氣味遙聞近卻無，何故？

12-06

氣味遙聞近卻無，是真是幻？何解？

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抱怨一下先：
問問題的時候能不能不要搞得這麼文藝……

好吧，如果我理解的沒有錯的話，題主是想知道：
「有嗅感的物質對人產生的嗅覺刺激會隨著人自身同氣味來源之間距離縮短而降低」這一命題的真偽，並且想得到一個解釋。

如果我們想理解這個命題，我希望把那一個三十餘字的問題拆分一下：

首先，我們至少要能略微了解下面這個更基礎的問題：

人是怎麼聞到氣味的。

其次，我們需要知道人與氣味來源之間的距離會對人嗅覺產生影響的原因。

一、我們是怎麼聞到氣味的？

現有的理論在生理層面上大致將嗅感物質對人體的作用分為這麼幾步：

將有嗅感的分子通過呼吸送入鼻腔；
嗅感分子進入鼻腔後部分溶解到鼻腔黏膜上皮組織分泌出的黏液中；
溶解在黏液中的嗅感分子會有一部分同黏膜上皮組織中嗅覺纖毛細胞上的的受體蛋白相作用；
因嗅感分子在尺寸、形狀、分子骨架剛柔性、電子云密度分布等方面的特徵千差萬別，受體蛋白也會產生不同的構型/構象上的變化，進而向更深層的嗅覺泡發出不同的生理信號。
這一系列生理信號會經由帽狀細胞傳入腦部嗅覺皮質，人腦神經系統得以開始處理這一系列信號。

二、距離為什麼會影響嗅覺？

在了解嗅感分子讓我們產生嗅覺的機理之後，有基礎理化常識的人應該都已經猜到一個很重要的關鍵字了——「濃度」。
更確切地說，嗅感的強度和嗅感分子的濃度直接相關。

換言之，在這個問題中「距離」其實對嗅覺沒有直接的影響。
影響我們所聞到氣味強弱的因素理論上應該是嗅感分子濃度在空間中的變化。

對於「嗅感分子濃度在空間中的變化」這一問題，我想大家其實已經有了一個直覺上的猜想：
我們距離「氣味來源」越近，嗅感分子的濃度理應越強。

當然，這個在絕大部分場合下是合理的。但未必一定是真實的。

請允許我舉一個例子代替理論推理：

在調香師訓練中，時常會遇到對複雜香氛體系中每一個組分的精細判定。通俗的話來講，就是聞出幾十種香料的混合物中到底有哪些成分。

對於這種難題，一個有經驗的測試員會講高濃度的原始試樣稀釋成很多份。然後將樣品放置在一個空曠的房間中，隨著時間流逝多次嗅辨樣品的氣味。

該過程原理的關鍵在於，一個混合物中每一種成分揮發進入空氣的速度是不一樣的。我們如果在不同的時間去聞，聞到的應該是不同物質所具有的味道。更確切的說，我們聞到的是當時那一時刻揮發最快的物質的味道。而在那一時刻之前揮發出來的氣味，其實已經隨著分子擴散遠離「氣味來源」了。

相應地，我們如果由遠及近走向氣味來源，我們所感知的味道理論上是不同的——最先聞到的氣味濃度在距離氣味來源近的位置反而沒有後揮發出來的物質在同一點上的濃度高。

要是我們簡化一下模型，用水和某種香料的二元體系來代替，在香料揮發一定時間後，其實空氣中香料濃度最高的點未必就是離水距離最近的點。

（這裡我應該附上一組純擴散條件下揮發物質濃度隨著時間/距離而變化的圖。不過時間有限，等有空的時候再補吧）

如果我們還要考慮颳風等加速分子擴散的因素，問題自然會變得更複雜，嗅感分子濃度分布也很可能會呈現出反直覺的特徵。時間有限，恕我往下不細談。

三、僅僅是濃度而已？

讓我們回到全文回應的第一個問題，再回憶一下聞到氣味的全過程吧：

吸入嗅感分子；

嗅感分子溶解；

溶解的嗅感分子和受體蛋白相作用；

分子識別，產生不同信號。

大腦處理信號。

在這五個重要步驟中，和嗅感分子本身相關的其實只是這麼幾個過程：

吸入嗅感分子；
嗅感分子溶解；
溶解的嗅感分子和受體蛋白相作用。

無可否認，嗅感分子在空氣中的濃度會直接影響到吸入嗅感分子的量。 +1
嗅感分子在氣相上的分壓越高，其溶解進入鼻腔組織黏液的過程越容易進行。 +1
溶解的嗅感分子越多，嗅感分子與受體蛋白的作用概率相應升高。 +1

