年度标杆,推动行业从“规模增长”向“价值增长” 加速迈进。
2026.05.07 03:23
线下反弹、高端领涨—— 2026年第一季度中国化妆品行业数据分析报告
本报告“线上渠道”指通过电商平台完成的零售交易,包含品牌自营、平台自营及直播带货,不含品牌私域小程序及跨境电商。“全渠道零售额”为线上渠道与线下实体零售之和,线下渠道含百货专柜、CS渠道、商超、单品牌店等。同比数据均与2025年同期对比,环比数据部分章节提供参考。
2026.04.27 02:33
2025年度中国化妆品企业TOP50评选结果公示
为推动化妆品生产制造高效、高质发展,中国香料香精化妆品工业协会(以下简称“中国香妆协会”)依据《中国化妆品产业数据统计规范》,制定《中国香料香精化妆品工业协会企业市场地位调研服务工作管理办法(暂行)》,通过科学评估体系树立行业标杆,引领行业转型升级,提升我国化妆品企业的核心竞争力。评选工作自2026年2月启动,历经企业申报、专家评审、违法记录核查、数据验证等环节,综合考察企业创新能力、产能布局、质量管理、合规经营等多维度表现。经专家组严格审核,以下企业符合入围条件,现予以公示:
2026.04.19 01:17
查看更多
京公网安备11010502058609号