眾所周知，圖像、音樂能用 AI 生成，但出乎意料的是，氣味也行。

最近，一個名叫 Osmo 的初創(chuàng)公司宣布，他們成功地將氣味數(shù)字化了。第一個成功的案例是「新鮮的夏季李子」，而且復現(xiàn)出的味道「聞起來」很不錯。整個過程依靠 AI 技術來完成，不需要人工干預。有了這項技術，你就可以像下載音樂一樣下載香水了。

這個發(fā)帖的 Alex Wiltschko 是 Osmo 的 CEO 和聯(lián)合創(chuàng)始人?！笇馕稊?shù)字化」進而「生成氣味」最初只是他在谷歌工作期間的一個研究項目。但在 2022 年，他在 Lux Capital 和谷歌風投的支持下，將其作為一家獨立的初創(chuàng)公司推出。

「我一直熱衷于了解氣味。它是一種非常強大的情緒感官，但我們對它卻知之甚少」Wiltschko 在接受 CNBC 采訪時說。

在復刻出李子的香味后，Wiltschko 非常激動，「帶著這個香味去了很多地方」。

至于這項研究的用途，Osmo 的官方說法是「改善人類的健康和幸?！梗驗樾嵊X數(shù)字化對幫助醫(yī)療人員檢測、治療疾病至關重要。比如，醫(yī)生可以用氣味來觸發(fā)患者記憶或減輕焦慮。

此外，它還有可能在 VR 游戲、電影中發(fā)揮作用，增加 VR 設備的沉浸感。

或者，你還可以用這項技術來留住親人的氣味，但「按月付費」就有點諷刺了。

當然，這些都是長期愿景。在近期，Wiltschko 希望 Osmo 能制造出更安全、更可持續(xù)的香味分子，用于香水、洗發(fā)水、驅蟲劑和洗衣粉等日常用品中的香料。

用數(shù)千個香氣分子訓練 AI 模型

Osmo 的官網(wǎng)上簡單列出了他們的研發(fā)歷史：

0. 在 Osmo 建立之前，Alex Wiltschko 在谷歌研究院領導著這個團隊，他們使用先進的機器學習技術構建了 Osmo 氣味映射圖的基礎。

1. 取得了一項重大突破，可使用圖神經(jīng)網(wǎng)絡根據(jù)分子結構預測其氣味。

2. 創(chuàng)造了以前從未聞過的新分子并以超越人類的準確度進行了預測。

3. 設計出了蚊子覺得難聞的氣味分子（例如驅蟲劑），并且在人體試驗中比避蚊胺（DEET）更有效。

而要更具體地了解 Osmo 的研發(fā)歷程，我們還要從 Wiltschko 的早期經(jīng)歷說起。

Wiltschko 2009 年在密歇根大學獲得了神經(jīng)科學學士學位，并在哈佛大學學習嗅覺神經(jīng)科學，于 2016 年獲得博士學位。

第二年，他成為谷歌研究院的一名研究科學家，在那里，他花了五年時間領導一個團隊，利用機器學習幫助計算機根據(jù)分子結構預測不同分子的氣味，并使用機器學習軟件開發(fā)了 「主要氣味映射圖（principal odor map/POM）」。

這項研究發(fā)表在 2023 年 9 月的《科學》雜志上。據(jù)介紹，POM 坐標可以用于預測氣味強度和感知相似性，即使這些感知特征并非模型訓練的顯式組成部分。這些結果已被用于構建多種嗅覺預測模型 —— 即使沒有微調，其表現(xiàn)也優(yōu)于以前的特征集。

來自 Science

為了構建這個氣味地圖，他的團隊在一個包含 5000 個芳香分子的數(shù)據(jù)集上訓練他們的 AI 模型，這些芳香分子涵蓋了各種氣味類別，如花香、果香或薄荷味。

Wiltschko 發(fā)現(xiàn)，由于分子結構復雜，計算機在分析分子時可能會比較棘手 —— 只要移動一個分子鍵，分子的氣味就可能從玫瑰變成臭雞蛋。

但得益于人工智能技術的進步，該模型能夠捕捉到分子不同結構中的模式，并利用這些知識準確預測其他分子的氣味。

值得一提的是，用來訓練模型的數(shù)據(jù)集確實來之不易。

Wiltschko 說，大型語言模型可以通過「整個互聯(lián)網(wǎng)」的數(shù)據(jù)進行訓練，但當他們開始構建人工智能模型時，還沒有類似的氣味信息數(shù)字圖書館。

