未来实验室
当AI拥有“嗅觉”:
人工智能如何学习和创造下一款爆款香水?
2025年11月07日 11:58
在人类感官中,嗅觉一直是最神秘的存在。当一缕香气飘过,鼻腔内的数百万个嗅觉受体细胞便开始了一场精密的舞蹈。它们识别着空气中的气味分子,将化学信号转化为大脑能够理解的电信号,最终形成我们对气味的感知。这个过程看似简单,实则涉及极其复杂的生物机制。而今天,人工智能正在揭开这层神秘面纱,改变着我们创造和感知香气的方式。
人类的嗅觉系统是一台高效的生物处理器。我们拥有约400种功能性嗅觉受体,每个受体都能对特定类型的气味分子产生反应。当分子与受体结合,信号便会通过嗅觉神经传递到大脑的嗅球,随后分散到与记忆、情感相关的脑区,如海马体和杏仁核。这就是为什么某种特定的香气能瞬间唤醒深藏的记忆,引发强烈的情感波动。
人工智能要模拟这个过程,面临的第一个挑战是如何将气味数字化。与图像或声音不同,气味没有显而易见的数字表示方法。科研人员的解决方案是从气味分子的结构入手。每个气味分子都有其独特的原子排列和化学特性,这些特性决定了它如何与我们的嗅觉受体相互作用,以及最终会散发出什么样的气味。
在AI嗅觉研究中最引人注目的突破,是消息传递神经网络(MPNN)的应用。这种特殊的图神经网络能够模拟分子内部原子间的相互作用,就像在分析一个社交网络中各个节点之间的关系。
模型示意图
研究人员建立了一个包含约5000个已知气味分子的数据库作为训练素材。每个分子都被标记了多个气味描述词,比如“果香”、“花香”、“芝士味”或“薄荷味”。MPNN模型通过学习这些分子结构与对应气味标签之间的关系,逐渐掌握了预测新分子气味的规律。
GS-LF数据库中的部分分子
这一过程的成果是一个庞大的嗅觉高维图谱,包含了约50万种气味分子的数字表示。在这个图谱中,每种气味都有自己的“坐标位置”,气味之间的相似程度通过空间距离直观呈现。比如,花香、肉味和酒香这几个大类彼此距离较远,而百合、薰衣草和茉莉等具体花香则紧密聚集在同一区域。
为了验证AI模型的准确性,研究人员进行了一场别开生面的“人机对决”。15位专业闻香师与AI模型同时评估400种气味,并就55个气味描述词进行评分。结果令人惊讶:在53%的测试分子中,AI的表现超过了人类专家的平均水平。
AI不仅能够准确识别单一分子的气味特性,在某些难以区分的相似气味上,甚至展现出了比人类更敏锐的“嗅觉”。这种能力并非要取代专业的调香师,而是为他们提供了一个强大的工具,帮助突破人类感官的生理限制。
香水行业已经敏锐地捕捉到了这一技术的潜力。国际香精香料公司奇华顿与天猫合作推出了AI驱动的人机共创服务“Creatogether”,将传统调香过程带入了数字化时代。
传统香水开发周期长达40周左右,而借助AI技术,这一过程被缩短到仅需4周。系统通过分析海量的嗅觉文化数据和分子数据库,能够快速将品牌方的抽象概念转化为具体的气味配方。调香师不再需要完全依赖经验和直觉,而是可以与AI协作,探索以往难以实现的香气组合。
雅诗兰黛公司也在其全球创新中心部署了AI工具,据公司高管透露,这一技术让他们的香水开发时间减少了30%至50%,同时将新配方的产出增加了两倍。效率的提升不仅加快了产品上市速度,更重要的是降低了研发成本,使小众定制香水的大规模生产成为可能。
尽管AI在气味识别和配方生成方面表现出色,但它仍然面临着人类嗅觉特有的挑战。目前的AI模型难以准确表达气味的浓度和强度变化,而这是影响香水体验的关键因素。人类对气味的感知会受到情绪、健康状况、环境甚至记忆的影响,这种主观性和复杂性是现有AI系统难以完全模拟的。
此外,现实世界中的气味通常是数十甚至数百种分子的混合体,它们之间会产生协同或抑制作用,创造出全新的气味体验。AI对单一分子的气味预测相对准确,但对复杂混合气味的理解仍有待提升。
另一个关键问题是,AI缺乏对人类文化背景和情感联动的理解。玫瑰的香气对来自不同文化背景的人可能唤起完全不同的情感反应,这些细微之处是目前算法难以捕捉的。
AI嗅觉技术的应用前景远不止于香水行业。在日本东京工业大学,研究人员采用了一种逆向思维的方法:不是根据分子预测气味,而是根据气味印象反向预测分子特征。这种方法为定制化香料打开了无限可能,理论上可以根据任何人的气味偏好创造出独一无二的香气。
