为什么"气味"是最后的前沿

在人类的五感中，视觉、听觉和触觉已经实现了高精度的数字化。摄像机以4K/8K记录世界，麦克风忠实地将空气振动转换为电信号。触觉反馈从智能手机的触觉引擎到VR手套正日益普及。味觉方面，电子舌（e-tongue）的研究也在迅速推进。

然而，嗅觉却被单独落下了。原因显而易见。光可以用波长（颜色）和强度两个参数来描述，声音则由频率（音调）和振幅来表征。但气味是数十万种挥发性分子复杂混合而成的化学信号，微小的结构差异（如镜像异构体）就会产生截然不同的气味。构成"香蕉气味"的分子超过300种，混合比例稍有变化，就会变成"熟透的香蕉"或"腐烂的香蕉"。人类的嗅觉受体约有400种，每种受体对多种分子产生响应，大脑通过其组合模式来识别气味。这种"组合编码（combinatorial coding）"的复杂性，正是阻碍嗅觉数字化的根本原因。

然而进入2020年代，图神经网络（GNN）和大型语言模型（LLM）开始突破这道壁垒。通过让AI学习分子的三维结构图，预测"这种分子闻起来是什么气味"的精度已超越人类调香师。与此同时，随着合成生物学的发展，在芯片上重现人类嗅觉受体本身的生物传感器也进入了实用化阶段。在AI与生物学的交汇处，一个巨大的市场机遇正在悄然形成。

数字嗅觉市场概况

调查公司的预测普遍乐观。Grand View Research预测数字嗅觉技术市场规模将于2030年达到20.6亿美元（约3,090亿日元），复合年增长率（CAGR）为9.9%。Emergen Research的预测更为积极，预计2034年市场规模将达到49.8亿美元（约7,470亿日元），CAGR为16.1%。OMR Global则估计2024年市场规模为16亿美元（约2,400亿日元），2030年将增至37亿美元（约5,550亿日元）。

从细分领域来看，医疗诊断在2024年占据市场最大份额，达34.4%。通过呼气分析对肺癌、帕金森病、肝硬化进行早期检测，临床准确率已达86%。另一方面，预计增速最快的领域是娱乐/VR/AR板块，2030年前CAGR为9.1%。Gartner预测"到2027年，60%的AR/VR体验将包含触觉或嗅觉元素"。

2025年全球风险投资市场中，AI企业共获得2,587亿美元（约38.8万亿日元）的融资，占整体的61%（OECD发布）。嗅觉AI是其中一个小众但高速增长的细分赛道，正如Osmo于2026年2月完成的7,000万美元（约105亿日元）B轮融资所示，顶级风投机构的入场已全面提速。

Osmo――AI绘制"气味地图"

创业与技术突破

Osmo于2022年由Alex Wiltschko创立。Wiltschko在哈佛大学获得嗅觉神经科学博士学位（2016年），此后在Google Research及Google Brain主导数字嗅觉团队长达5年。2023年8月，他的团队在*Science*杂志（Vol 381, pp 999-1006）上发表了"Principal Odor Map（POM）"。这是首个能够从分子结构预测气味感知的通用嗅觉图谱，并证明其分类气味的精度超越了人类评测小组。

"回顾视觉的历史，从摄影的发明到电影、电视、再到智能手机摄像头，视觉的数字化用了整整100年。正如摄影捕捉光线一样，我们所构想的'气味记录仪'将捕捉世界的气味与味道。"

――Alex Wiltschko，Osmo CEO

Osmo的核心技术Olfactory Intelligence（OI）采用图神经网络（GNN），以分子的三维结构图为输入，输出气味的感知特性。通过将气味表示为POM上的坐标，可以实现"介于花香与麝香之间、略带木质感"等自然语言描述与分子结构之间的相互转换。