所以，他們花了大約一年的時間與香水行業(yè)的公司合作。起初，他們以為這些公司會有很棒的數(shù)據(jù)集，但事實并非如此。

這促使  Wiltschko 和他的團隊創(chuàng)建了「一種新的數(shù)據(jù)」。

為此，他們收集了數(shù)千種分子以及調香大師對其氣味的描述。然后，他們將這些數(shù)據(jù)輸入圖神經(jīng)網(wǎng)絡（GNN），該網(wǎng)絡屬于機器學習的范疇，使用強大的算法來檢測和分析數(shù)據(jù)點之間的關系。

Wiltschko 說，他的團隊可以使用 GNN 來幫助 AI 模型理解原子、連接它們的鍵以及分子結構如何決定其氣味。

氣味數(shù)字化大有用途

氣味數(shù)字化可以開拓出前所未有的應用場景，最基礎的就是氣味的遠程傳輸。Wiltschko 表示，Osmo 希望最終能夠利用自己的技術，將一個地方的氣味數(shù)字化，然后在另一個地方再造一個完全相同的副本，從而實現(xiàn)氣味的遠程傳送。

事實上，該公司最新更新的博客表示，他們已經(jīng)成功了。

具體來說，選擇一種要傳輸?shù)臍馕?，并將其放入一臺 GCMS（氣相色譜 - 質譜）機。如果該氣味的來源是液體，就直接注入；如果是固體樣品（比如李子），就使用頂空分析，也就是將氣味困在物體周圍的空氣中，并通過管子吸收。

GCMS 會識別原始數(shù)據(jù)（可以視為分子），并將其上傳到云。在那里，它會成為主要氣味映射圖上的坐標 —— 這是一種新穎、先進的人工智能驅動工具，可以預測特定分子組合的氣味。

然后，這個配方會被發(fā)送到一臺配方機器人，它會基于該配方來混合不同的氣味，從而復現(xiàn)樣品的氣味。

在另一項成果展示中，Osmo 表示他們使用 AI 發(fā)現(xiàn)了前所未「嗅」的配方，并且他們一口氣向歐美市場發(fā)布了三種前有未有的香水氣味分子。他們將之分別命名為 Glossine、Fractaline、Quasarine。他們還為這三種香水氣味編寫了美妙的描述。舉個例子，對于 Glossine，他們寫到：「一種充滿活力的花香，讓人聯(lián)想到茉莉花，后調和中調散發(fā)出耀眼的亮澤。這種迷人的分子可為之前的任何香水增添耀眼的拉斯維加斯式光彩?！?/span>

此外，Osmo 也在研究多模態(tài) AI，具體來說，他們研究的是基于圖像生成對應的氣味，當然圖像又可以進一步基于文本而生成。下面演示了一個案例：

可以看到，用戶只需輸入文本提示詞，AI 就會幫助你生成圖像（用戶也可直接上傳圖像），然后再進一步為你生成分子配方。當然，如果你還想親身聞到這些氣味，還需要相應的設備。

事實上，他們已經(jīng)在線發(fā)布了這款工具 Inspire，目前支持文本和圖像輸入，但他們也表示未來還會支持音樂、PDF、幻燈片和視頻輸入。感興趣的讀者可以注冊嘗試一下：https://inspire.osmo.ai/landing

這項技術背后彰顯著無限的可能性。舉個最明顯的例子，也許未來我們還能觀看帶有氣味的電影，實現(xiàn)視覺、聽覺和嗅覺的全方位體驗 —— 這或許能給那些風景如花的電影變得更加好看以及好聞。

這個節(jié)目看起來一定很香

最后，Wiltschko 表示 Osmo 還有一項長期目標，即利用這項技術幫助更早地識別疾病。也許未來，我們在體檢時會有一個 AI 通過它的機器鼻子來判斷我們的健康狀況。