2022年02月23日 09:00
【科學快訊】
在所有感覺中，嗅覺是最沒有存在感的一個。如果要在3秒內說出嗅覺的作用，你的第一反應可能是「檢查自己有沒有感染新冠」。不少科學家也認為，嗅覺對人類的生存影響不大，因此我們可能正在慢慢失去嗅覺。
編譯 | 二七
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在我們的鼻子裏，存在著數百萬個嗅覺神經元，每個神經元都具備一類能識別氣味的受體。我們聞到氣味的時候，實際上是吸入了一些揮發性分子，這些分子會與特定的受體結合。最終，我們聞到的氣味，就是激活的多個受體的組合。這樣一來，我們「只」需要約400種不同類型的受體，就能識別各種各樣的氣味。
然而，人和人的嗅覺受體並不相同。2013年的一項發表於《自然·神經科學》的研究發現，平均而言，任意兩個人就有超過30%的嗅覺受體存在差異。這或許也可以解釋，為什麼有的人覺得氣味已經重到忍無可忍了，而另一個人覺得沒什麼，甚至可以做個深呼吸。
最近，中國科學院上海營養與健康研究所的研究者，專門進行了一項實驗，來研究人與人之間嗅覺的差異。該研究已經發表於PLOS Genetics。
古老與年輕的嗅覺受體
研究團隊從中國招募了1000名漢族志願者，又從美國紐約招募了364名族裔不限的志願者，並提供了10種味道，讓志願者給這些味道的強弱和是否好聞打分。在這10種味道中，志願者對2種味道的體感差異很大——有的人覺得味道很重，而有的人幾乎聞不到——一種是佳樂麝香（Galaxolide），這是一種廣泛應用的麝香型合成香料，經常出現在香水的成分表裏；另一種是與人類腋臭有關的氣味分子3M2H（trans-3-methyl-2-hexenoic acid）。
在志願者打分的同時，研究團隊還分析了這些志願者體內的嗅覺相關基因。「通過對比基因的多樣性和嗅覺的多樣性，我們就能進一步了解人類聞到氣味的過程，從而研究單個嗅覺受體在人類嗅覺中發揮的作用。」研究的通訊作者，中國科學院上海營養與健康研究所的李冰潔表示。
通過對比，研究團隊鎖定了2個新的嗅覺受體，分別對應了佳樂麝香和3M2H。不出所料，編碼這些受體的基因有著大量突變，這影響了人們對相應氣味感覺的強弱。
研究者進一步對比了這兩種新發現受體的基因突變，同時還結合了另外27種已知的嗅覺受體相關突變。這樣一來，他們就能了解這些突變在演化過程中出現在人類基因組上的時間前後是增強還是削弱我們的嗅覺。
「我們總結了所有已發表的與嗅覺受體有關的基因多樣性研究，」在論文中，研究者這樣寫道，「我們發現，那些有著‘古老版本’受體的個體，更傾向於將聞到的味道描述得更強烈。」換句話說，隨著演化，人類的嗅覺也許正在消退。
「盡管這項研究設立的本意並不是想要論證或是否定這個假說，更何況我們也需要考慮是否存在樣本選擇偏差。然而就目前的數據來看，這項研究的確支持了靈長類動物嗅覺基因庫隨著時間推移而退化這一假說。」
更少的基因，更小的嗅球
人類嗅覺退化的假說並不是最近才提出來的。一直以來，就有一些理論認為隨著視覺成為了主導感覺，嗅覺會變得越來越不重要，因此正被逐漸「拋棄」。尤其是當科學家發現，人類有大約1000個嗅覺受體相關基因，其中只有390個可以編碼嗅覺受體，大部分則是不幹活的「假基因」。相比之下，小鼠有1100個「幹活」的基因，「假基因」只有200個。
扇形面積代表了人類與小鼠對不同物質的嗅覺強弱，可以看到人類在食物和植物方面嗅覺很強，而小鼠在生存方面略勝一籌（圖片來源，Li et al。， 2022）
19世紀，法國神經科學家保羅·布羅卡（Paul Broca）對人類的大腦提出了一些在當時看來頗為「特別」的見解。比如，他指出，人類大腦前部與語言和思維有關的腦葉比其他動物的要大。相比之下，他注意到我們的嗅球——一對用來感知氣味的結構——更小、更扁平，位置也沒那麼顯眼。
布羅卡認為，這些差異意義巨大。他提出，人類擴大的前額葉是我們自由意志的所在地，正是這裏使人類變得獨一無二。然而，我們的嗅球控制著一種動物性的感覺，這種感覺迫使我們做出進食和性行為等「基本行為」。
隨後，布羅卡更激進地將哺乳動物分為嗅覺動物和非嗅覺動物，非嗅覺動物包括人類、其他靈長類動物和鯨類等水生動物。布羅卡認為，人類並非聞不到氣味，只是可以有意識地「屏蔽」氣味的影響，這是其他哺乳動物無法做到的。
人類正在失去嗅覺……嗎？
在某種程度上，布羅卡的理論成為了嗅覺研究的基石。然而隨著嗅覺的秘密被揭開，人類正在失去嗅覺的觀點引起了激烈的爭論。
阿拉斯加大學費爾班克斯分校的人類學家卡拉·胡佛（Kara Hoover）就指出，盡管相比其他動物，人類大腦中嗅球所占的比例比較小，然而這並不能說明人類的嗅覺就更差。在哺乳動物中，嗅球的大小並不會與大腦的其他部分成比例地變化。「如果你有一個巨大的大腦，也不一定會有一個巨大的嗅球。畢竟頭更大的動物，也不會聞到更臭的世界。」從這個角度來說，嗅球的大小似乎並不能提供足夠的信息。
同樣，一些研究也已經證明，我們的嗅覺並沒有想象中那麼糟糕。即使嗅覺基因比其他動物少，人類辨別氣味的能力也超過了我們自己的預期，甚至超過了其他動物——這取決於具體的氣味。
羅格斯大學的約翰·麥根（John McGann）也認為嗅覺相關基因的數量並不能說明問題。進一步研究表明，一些「假基因」其實也會被激活並發揮作用。更重要的是，嗅覺受體是聯合工作的，所以擁有390種受體，並不代表只能區分390種氣味。「每個物種都有自己的長處和短處，人類在某些氣味方面的嗅覺強於其他動物，比如我們自己血液中的化學物質，和香蕉的味道。我們對其他氣味的敏感度要低得多，但這並不代表我們的嗅覺就比小鼠差。」
同樣，也有研究指出，不同人群之間嗅覺也存在很大差異，在樣本選擇上的偏差可能會帶來誤解。拉德堡德大學的心理學家阿西法·馬希德（Asifa Majid）就認為：「典型的嗅覺研究側重於西方的志願者，然而在他們所處的文化中，對嗅覺的感知並不是特別精細。但世界其他地區的人，比如馬來西亞的Jahai人和泰國的Maniq人，就更擅長辨別和描述氣味。」
而在麥根和神經科學家諾姆·索貝爾（Noam Sobel）看來，人類的嗅覺可能依然強大，只是「我們大多數人沒有練習」。麥根曾經嘗試著蒙上眼，靠嗅聞地面的味道找路；索貝爾曾經把一群本科生帶到公園，蒙上眼，並且要求他們跟著地上灑的巧克力油的味道走了約10米遠——他們都成功了。
說到蒙上眼睛靠嗅覺在公園裏找路的實驗，雖然（應該不會有人想嘗試吧）但是，請勿模仿。
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