气味的远程传输

2024年，Osmo宣布实现了"Scent Teleportation（气味远程传输）"。这是在无需人工干预的情况下，通过GCMS（气相色谱-质谱联用仪）分析某一地点的气味、上传至云端、映射为POM坐标、并在另一地点进行重现的全流程完全自动化。这意味着嗅觉版"视频通话"在技术上已成为可能。

融资与投资方

Osmo迄今已融资超过1.3亿美元（约合人民币9.5亿元）。

2023年1月的A轮融资（6000万美元）由Lux Capital与Google Ventures（GV）联合领投，Arena Holdings、Moore Strategic Ventures、Amazon Alexa Fund、Exor Ventures及比尔与梅琳达·盖茨基金会（500万美元股权投资）参与跟投。

2026年2月的B轮融资（7000万美元）由Two Sigma Ventures领投，Valor、Atreides、Amplo、Alumni Ventures、Collab Fund、Lumina Partners及Stripe联合创始人Patrick Collison以个人身份参与。所有现有投资方均进行了跟投。

Two Sigma Ventures合伙人Colin Beirne表示：

"Osmo正在为AI开拓一个全新的感知维度。香水只是开始。我们投资的是数字嗅觉的基础设施层，其应用场景将从医疗诊断延伸至环境监测。"

Generation品牌与盖茨基金会驱蚊研究

2025年3月，Osmo推出了AI驱动的香水品牌"Generation"，并发布了全球首批AI设计的香料成分：Glossine（茉莉系花香）、Fractaline（持久双重特性）和Quasarine（清新茉莉）共3种原料。传统定制香水的开发需要数百万美元的预算与数年时间，而AI的引入将大幅降低这一门槛。

此外，Osmo获得了比尔与梅琳达·盖茨基金会合计850万美元的资助，用于推进AI驱蚊研究。Osmo发现的8种新型分子已被证实具有比传统DEET和派卡瑞丁更强的驱避效果，有望应用于疟疾防控领域。

Koniku――生物神经元与硅的融合

湿件芯片的冲击

Koniku（约鲁巴语中意为"不死"）由尼日利亚裔神经科学家Osh Agabi于2015年在加利福尼亚州圣拉斐尔创立。Agabi在拉各斯大学获得物理学学士学位后，走上了合成神经生物学的道路。

Koniku的研究方法与其他任何初创公司都有着根本性的不同。他们将小鼠脑细胞分离出来，通过基因改造使其表达嗅觉受体蛋白，再将其与硅芯片融合，制造出"湿件芯片"。从字面意义上说，"活体神经元"在芯片上"嗅闻"空气中的分子。

Koniku Kore的规格

主打产品"Koniku Kore"重量不足600克，是一款iPad大小的便携式设备，具备同时检测和识别4,096种以上化合物的能力。检测对象涵盖爆炸物、芬太尼、甲基苯丙胺、病原体，乃至癌细胞。与探测犬不同，它可以全年365天、每天24小时持续运作，不受人类疲劳或情绪的影响。

与空客的合作

Koniku自2017年起与Airbus（空客）展开合作，并于2022年7月与空客子公司MTM Robotics签署了为期24个月的联合研究协议。目前已在新加坡樟宜机场和旧金山国际机场进行了实地测试。这是一项旨在取代航空安保中探测犬的举措。在药物（芬太尼、甲基苯丙胺）检测方面，该公司与赛默飞世尔科技建立了合作关系。

就已披露数据而言，融资总额约为165万美元（约合人民币1,200万元），规模相对有限，出资方包括Presight Capital、IDO Investments、软银、IndieBio及Plug and Play Tech Center等。预计其大部分营业收入来自空客等企业的合同项目。

Aromyx——将人类嗅觉受体集成于芯片

Aromyx由Chris Hanson于2013年在加利福尼亚州山景城创立。以斯坦福大学毕业生为核心的团队开发了一种生物传感器，通过克隆人类402种嗅觉受体的DNA并将其搭载于一次性芯片上。当暴露于气味或味道样本时，受体被激活，其模式经数字化后上传至云端进行分析。

