五氣參兩：嗅診的淵源、式微與復(fù)興

于國(guó)東 高也陶

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)臨床體格檢查，依靠視、觸、叩、聽(tīng)。傳統(tǒng)中醫(yī)則以望、聞、問(wèn)、切，四診合參，為臨診必查。嗅診皆不在其內(nèi)，或語(yǔ)焉不詳。追溯古代嗅診技術(shù)的淵源，探討其式微的過(guò)程，分析使用現(xiàn)代化技術(shù)實(shí)現(xiàn)臨床嗅診的可能，對(duì)于嗅診的復(fù)興起到有益的作用。

1 嗅診的定義與概念

嗅診，是指利用嗅覺(jué)判斷病人氣味與健康或病癥之間關(guān)系的一種診斷方法[1]。其內(nèi)涵為：對(duì)來(lái)自病人皮膚、黏膜、呼吸道、胃腸道、嘔吐物、排泄物、分泌物、膿液和血液等氣味進(jìn)行分析，根據(jù)其特點(diǎn)和性質(zhì)，診斷其疾病。其外延為：凡是能夠替代人體鼻子嗅覺(jué)，對(duì)病人所發(fā)出的氣味進(jìn)行分析判斷的任何事物或技術(shù)，都可以屬于嗅診的范圍，例如，利用嗅覺(jué)敏感的動(dòng)物或利用現(xiàn)代化高科技儀器來(lái)進(jìn)行嗅診。嗅診還可能應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)的其他部分，如對(duì)中藥藥性的氣味分析，可以更高效、更有針對(duì)性地指引藥物歸經(jīng)，提高治療效果。

2 嗅診溯源及其式微

2.1 上古之嗅字

南朝的顧野王(519年～581年)撰寫(xiě)了中國(guó)古代第一部按漢字形體分部編排的字典《玉篇》，始收入了“嗅”字。到唐代顏師古(581年～645年)注《漢書(shū)》時(shí)指出，《漢書(shū)·敘傳》中的“齅”，即古嗅字?！靶帷弊忠恢笔褂玫浆F(xiàn)在，并被《現(xiàn)代漢語(yǔ)規(guī)范字典》確定為正體。以“口”代“鼻”為嗅字。引出不少對(duì)古文的誤解。與本文無(wú)關(guān)，另作討論。

2.2 中醫(yī)經(jīng)典論嗅診

《黃帝內(nèi)經(jīng)·素問(wèn)·金匱真言論篇》論述五臟之病時(shí)說(shuō)：“肝……病之在筋，其臭臊；心……病之在脈，其臭焦；脾……病之在肉，其臭香；肺……病之在皮毛，其臭腥；腎……病之在骨，其臭腐?！泵鞔_闡述了以氣味分析診斷，可能是最早的關(guān)于嗅診的記載。

《黃帝內(nèi)經(jīng)·靈樞·脈度》：“五藏常內(nèi)閱于上七竅也。故肺氣通于鼻，肺和則鼻能知臭香矣；心氣通于舌，心和則舌能知五味矣；肝氣通于目，肝和則目能辨五色矣；脾氣通于口，脾和則口能知五榖矣；腎氣通于耳，腎和則耳能聞五音矣?！闭撌鑫宀氐墓δ堋６勎逡?，鼻知臭香。

《難經(jīng)·三十四難》做了更進(jìn)一步的陳述：“肝色青，其臭臊……心色赤，其臭焦……脾色黃，其臭香……肺色白，其臭腥……腎色黑，其臭腐……”《難經(jīng)·四十難》：“經(jīng)言，肝主色，心主臭，脾主味，肺主聲，腎主液。鼻者，肺之候，而反知香臭；耳者，腎之候，而反聞聲?！薄峨y經(jīng)·四十九難》：“……當(dāng)惡焦臭。何以言之？心主臭，自入為焦臭，入脾為香臭，入肝為臊臭，入腎為腐臭，入肺為腥臭。故知心病傷暑得之，當(dāng)惡焦臭?！笔钦撐迮K色、臭也。

