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科学家们是如何破译过去的气味的

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遗忘已久的零食或尘封的书的意外气息都能把人带回到过去——这是一种时间旅行,让模糊的记忆变得更加清晰。

令人困惑的是,根据科学家的说法,在大多数了解过去的尝试中,气味是一种很大程度上被忽视的感觉,这是不公平的。现在,越来越多的研究人员想要重建古代的气味,并利用它们来更多地了解我们过去的生活方式。

在Covid-19大流行期间,许多感染这种疾病的人暂时失去了嗅觉,这促使人们重新认识到气味在生活中的重要性。新的研究项目正在进行中,以了解过去的气味是什么,并确定当代的气味应该为子孙后代保留什么。

“这是一种非常重要的感觉。在德国耶拿的马克斯·普朗克地理人类学研究所的考古学博士研究员芭芭拉·胡贝尔说:“在过去,气味也非常重要,它可能更重要,因为在过去,并不是所有的东西都是如此干净。”

寻找过去气味的挑战在于如何捕捉短暂的现象:考古学家通常会发现和研究我们可以触摸到的东西,这些就是我们在博物馆里遇到的文物。

气味化合物在自然界中是挥发性的——一旦它们的来源消失,它们也会消失,蒸发到空气中。Huber解释说,大多数气味来自于生物材料——植物、食物、人类和动物的尸体——这些物质会迅速腐烂。

尽管有这些挑战,Huber说一些新的和强大的生物分子方法正在帮助科学家解码古代气味。

历史的味道

解开过去气味的关键通常是肉眼看不见的。

科学家们可以利用色谱法(一种分离混合物中成分的方法)和质谱法(通过计算不同分子的重量来检测不同化合物)等技术来研究留在香炉、香水瓶、烹饪锅和食物储存罐上的难以察觉的生物分子残留物。

Huber说,最能提供信息的生物分子包括不溶于水的脂质——脂肪、蜡和油。它们通常被发现嵌在多孔陶瓷中,此前它们曾被用于诸如灯燃料或人们曾经涂在身上或尸体上的香膏等物品中。粪便中也有脂类。

胡贝尔还研究了次生代谢物,即植物产生的有机化合物,以及过去使用的植物基产品留下的有机化合物,包括树脂、芳香木材、草药、水果和香料。这些化合物可以揭示香料、药物和食物的成分和气味。

通过对古DNA和蛋白质组学的测序,对钙化牙菌斑等物质中保存的蛋白质进行研究,发现了一些氨基酸,这些氨基酸预示着与口臭有关的牙龈疾病。

但是,正如Huber的研究所表明的那样,收集这些嗅觉线索通常只是一个开始。

重建smellscapes

在她的工作中,Huber研究了在Tayma考古遗址发现的香炉,Tayma是沙特阿拉伯最古老的定居点,可以追溯到5000年前,为了尝试重建古代绿洲的“嗅觉景观”。

她检测到的次级代谢物显示,在私人建筑、坟墓和寺庙中分别使用了含有乳香、没药和开心果的香味树脂。胡伯随后与一名调香师合作,试图重现这些气味,揭示了这些地方数千年前的气味。

“这些树脂看起来非常相似……但是当你烧的时候,它们有一种完全不同的味道。例如,乳香的味道非常浓郁,非常香,你可以感觉到这可能是为了清理房子,避免产生不喜欢的气味或类似的东西。”

捷克科学院古代和中世纪思想研究员肖恩·考夫林正试图根据古埃及文献记载的配方和神庙墙壁上的铭文,重现埃及艳后自己可能使用过的香水。

“问题很简单。通常,当你按照食谱做的时候,你大概知道你应该做什么。当你复制一个历史配方时,你没有目标,”考夫林说。

他补充说:“我们真正想做的是利用有机化学来告诉我们这个过程的一些事情,因为我们认为这个过程实际上决定了可能的气味范围。”

考夫林把他的实验比作烹饪节目“美国测试厨房”的测试过程。他说,虽然结果有些不确定,但他们正在取得进展。

例如,Coughlin研究的一种被称为Mendesian的香水配方表明,古代调香师将油加热10天10夜,然后将肉桂等木材和没药等树脂注入油中。

“这对我们来说是个大谜团,”他说。“如果你把油煮了10天,它就会发臭。”但在他的团队将油在试管中加热长达12天后,Coughlin发现这项技术加速了油变臭的自然过程,去除了任何有臭味的化合物,最终使香水保持得更久。

“还有一个阶段,在加热油之后,但在制作香水之前,他们会加入一些有轻微芳香的东西,比如树根、葡萄酒和树脂。我们的假设是,它们不仅掩盖了难闻的气味(通过添加一种令人愉悦的气味),还吸收了油中的难闻气味。”

考夫林说,现在大多数香水都使用乙醇(一种酒精)作为基料,尽管一些精致的天然香水仍然需要使用油或脂肪,这些都需要以某种方式精制。

但他补充说,今天的化学家仍然要感谢这些古老的调香师。他们开创了许多现代科学中仍在使用的技术,如蒸馏和液体分馏方法。

同样,研究人员正在采取措施,保存目前可用的气味,让后代感受到我们的时代和更近的过去。

气味的档案

伦敦大学学院可持续遗产研究所确定了旧书气味的化学配方,特别是在2018年开始翻新之前捕捉到伦敦圣保罗大教堂图书馆的气味。

这座图书馆自1709年建成以来,在翻修之前几乎没有什么变化,参观它的人经常说,他们发现旧书的味道很吸引人。

2017年关于该项目的一项研究指出:“在数字化时代,处理物理记录越来越少见,因此触摸和闻到文件的机会被认为是有价值的。”

研究人员利用从图书馆检索到的挥发性有机化合物的信息来再现历史悠久的书籍气味。他们还组装了一个气味轮,这是调香师和酿酒师使用的工具,是记录和存档过去气味的第一步。

伦敦大学学院可持续遗产研究所的讲师塞西莉亚·本比布雷(Cecilia Bembibre)说,保存图书馆的气味很重要,因为气味是图书馆身份不可分割的一部分。

“由于过去几年这个空间一直在进行重要的保护工作,收藏品被移走了,所以有理由认为气味已经消失了,”Bembibre说,他也是Odeuropa的参与者,这是一个欧洲研究项目,旨在让历史香气重现生机。“现在我们创造的保护工具包……是唯一现存的失落遗产气味档案。”

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