這不是明明就直接和濃度相關么？！
摔！

好吧，答案應該不會那麼簡單。嗯！

嗅感分子濃度變化對人嗅覺識別過程產生的影響遠不止是「濃度越高，嗅感越強」這麼簡單。因為「嗅感分子溶解」以及「嗅感分子與受體蛋白相互作用」這兩個過程是有極限的。

最直接的問題是，嗅感分子本身在黏液中的溶解度是有限的。一旦嗅感分子在黏液中達到飽和，它空氣中的濃度無論升高到多少對於我們識彆氣味而言都沒有意義。
同時要注意的是我們大腦感知信號的方式十分有趣：如果外界給予的刺激強度不變，大腦對於同等刺激給與的反應會遞減。（做個不甚嚴密的類比，吸毒的劑量是要不斷提高的。）
嗅感分子飽和的黏液對大腦放出的信號始終無法增強，可大腦對這個信號的應激性不斷降低，自然就使得我們「感覺上」認為氣味強度越來越淡了。

退一步講，即便是嗅感分子再黏液中的濃度一再切實上升，我們依舊不能保證嗅感的強度保持正相關。

為什麼？

受體蛋白與嗅感分子直接的作用，通常意義上講，滿足一個平衡：

嗅感分子 + 受體蛋白 &<===&> [受體蛋白·嗅感分子]複合體

在這個動態平衡中，形成並維持「[受體蛋白·嗅感分子]複合體」的過程會向大腦產生一個嗅感信號，彷彿是山口山裡面刷怪以後領到一份經驗；複合體分解的過程則彷彿是山口山裡面野怪重新刷新出來，大家可以繼續去虐它。

當刷怪的人太多時，野怪一刷出來就沒了；嗅感分子濃度太高時，受體蛋白一旦解離就又被嗅感分子佔據。

請不要忽略一個問題，鼻腔裡面可以感受氣味的細胞是有限的，受體蛋白的數量是有限的，
有限的受體蛋白可以產生的信號強度峰值因而也就是有限的。當鼻腔向大腦傳遞的信號強度達到並穩定在峰值時，我們就回到了與上一個問題類似的窘境：

嗅感分子對大腦放出的信號始終無法增強，可大腦對這個信號的應激性不斷降低，自然就使得我們「感覺上」認為氣味強度越來越淡了。

最後，也是最危險的一種狀況——受體蛋白會不會死呢？

在化工廠里最「有趣的」毒氣泄漏應該是硫化氫了。

這肯定有一大堆人要跳出來，說我扯淡：
「氯氣比硫化氫危險不知道多少倍，憑什麼你這裡偏偏挑硫化氫說事？」

額，那些玩意危險，人死的也快，通常情況下來不及有什麼嗅覺反應的……
而且那玩意味道太刺激，鼻子壓根就分不出個所以然來。
並且氯氣那夢幻一般的黃綠色給人強烈的視覺刺激，會讓人迅速逃跑。至於跑不跑得脫就是另一回事了。

而硫化氫不一樣，它毒性沒那麼強。人在一開始會聞到它特徵氣味——臭雞蛋味。

通常情況下，沒有經驗的工人還會試圖尋找泄露點把它堵上。
與此同時，硫化氫分子緊密咬合在受體蛋白上，使之變性失活，喪失傳遞嗅感的能力。此時他的嗅覺正慢慢衰弱，但人還沒死。
隨著那個可憐的工人越來越接近泄露點，空氣中硫化氫濃度越來越大，他鼻子里的受體蛋白數量越來越少。
往往在他最接近泄露點的時候，BINGO，他鼻子的嗅覺徹底報廢了。

此刻他再也聞不到臭雞蛋的味道，「TMD，怎麼沒了？」

再茫然一回而，他死了。

一個悲傷的故事。

小時候，我奶奶跟我說，所有悲傷地故事都有教育意義。
這一個也不例外。

當我們鼻腔的嗅覺受體受嗅感分子戕害，數目越來越少時，嗅感分子濃度增加也完全不能讓我們聞到更濃的氣味啊！

好了，QED了，希望對題主有用啊。

如果這種現象真實存在的話，那就是因為近處濃度太高造成神經麻痹了。

入鮑魚之肆，久而不聞其臭。
嗯，答完覺得這兩句風格和題主很像，完畢。

嗅覺疲勞唄

適應了的原因。