2.3 五氣參兩：嗅診的規(guī)范

3 000年前，《周禮·天官冢宰·醫(yī)師》：“以五味五谷五藥養(yǎng)其病，以五氣五聲五色眂其死生，兩之以九竅之變，參之以九藏之動(dòng)?！币?guī)范了當(dāng)時(shí)醫(yī)師的三種診斷方法：嗅診、聞診和望診。五氣，以鼻-嗅診區(qū)分，臊、腥、香、焦、腐，是嗅覺(jué)功能；五聲，以耳-聞診區(qū)分，角、商、宮、徵、羽，是聽(tīng)覺(jué)功能；五色，以目-望診區(qū)分，青、白、黃、紅、黑，是視覺(jué)功能。

“氣”在中國(guó)文化中，涉及許多領(lǐng)域，其意思有太多的擴(kuò)展，在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中，更是撲朔迷離，若不仔細(xì)追本溯源，就可能完全誤解?！吨芏Y》所說(shuō)的“五氣”之診，就是嗅診，現(xiàn)代中醫(yī)，已不能充分認(rèn)識(shí)。以至教材中，不知引用祖宗之典，卻只引用西方醫(yī)學(xué)[3]。

東漢大儒鄭玄(127年～200年)對(duì)這一句注為：“三者劇易之征，見(jiàn)於外者。五氣，五藏所出氣也。肺氣熱，心氣次之，肝氣涼，脾氣溫，腎氣寒。五聲，言語(yǔ)宮商角徵羽也。五色，面貌青赤黃白黑也。察其盈虛休王，吉兇可知。審用此者，莫若扁鵲、倉(cāng)公?！?/p>

鄭玄解釋的非常明確：(1)三者是人體內(nèi)部五藏變化，而表現(xiàn)在外的體征。(2)五氣，所指的是人體五藏所出之氣，不是天氣，不是地氣，也不是四時(shí)之氣，更不是道家玄之又玄之氣。但是，鄭玄將五藏所出之氣，說(shuō)成寒熱之性，熱-次熱-溫-涼-寒。而對(duì)五聲與五色，所述與《黃帝內(nèi)經(jīng)》和《難經(jīng)》同?！饵S帝內(nèi)經(jīng)·素問(wèn)·六節(jié)藏象論篇》說(shuō)：“五氣入鼻，藏于心肺，上使五色修明，音聲能彰；五味入口，藏于腸胃，味有所藏，以養(yǎng)五氣，氣和而生，津液相成，神乃自生?！?/p>

唐朝王冰(710年～805年)次注《黃帝內(nèi)經(jīng)·素問(wèn)》，對(duì)此注為：“天以五氣食人者，臊氣湊肝，焦氣湊心，香氣湊脾，腥氣湊肺，腐氣湊腎也?！闭J(rèn)為五藏所出之氣即為五臭：并將五味、五臭與五臟相關(guān)聯(lián)。故《周禮》“五氣”診斷，是為嗅診。

嗅氣、聞聲和望色是《周禮》臨床人體檢測(cè)的三個(gè)客觀(guān)體征，再與九竅之變和九藏之動(dòng)對(duì)照參比(參兩)，始得診斷。有如當(dāng)今提倡的循證醫(yī)學(xué)。遺憾的是，周朝以后，包括《黃帝內(nèi)經(jīng)》《難經(jīng)》這樣的經(jīng)典，都沒(méi)有詳細(xì)描述有關(guān)嗅診的內(nèi)容。

1723年，清代中醫(yī)林之翰博采《黃帝內(nèi)經(jīng)》《難經(jīng)》《傷寒雜病論》《脈經(jīng)》等古典醫(yī)籍理論及先哲精髓，并加詳注，著《四診抉微》八卷。未涉及嗅診?，F(xiàn)代中醫(yī)診斷學(xué)教材，始在聞診中加入嗅診，其內(nèi)容并非《周禮》與中醫(yī)經(jīng)典所述嗅診內(nèi)容。

2.4 西方經(jīng)典論嗅診

《希波克拉底著作·格言·Ⅳ》：“如果病人尿液中有血、膿和絮片狀物，以及氣味惡臭，提示膀胱潰瘍?！薄断２死字鳌じ裱浴あ酢罚骸盎加屑谞钆韵傺椎牟∪?，咳出濃痰在燒煤上，氣味惡臭，病將不愈。”這種氣味是細(xì)菌或受感染后組織代謝產(chǎn)物、長(zhǎng)鏈脂肪酸的初始熱解，釋放出揮發(fā)性碳?xì)浠衔?，或脂質(zhì)過(guò)氧化物。2 500年前的西方醫(yī)生清楚地認(rèn)識(shí)到，疾病-宿主的相互作用可以改變身體排泄物，如汗液、陰道液、尿液、痰等的氣味。

