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为探究气味化学与感知模式关联，德国 Friedrich - Schiller - University Jena 等机构研究人员开展对 74 种单分子气味的研究，构建相关数据集，为嗅觉感知研究提供重要基础。
探索嗅觉世界的未知：74 种单分子气味感知研究
在日常生活中，气味无处不在，它能唤起回忆、影响情绪，甚至左右我们的饮食选择。但你是否想过，为什么一种气味会有特定的味道？科学家们也一直在努力解答这个谜题。多年来，虽然对嗅觉受体基因组的解码取得了进展，了解到约 400 个人类嗅觉受体基因负责识别超百万种不同的嗅觉感知，但化学结构与气味之间的确切关系仍未完全明晰。
目前研究气味感知的数据库大多源自训练有素的专家小组或香水行业。这些数据库虽有一定价值，但存在不少问题。一方面，它们常使用预定义标签，影响嗅闻者的感知，且标签在不同数据库中存在差异，难以进行比较；另一方面，数据生成过程缺乏透明度，样本代表性不足，无法准确反映普通人群的嗅觉感知。例如，此前 Keller & Vosshall 在 2016 年的研究虽涉及一些普通人群，但样本规模有限，难以深入分析个体间嗅觉感知的差异。为了填补这些空白，来自德国 Friedrich - Schiller - University Jena、TUD Dresden University of Technology 等多个机构的研究人员展开了一项大规模研究，旨在构建一个更全面的嗅觉感知数据库。
研究人员采用了精心设计的嵌套研究设计。他们计划招募 1080 名健康个体和 120 名嗅觉功能减退的患者参与研究，最终招募到 1227 名参与者，包括 875 名在家进行测试的健康个体（“@home” 组）、244 名在实验室进行测试的健康个体（“@lab” 组）和 48 名患者。参与者需评估 74 种单分子气味，这些气味的选择涵盖了广泛的化学成分，且与以往研究有重叠，便于对比分析。
在研究过程中，参与者先通过在线调查填写问卷，内容涉及社会人口学背景、个性特征、心理健康状况、嗅觉在日常生活中的作用等。之后，参与者进行气味评估。“@home” 组的参与者会收到装有 10 种气味样本的测试盒和在线调查链接，在不受干扰且无异味的环境中进行评估；“@lab” 组和患者则在实验室中，在研究人员的指导下进行相同的评估流程，且 “@lab” 组和患者在评估后还需进行嗅探棒测试（Sniffin’ Sticks），以检测嗅觉能力。此外，研究人员还选取了 60 名健康个体组成 “retest” 组，在约一周的间隔内对部分气味进行两次评估，以测试嗅觉感知的时间稳定性。
在气味分子选择上，研究人员从 1389 种气味分子中，根据与其他研究重叠、化学多样性、可用性、价格和安全性等因素，挑选出 74 种单分子气味。其中，苄基乙酸酯和 4 - 癸内酯被选作 “锚定” 气味，用于组间比较。所有气味的浓度都经过预实验调整，使其强度相似。
研究数据记录在 6 个文件中，包括包含参与者各类信息和评估结果的主数据文件（data.xlsx）、气味刺激信息文件（odors.xlsx）、强度预实验结果文件（intensity_piloting.xlsx）等，这些数据可在 zenodo（14727277）获取。
研究人员对数据集进行了有效性、客观性和可靠性验证。在有效性方面，与 Keller & Vosshall 的数据集对比发现，在 19 种定性感知测量中，两个数据集的评分模式相似，且在愉悦度、熟悉度、可食用性和强度等视觉模拟量表评分上存在显著正相关。在客观性方面，比较 9 个气味组中健康参与者对两种锚定气味的感知测量发现，不同组间评分存在显著差异，但效应量较小；同时，“@home” 和 “@lab” 测量在强度和寒冷度的均值以及强度的方差上存在显著差异，“@home” 组的参与者认为气味强度和寒冷度略低。在可靠性方面，对 “retest” 组的 60 名参与者进行分析，发现所有感知测量在两次评估之间都存在显著关联，其中愉悦度、可食用性和厌恶感的相关性最高。
总的来说，该研究构建了一个包含 1227 名参与者对 74 种单分子气味评估结果的数据集，为理解嗅觉感知的基本原理提供了宝贵资源。通过与以往研究的对比和验证，证明了该数据集的有效性、客观性和可靠性。这一成果有助于深入研究气味化学结构与感知模式之间的关系，能够更精准地分析个体间嗅觉感知的差异，为未来嗅觉相关的研究，如开发更精准的气味评估方法、探索嗅觉与健康的关系等，奠定了坚实的基础。同时，研究中采用的大规模研究设计、多种评估方法相结合的方式，也为后续类似研究提供了有益的参考。但研究也存在一定局限性，例如患者样本招募困难，样本年龄范围相对较窄等，未来研究可在这些方面进一步改进和拓展。