融资总额约为2,090万美元（约合人民币1.52亿元）。2019年的种子轮（300万美元）由Ulu Ventures领投，2021年的A轮（1,000万美元）由Rabo Food&Ag Innovation Fund与SOZO Ventures联合领投。

2023年9月，Aromyx被Olfactive Biosolutions（由Chris Hanson本人联合创立的新公司）收购。其受体技术与全球最大的配体-受体数据库，成为Olfactive Biosolutions旗下"Olfactory Language Model（OLM）"的基础——这是一个以嗅觉和味觉受体数据训练的大型语言模型，堪称LLM的嗅觉版本。

Moodify——用AI"重写"大脑的气味感知

与魏茨曼研究所的独家技术

以色列特拉维夫的Moodify于2017年由Yigal Sharon（首席执行官）和Dr. Yaniv Mama共同创立。该公司与魏茨曼科学研究所嗅觉实验室拥有独家知识产权合作关系，致力于开发基于AI的分子级气味设计平台。

累计融资总额约为1,030万美元（约合人民币7,500万元）。种子轮融资（160万美元）由Next Gear Ventures领投，Toyota AI Ventures参与；A轮融资（800万美元）吸引了宝洁公司（P&G）、Toyota Ventures、OurCrowd及大正制药的参与。

操控气味感知

Moodify最具创新性的产品是"Moodify White"。该产品并非通过化学方式掩盖特定气味，而是利用AI算法临时改变大脑对气味的感知，从根本上消除对不愉快气味的识别。这是一种基于神经科学的方法，利用三叉神经（trigeminal nerve）与嗅觉之间的相互作用来实现这一效果。

另一款产品"Moodify Red"是一种促觉醒配方，能够在数秒内唤醒感到困倦的驾驶员。其原理是通过刺激三叉神经来促进肾上腺素的分泌。

宝洁公司于2023年9月宣布，已将Moodify White引入其香精开发部门。在汽车领域，Moodify与法雷奥（Valeo）及雷诺-日产创新实验室建立了合作关系，共同开发车内气味控制解决方案。

OVR Technology——为VR/AR添加"第三感官"

用气味治疗PTSD

总部位于佛蒙特州伯灵顿的OVR Technology成立于2017年，由绰号"气味界的印第安纳·琼斯"的Aaron Wisniewski创立。Wisniewski拥有专业厨师、调酒师、侍酒师及感官艺术家等非凡经历。

OVR的"Architecture of Scent"平台由可佩戴于VR/AR头显的"ION Scent Device"、面向内容开发者的软件插件，以及自主研发的"ION Scentware"墨盒系统三部分构成。此外，公司还推出了面向消费者的游戏产品"Omara Scent Display"。

最值得关注的应用领域是PTSD（创伤后应激障碍）治疗。在中佛罗里达大学开展的项目中，通过将VR与气味相结合的疗法，三分之二的PTSD患者反映症状消失。针对有战斗经历的退伍军人，研究人员在VR空间中还原了战场气味（火药味、沙漠尘土气息、柴油燃料气味），从而显著提升了暴露疗法的治疗效果。

日本嗅觉初创公司

阿罗马比特（Aroma Bit Inc.）

阿罗马比特由黑木俊一郎于2014年2月在东京银座创立。其最大特点是尺寸仅为6×3mm的超小型硅基CMOS气味成像传感器。开发套件"5C-SSM-H1"由5种气味感应膜×16个元件，共计80个感知元件构成。与传统气体传感器的根本区别在于，它并非检测特定气体，而是模仿生物嗅觉，将气味模式可视化。

融资方面十分充裕。2019年3月从索尼创新基金等机构融资2.5亿日元；2019年10月JT（日本烟草产业）和East Ventures加入，累计融资达3.5亿日元；2021年2月从爱普生跨投资、京瓷、TechAccel Ventures融资3亿日元；2022年丰田纺织、明治控股也相继投资。累计融资估计超过10亿日元。