中世紀(jì)，蓋倫醫(yī)學(xué)理論一統(tǒng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域時(shí)，嗅診仍然是臨床醫(yī)學(xué)最可靠的診斷方法之一。很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，人們都著迷于通過(guò)嗅診來(lái)診斷傳染病，這樣可以減少接觸病人，降低醫(yī)生被病人傳染的幾率。例如，把病人的痰置于火中，可以通過(guò)其產(chǎn)生的氣味，診斷是否患結(jié)核病。

最典型的例子就是產(chǎn)氣莢膜梭菌(clostridium perfringens)，感染后在皮膚與軟組織間產(chǎn)生氣性壞疽，具有一種特殊的氣味。在抗生素還沒(méi)有發(fā)展起來(lái)前，臨床醫(yī)生就掌握了這一嗅診技術(shù)。在第一次和第二次世界大戰(zhàn)中，許多士兵罹患?xì)庑詨木?，死亡率達(dá)50%，沒(méi)有診斷工具，只能憑著這一嗅診經(jīng)驗(yàn)做出鑒別診斷[4]。

醫(yī)生還能夠憑著嗅診鑒別診斷出感染的細(xì)菌，如果傷口感染的是銅綠假單孢桿菌(pseudomonas aeruginosa)，則其氣味與壞疽不同，嗅到的是一種水果味；而細(xì)菌性陰道炎，則嗅到的是一種特別的魚(yú)腥味[5]。嗅診無(wú)疑是最為便捷、快速和經(jīng)濟(jì)的一種檢測(cè)方法。

3 嗅診的復(fù)興

18世紀(jì)、19世紀(jì)的工業(yè)和技術(shù)革命改變了醫(yī)學(xué)診斷的歷史。20世紀(jì)帶來(lái)了分子水平的檢測(cè)，在X射線(xiàn)，心、腦電圖，超聲波，計(jì)算機(jī)斷層掃描，磁共振成像等現(xiàn)代化高科技的臨床檢測(cè)中，嗅診幾乎銷(xiāo)聲匿跡。

3.1 轉(zhuǎn)折點(diǎn)

1971年，兩次獲得諾貝爾獎(jiǎng)的鮑林[6](Linus Carl Pauling，1901年～1994年，1954年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，1962年獲諾貝爾和平獎(jiǎng))首次在呼出的空氣中識(shí)別出幾百種濃度極低(十億分之一/萬(wàn)億分之一)的有機(jī)揮發(fā)物。

1989年，倫敦國(guó)王學(xué)院醫(yī)院的兩位皮膚科醫(yī)生，在著名的醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》上報(bào)道了一位術(shù)后病理確診為惡性黑色素瘤的病案，腫瘤厚度(Breslow分級(jí))只有1.86毫米。惡性黑色素瘤的惡性程度較高，一點(diǎn)點(diǎn)惡性細(xì)胞，即可全身擴(kuò)散。這位44歲的女子，養(yǎng)了一只牧羊犬與杜賓犬的雜交犬。一開(kāi)始，這只雌犬每天都會(huì)多次來(lái)到她身邊，隔著褲子嗅她左側(cè)髖部，每次幾分鐘。她身體的這個(gè)位置有一個(gè)與皮膚本色一樣的小損害。她不以為意。后來(lái)，雌犬每天來(lái)嗅的次數(shù)越來(lái)越多，每次嗅的時(shí)間也越來(lái)越長(zhǎng)。最后，當(dāng)她穿短褲時(shí)，這只狗竟然想要把這處損害咬下來(lái)。于是，女子省悟，到診所求醫(yī)[7]。

這個(gè)倒是與東漢的許慎遙相呼應(yīng)了。許慎在《說(shuō)文解字》中，將“臭”字歸在“犬”部首，其解釋為：“禽走臭，而知其跡者犬也。從犬自?！倍斡癫媒忉?zhuān)骸白叱舄q言逐氣。犬能行路，蹤跡前犬之所至。于其氣知之也。故其字從犬自。自者鼻也。”

