每当拧开厨房里的那罐芳香盐，房间里就会立刻充满浓郁的薄荷、咸香、鼠尾草和柠檬精油的香味，令人心情瞬间愉悦。或许，也不一定是香气独特的盐，而是奶奶拿手的蛋糕香，是爱人第一次约会时送你的那支玫瑰的花香，或是新生儿扑鼻的乳香。气味几乎可以被称为魔法：它能唤起情感和记忆，甚至比图像或声音都更生动。然而，嗅觉却是我们最容易低估的感觉。
美国费城天普大学（Temple University）的研究人员瓦伦丁娜·帕马（Valentina Parma）说道：“因疾病失去嗅觉的人通常会感到生活质量显著下降，食物不再美味，不能察觉煤气泄露的问题，还会增加中毒的风险。”你可能会觉得很意外，但我们确实对调节这种感觉的大脑过程所知甚少，在人工智能领域就更滞后了。换句话，目前仍然没有任何能与其他感官领域常见的设备相媲美的电子嗅觉装置。
不过幸运的是，新的发现或许已经可以逐渐改变这种现状了。
意大利技术研究院（Instituto Italiano di Tecnologia）神经科学与认知系统中心的神经科学家朱利亚诺·尤里利（Giuliano Iurilli）解释称：“我们几乎可以说，神经生理学正是随着嗅觉研究而诞生的。
”早在20世纪初，英国神经生理学家埃德加·道格拉斯·艾德里安（Edgar Douglas Adrian）就在这一领域进行了一些非常重要的研究，他也是1932年的诺贝尔生理学或医学奖获得者。“不过，这些研究几乎戛然而止了，”尤里利说。他也很快解释了原因：“听上去有点无聊：因为嗅觉是一种极其复杂的感觉。我是从视觉感知开始研究的，与之相比，嗅觉的复杂度要高一个数量级。
经过这么多年的研究，我终于可以说自己开始很好地理解它了。”
帕马解释说：“当我们闻到某种气味时，实际上是吸入了挥发的分子。这些分子会刺激随机排列在鼻子上部嗅觉上皮细胞之间的嗅感觉神经元。每个人鼻子中都有数百万个此类细胞，每个细胞中存在一类能识别气味的受体。”为了更好地理解，帕马建议把这些受体想象成具有不同凹槽的积木：每个受体只与特定的挥发性分子结合，编码一些特定的气味。
嗅觉系统依靠一个组合系统：它并不是给每一种气味都分配了一个受体，而是通过激活的多个受体的组合来决定感知到了哪种气味。这样，我们“只”需要400种不同类型的受体，就能编码数百万种气味。
尤里利和潘泽里从事的研究有助于我们揭开嗅觉信号处理的计算机制，从而让我们能开发基于仿生学的人工嗅觉系统。
迈克尔·施穆克（Michael Schmuker）是英国赫特福德大学（University of Hertfordshire）生物计算团队的成员，也是世界上为数不多的致力于开发仿生嗅觉系统的研究人员之一。用他的话说，仿生学嗅觉就是“神经形态嗅觉”。“要想只根据化学特征就预测某种未知分子所产生的气味，我们还有很长的路要走，而这是拥有真正人工嗅觉的系统的一项关键技能，”施穆克说。
目前，与生物鼻相比，用于工业领域的人工系统的功能非常有限。“它们至少有两个重大的问题——运行缓慢，而且很不灵活。它们的用途是寻找特定的分子，但没有归纳和总结的功能。”
施穆克则有不同的看法。她承认，“开发仿生人工嗅觉系统的原因之一，就是为了能更好地理解生物嗅觉。由于演化，生物系统已经解决了分析挥发性物质方面的很多问题。它蕴含着重要的知识，亟待我们的了解和开发。
”除了已经提到的用途外，在食品工业和安全领域，这些人造鼻还可以用来“检验农作物的成熟程度，或识别它们被寄生虫感染的状态和严重程度”，在未来的精准农业应用方面很有前景。我们也别忘了医疗康复领域。施穆克想象道，“世界65岁以上的人口中，有一半都有嗅觉障碍，严重影响人们的生活质量。仿生设备可以充当数字假肢，就像我们现在用设备来改善听力和视力一样。”