在医疗领域,AI嗅觉技术同样展现出巨大潜力。已知某些疾病会改变人体的代谢产物,从而产生特定的体味。如果可以开发出能够检测这些细微气味变化的系统,就能实现疾病的早期筛查和诊断。
此外,在环境保护、食品安全、危险化学品监测等领域,AI嗅觉也都有着广阔的应用空间。想象一下,智能手机配备的“电子鼻”可以检测食物的新鲜度,或者环境监测站能够实时分析空气中的污染物成分。
AI正在彻底改变我们理解和创造气味的方式,但它并非要取代人类的嗅觉或调香师的 artistry。最成功的应用案例往往是人类创造力与机器计算力的完美结合:AI负责处理海量数据和寻找模式,人类则提供情感理解、文化背景和创造性灵感。
在巴黎的调香实验室里,人机协作的调香师可能会这样工作:AI生成数百个符合要求的初步配方,调香师凭借自己的专业知识和艺术直觉从中筛选最有潜力的方向,再通过反复调试,最终创造出既能引发情感共鸣又符合市场需求的香气。正如一位资深调香师所言:“AI可以告诉我什么气味组合在化学上是可行的,甚至什么是市场上流行的,但它无法理解为什么某种香气能让人们想起初恋或童年的夏天。”在AI拥有“嗅觉”的时代,人类的情感记忆和创造力,或许是我们最不可替代的珍贵资产。
图片来源:https://www.gate.com/zh/news/detail/4062899
Bioπ中国美肤科学传播平台发布本文只是为了更多的信息参考,不代表任何有倾向性的投资意见或市场暗示。
THE END
REPORT
报告
顶层规划锚定中国香妆产业发展航向——解读《轻工纺织产业发展“十五五”规划》香妆产业未来发展路径
2026年9月,工业和信息化部、商务部、市场监管总局联合印发《轻工纺织产业发展 “十五五”规划》(工信部联规〔2026〕211号),将香料香精化妆品纳入轻工重点赛道,从核心技术攻关、人工智能赋能、产品供给升级、质量标准建设、品牌培育、绿色制造、集群发展与对外开放多维度明确产业发展导向。提出到2030年轻工纺织规模以上企业营业收入突破30万亿元的总体目标。这份顶层规划既是对“十四五”时期我国香妆产业发展成就的充分肯定,也为“十五五”(2026-2030)划定行动纲领,推动香料香精化妆品产业深度对接生物科技、美丽健康未来产业赛道,以新质生产力驱动产业由“制妆大国”向“制妆强国”系统性跃迁。
2026.09.28 10:08
重磅发布中国香妆科学传播指数(CBSCI)2026年上半年调研报告(化妆品行业)
中国香妆科学传播指数模型(简称CBSCI)旨在建立中国香妆行业首个科学传播能力评价体系,推动行业从"流量竞争"向"科学认知竞争"升级,促进中国美丽健康产业高质量发展。
2026.08.16 18:56
重磅发布|《2025年中国化妆品产业发展报告》
《2025中国化妆品产业发展报告》立足2025年我国化妆品产业发展实际,围绕市场运行、政策监管、技术标准、产业链协同、渠道变化、科技创新、国货品牌、消费需求及进出口贸易等方面进行系统分析,总结行业发展的主要特征,研判产业面临的机遇与挑战,并提出相关发展建议。报告显示,我国化妆品产业正加快由规模扩张向质量提升转变,科技创新、产品品质、品牌价值和供应链协同能力日益成为行业竞争的关键。现将报告全文作为附件发布,供行业企业、研究机构及相关单位参考。
2026.08.03 20:30
中国香妆科学传播指数CBSCI2026年Q1季度调研报告(化妆品版)正式发布
本调研报告依据《中国香妆科学传播指数模型(China Beauty Scientific Communication Index,简称CBSCI)》编制,围绕中国香妆行业"科研创新—科学内容—传播影响—消费者信任—依法依规依科学",对香妆企业科学传播能力进行多维度、可量化、可追溯的综合评价。
2026.07.25 10:17
中国香妆科学传播指数模型CBSCI正式发布
当前,我国正处于科技创新与制度创新双轮驱动新旧动能转换的关键时期,全社会对科学传播的需求显著提升。信息过载与伪科普并存,公众已从被动灌输转向主动求证。过去,中国香妆行业普遍依赖流量驱动、单一成分炒作与概念营销,虽能短期触达消费者,却因缺乏科技内核导致产品同质化、信任度不足。如今,行业已从日化用品向美丽大健康产业转型升级,竞争逻辑转向科技驱动,亟需构建“科学认知 → 品牌偏好 → 消费信任 → 用户忠诚 → 心智占领”的价值闭环。
2026.07.25 10:13
查看更多
京公网安备11010502058609号