索尼、京瓷、丰田纺织、明治HD、JT等日本顶级大企业联合投资的阵容，正是这项技术跨产业潜力的有力佐证。

Aromajoin Corporation

总部位于京都的Aromajoin由Dr. Dong Wook Kim于2012年创立。历经十余年香气控制技术的研发，开发出的"固体香氛盒技术"摒弃了传统液态和气态方式，实现了从固态在0.1秒内切换100种香气。

主打产品"Aroma Shooter"售价998美元（约15万日元），随附6支香氛盒，补充装售价54美元（约8,100日元）。已从Samsung Venture Investment、三井住友海上等日韩投资方融资约134万美元（约2亿日元）。

在CES 2024上发布了面向XR的嗅觉设备，目前在零售、美妆、娱乐、VR及神经科学领域拥有超过100家企业客户。

索尼的嗅觉技术

索尼通过旗下独立的Olfactive Technologies部门开发了NOS-DX1000嗅觉测量装置。该装置搭载40种香氛盒，并采用专有的Tensor Valve Technology（高气密张量阀技术）抑制气味泄漏。2025年12月在晴空塔举办了嗅觉技术体验展览，与游戏《无限暖暖》的联动合作也广受关注。在医疗领域，该技术正被研究用于阿尔茨海默症和帕金森病的早期检测。

嗅觉传感器硬件的现状

数字嗅觉的"眼睛"——传感器硬件，根据原理和用途的不同，市场上存在多种多样的产品。

电子鼻（e-Nose）芯片

德国SmartNanotubes开发的"Smell iX16"是一款16通道碳纳米管传感器芯片，实现了ppb（十亿分之一）级别的灵敏度和1μW（微瓦）的超低功耗。在此基础上，还提供了手持式设备"Smell Inspector"，以及兼容Raspberry Pi/Arduino的64通道插件模块"Smell Board iX16x4"。该系列由Cottonwood Technology Fund主导，融资240万欧元（约380万人民币）。

MEMS型传感器

DFRobot的"Fermion MEMS气味传感器"尺寸极小，仅13×13×2.5mm，功耗低于20mA，兼容Arduino，售价30至50美元（约200至350元人民币），是爱好者和研究人员都能负担得起的价位。

工业用·医疗用

日本Kanomax公司的OMX系列是一款手持式气味计，产品线涵盖工业用（OMX-SRM）、医疗健康用（OMX-ADM）和TVOC用（OMX-TDM）。

仿生型传感器

Koniku的Koniku Kore（重量不足600g，iPad大小，可同时检测4,096种化合物）与aromabit的5C-SSM-H1（6×3mm，80个元件），均采用仿生方法，但前者使用真实的生物神经元，后者则是硅基气味感应膜，技术路径各有不同。

预计面向消费者的智能手机内置气味传感器将以100美元（约700元人民币）以下的价格推向市场。

应用场景的扩展

医疗保健

通过呼气分析进行疾病筛查，是嗅觉技术最具前景的应用领域。临床试验报告显示，该技术检测肺癌、帕金森病和肝硬化的准确率可达86%。索尼的NOS-DX1000被用于痴呆症的早期发现，Koniku的生物传感器则应用于病原体检测。斯坦福大学的"气味与味觉治疗计划"（Smell and Taste Cure Initiative）报告了PRP（富血小板血浆）注射疗法对创伤后嗅觉障碍的长期疗效（2024年12月发布）。

食品与饮料质量管理

Aromyx（现更名为Olfactive Biosolutions）的受体芯片被用于食品质量控制、风味设计与溯源追踪。Aromabit的传感器正如明治HD和JT的投资所示，在食品行业具有广阔的应用前景。