《柳葉刀》是醫(yī)學(xué)界頂尖的學(xué)術(shù)期刊。其后類(lèi)似的報(bào)道(如肺癌)常見(jiàn)于報(bào)刊。以至有人培訓(xùn)狗來(lái)進(jìn)行嗅診。2020年5月8日，在當(dāng)前全球抗疫的緊張時(shí)刻，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院宣稱(chēng)狗能夠準(zhǔn)確識(shí)別出無(wú)癥狀新冠病毒感染人群，正在訓(xùn)練狗通過(guò)鼻子嗅聞識(shí)別新冠病毒[8]。之后，德國(guó)、芬蘭也有報(bào)道。

3.2 利用動(dòng)物進(jìn)行嗅診

狗的鼻子擁有多達(dá)3億個(gè)嗅覺(jué)細(xì)胞，嗅覺(jué)靈敏度是人類(lèi)的50倍。利用狗在機(jī)場(chǎng)、海關(guān)等關(guān)鍵部門(mén)，嗅出毒物、爆炸物等，屢見(jiàn)不鮮。訓(xùn)練鼠類(lèi)進(jìn)行排雷也不少見(jiàn)。

回顧性的研究表明，動(dòng)物嗅診通常和標(biāo)準(zhǔn)診斷方法一樣精確，甚至超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)診斷方法。例如，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的老鼠檢測(cè)痰中的結(jié)核分枝桿菌，至少和傳統(tǒng)的Ziehl-Neelsen染色一樣敏感。有研究表明，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的老鼠嗅診痰中的細(xì)菌，一天可以檢測(cè)1 680例，精確度可達(dá)74%，它們每天可以處理比臨床檢驗(yàn)師多40倍的標(biāo)本[9]。還有研究指出，老鼠檢測(cè)結(jié)核桿菌的敏感度可達(dá)68%，精確性達(dá)到87%[4]。

動(dòng)物的潛力似乎被低估了，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，遠(yuǎn)未充分認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。以上所展示出來(lái)的幾項(xiàng)研究，對(duì)于動(dòng)物嗅診在臨床上的應(yīng)用表現(xiàn)出有希望的、有時(shí)甚至是驚人的結(jié)果。例如，文中6項(xiàng)關(guān)于狗的癌癥的臨床嗅診的研究，其中位敏感性和特異性分別達(dá)到94%和98%。盡管沒(méi)有直接的比較研究，狗的表現(xiàn)似乎優(yōu)于電子鼻，在7項(xiàng)癌癥的嗅診研究中，電子鼻的中位敏感性和特異性分別只有75%和92%[5]。

從某種角度來(lái)看，動(dòng)物嗅診的精確性，超過(guò)了其他幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的診斷方法[4]。但遺憾的是，這些研究缺乏獨(dú)立的后續(xù)追蹤研究。人體氣味具有明確的個(gè)體特異性，警犬偵測(cè)氣味作為法律證據(jù)，見(jiàn)于《刑事訴訟法》第五十條：(七)勘驗(yàn)、檢查、辨認(rèn)、偵查實(shí)驗(yàn)等筆錄。在我國(guó)，警犬訓(xùn)導(dǎo)員是氣味鑒定的鑒定人，是刑事技術(shù)人員，具備進(jìn)行氣味鑒定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和資格。警犬是經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練的合格鑒定犬，具備進(jìn)行氣味鑒定的作業(yè)能力和資格，而且，我國(guó)的警犬技術(shù)工作作為刑事技術(shù)工作的一種技術(shù)手段，具備氣味鑒定的組織形式。

3.3 科技推動(dòng)嗅診發(fā)展

20世紀(jì)60年代末，西方學(xué)者提出，鑒于宿主罹患感染性疾病、代謝性疾病以及惡性腫瘤后，疾病發(fā)展過(guò)程中，機(jī)體代謝發(fā)生變化，其產(chǎn)生新的代謝產(chǎn)物，氣味散發(fā)到空氣中，產(chǎn)生的不同氣味，可以用氣相色譜分析法(gas chromatographic method，GC)進(jìn)行分析，以作為診斷依據(jù)之一[10]。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在許多領(lǐng)域普遍開(kāi)展。但是由于機(jī)器昂貴，操作繁瑣，一時(shí)難以在臨床普遍開(kāi)展。但電子鼻作為臨床嗅診儀器，應(yīng)運(yùn)而生[5]。