汽车

Moodify的车内解决方案通过与法雷奥、雷诺-日产和丰田的合作，在驾驶员清醒保持与车内舒适性两方面均已实现商业化落地。

安防与国防

Koniku与空客的合作着眼于全面取代机场安保中的嗅探犬。其与赛默飞世尔科技的药物检测合作，作为边境管控及应对芬太尼危机的手段，正受到广泛关注。

VR/AR与娱乐

从OVR Technology的PTSD治疗应用，到Aromajoin面向100余家企业的XR嗅觉设备，再到索尼的游戏联名合作，嗅觉在娱乐领域的整合正在加速推进。

营销与零售

店内香氛营销、品牌"签名香型"设计，乃至电子商务领域"气味预览"这一尚待开发的市场潜力巨大。Osmo旗下的Generation品牌与流行文化博物馆（MOPOP）合作，将全球首款由AI设计的签名香型引入了博物馆。

环境监测

电子鼻技术被应用于大气与水质污染的实时监测，以及废物处理设施中挥发性有机化合物（VOC）的检测。

病虫害防治

Osmo与盖茨基金会联合开展的驱蚊研究，发现了8种效果优于DEET和派卡瑞丁的新型驱避分子。在每年因疟疾死亡人数超过60万的撒哈拉以南非洲地区，其公共卫生影响不可估量。

开源与学术研究

数字嗅觉领域的开源项目也日趋丰富。MIT的"SmellNet"是首个大规模气味数据库，包含180,000个时间步、50种物质、50小时的数据。Microsoft Research的"Olfaction"项目将深度学习应用于嗅觉受体与感知的映射。Ahuja Lab的"OdoriFy"发布了基于可解释AI的嗅觉受体预测工具，米兰理工大学的"Olfactory Display for Metaverse"则公开了面向VR的嗅觉显示器开源硬件（CAD＋软件）。

学术层面，MIT Media Lab的"Essence"项目开发了首款可通过智能手机远程控制的嗅觉计算项链。Caltech的e.J. Hong研究室获得360万美元（约5.4亿日元）的三年期资助，正致力于利用蜜蜂和果蝇解码嗅觉编码机制。

VC的看法

硅谷的风险投资机构将嗅觉技术视为"AI开拓的最后一种感官"，对此表现出浓厚兴趣。

Lux Capital的Josh Wolfe参与了Osmo的联合创立。Lux Capital以深科技投资著称，曾早期投资量子计算（Rigetti）、核聚变（Commonwealth Fusion Systems）和合成生物学（Zymergen）。他们将嗅觉AI定位为与这些领域并列的"基础技术平台"。

Google Ventures（GV）延续了Wiltschko在谷歌内部领导的嗅觉AI团队的研究，与Lux Capital联合领投了Osmo的A轮融资。Amazon Alexa Fund的参与暗示了将嗅觉整合至语音助手的未来构想。

Two Sigma Ventures领投B轮，表明这一以量化和数据驱动著称的机构高度认可嗅觉数据的基础设施价值。Patrick Collison（Stripe联合创始人）的个人参与，也印证了科技行业顶尖人士对此领域的高度关注。

Toyota Ventures同时投资了Moodify和Aromajoin两家公司，在出行×嗅觉技术融合领域进行了战略性布局。索尼创新基金对Aromatech的投资，则表明这家消费电子与娱乐巨头正将嗅觉传感定位为平台级技术。

剩余问题与限制

乐观前景的背后，存在几个结构性挑战。

第一，标准化的缺失。 数字嗅觉领域至今没有类似视频H.264或音频MP3那样的"气味编码标准"。各家公司采用各自独有的格式与协议，互操作性无从谈起。

第二，墨盒的局限。 现有设备依赖6至40种墨盒，距离再现自然界中数十万种气味分子的目标相去甚远。墨盒的更换成本同样是一大难题——Aromajoin的补充装每支售价54美元（约合8,100日元）。

第三，小型化的瓶颈。 IEEE（电气电子工程师学会）2025年报告指出，面向消费者的智能手机内置气味传感器若要实现实用化，仍需进一步的技术突破。Aromabit的6×3mm芯片虽是重大进步，但在可靠性与量产化方面仍存在挑战。

第四，监管的缺位。 目前FDA、REACH、EPA均未出台针对数字嗅觉消费设备的相关指南，对挥发性有机化合物（VOC）长期暴露风险的监管框架尚不完善。

第五，气味的主观性。 气味感知极为个人化，因遗传背景与文化背景的不同而存在显著差异。某人觉得舒适的气味，对另一个人而言可能令人不适。这种主观性使数字嗅觉的标准化愈发困难。

未来展望

尽管面临这些挑战，数字嗅觉的未来依然光明。

人工智能的演进正在急剧加速嗅觉识别与合成的精度。Osmo在*Science*上发表的论文所展示的POM，正被定位为嗅觉研究的"AlexNet时刻"——正如2012年AlexNet彻底改变图像识别一样，POM不可逆转地加速了嗅觉的数字化进程。

"计算机通过NLP学会了读写，通过计算机视觉学会了观看。我们终于通过嗅觉智能教会了计算机嗅闻。"

——Alex Wiltschko

随着传感器小型化与物联网的融合，到2027年，智能手机内置嗅觉传感器有望以不足100美元的价格走进消费者手中。索尼的嗅觉测量装置和Aromajoin的芯片模块，正在稳步构建其技术基础。

在医疗健康领域，基于呼气分析的非侵入性疾病筛查，有望将临床精度从86%提升至95%以上。除肺癌、帕金森病、肝硬化外，糖尿病、传染病及精神疾病的早期发现应用也正在研究之中。

个性化浪潮同样汹涌而来。Osmo的AI香料设计，能够根据个人遗传嗅觉图谱实现定制香水的规模化生产。过去只有少数富裕阶层才能拥有的"专属香气"，正借助AI得以大众化。

若Gartner"到2027年60%的AR/VR体验将包含触觉或嗅觉元素"的预测成真，娱乐产业内容制作的范式将从根本上改变。电影和游戏拥有如同音轨一般标准化的"气味轨道"，这一未来已进入视野。

数字嗅觉正站在与100年前摄影技术开启视觉数字化相同的起点上。正如从摄影到彩色摄影、从黑白电视到HDR显示器的演进历程，今日粗糙的气味传感器与墨盒，终将进化为能够在分子层面自由生成、传输、存储任意气味的技术。Osmo的Wiltschko所构想的"Osmograph"——一种如相机捕捉光线般捕捉气味的装置——真正实现的那一天，已不再是科幻故事。

参考资料

  • Wiltschko, A. et al. (2023). "A Principal Odor Map Unifies Diverse Tasks in Human Olfaction." *Science*, Vol 381, pp 999-1006.
  • BusinessWire (2026/2/4). "Osmo, Digital Scent Design Company, Announces $70M in Series B Funding."
  • Airbus (2022/7/20). "Koniku and Airbus Expand Partnership to Re-imagine Aviation Security."
  • P&G/Moodify (2023/9/28). "Procter & Gamble Fragrance Development Group Taps AI-Based Solution Moodify White."
  • Grand View Research. "Digital Scent Technology Market Size Report, 2024-2030."
  • OECD (2026/2). "AI firms capture 61% of global venture capital in 2025."
  • MIT Media Lab. "Essence: Olfactory Computational Necklace." https://www.media.mit.edu/projects/essence/overview/
  • Two Sigma Ventures (2026). "How Osmo's Scientist-Founder Is Giving Computers a Sense of Smell."
  • Fortune (2025/4/21). "Alex Wiltschko profile -- Osmo, Google AI Olfactory."
  • TechCrunch Japan (2021/2/9). "アロマビット 3億円調達."
  • Aromajoin. "Aroma Shooter Specifications." https://docs.aromajoin.com/
  • Sony. "Olfactive Technologies." https://www.sony.co.jp/en/Products/OlfactiveTechnologies/