1982年，英國(guó)沃里克大學(xué)嗅覺(jué)研究小組(Warwick Olfactory Research Group)在《自然》雜志上刊登了模擬哺乳動(dòng)物鼻子嗅覺(jué)感受器的裝置，電子鼻(electronic nose)或說(shuō)人工鼻由此登場(chǎng)。這臺(tái)設(shè)備，按照哺乳動(dòng)物嗅覺(jué)系統(tǒng)的兩個(gè)基本特性,設(shè)置了三個(gè)半導(dǎo)體傳感器，只需要對(duì)已知?dú)馕兜膫鞲衅魉@得的信號(hào)比率進(jìn)行分析，即可以分辨不同的氣味。研究證明，這種電子鼻可以精細(xì)地辨別工業(yè)生產(chǎn)中的香料、香水和氣味[11]。如今，工業(yè)生產(chǎn)和安保檢測(cè)中的電子鼻應(yīng)用，已經(jīng)相當(dāng)普及。

嗅診在幽門(mén)螺旋桿菌的檢測(cè)中大放光芒。檢測(cè)幽門(mén)螺旋桿菌必須經(jīng)過(guò)胃鏡取樣，相當(dāng)麻煩，也給病人帶來(lái)不必要的痛苦。20世紀(jì)90年代，采用氣體同位素比值質(zhì)譜儀測(cè)定病人呼氣中的CO2的千分差值，以檢測(cè)幽門(mén)螺旋桿菌的方法，開(kāi)始得到重視[12]。這是嗅診現(xiàn)代化技術(shù)在臨床應(yīng)用的一個(gè)重要里程碑。近30年來(lái)，這一檢測(cè)成為診斷幽門(mén)螺旋桿菌感染的最流行、準(zhǔn)確和通用的非侵入性測(cè)試[13]。學(xué)者們指出，電子鼻帶來(lái)的嗅診技術(shù)，有可能徹底改變?cè)\斷程序[14]。

2010年，英國(guó)的耳鼻喉科醫(yī)生用電子鼻對(duì)急性、慢性鼻竇炎，慢性化膿性中耳炎、外耳炎、鼻前庭炎等常見(jiàn)耳鼻咽喉疾病進(jìn)行了準(zhǔn)確診斷。并成功地鑒定了假單胞菌和葡萄球菌是產(chǎn)生于生物膜上還是產(chǎn)生于非生物膜上。如此精確，可能就連狗的鼻子也達(dá)不到這個(gè)程度。專(zhuān)家給出結(jié)論是，電子鼻技術(shù)在耳鼻喉科疾病的快速、無(wú)創(chuàng)、床邊診斷方面具有巨大的潛力[15]。

4 電子鼻的臨床應(yīng)用前景

電子鼻臨床應(yīng)用，主要是通過(guò)檢測(cè)揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatile organic compounds，VOCs)以進(jìn)行分析診斷。這一識(shí)別，不是檢測(cè)單一的化學(xué)物質(zhì)，而是收集樣品中揮發(fā)性有機(jī)化合物的氣味分子，進(jìn)行分析比對(duì)，產(chǎn)生所謂的“氣味指紋”，從而得出結(jié)論，與人類(lèi)的鼻子相當(dāng)。有研究表明電子鼻能夠區(qū)分正常人和患有炎癥性腸病或糖尿病的人(分離率為97%)。這種非侵入性手段在臨床醫(yī)學(xué)上有著廣泛應(yīng)用的可能[16]。

截止到2014年，有學(xué)者檢索了Medline和PubMed數(shù)據(jù)庫(kù)所有關(guān)于氣體和揮發(fā)性有機(jī)化合物檢測(cè)發(fā)表的文獻(xiàn)。包括電子鼻和離子遷移率譜，以及諸如氣相色譜-質(zhì)譜儀這類(lèi)可以應(yīng)用于醫(yī)學(xué)-胃腸病學(xué)領(lǐng)域，檢測(cè)揮發(fā)性化合物等生物標(biāo)志物的研究。得到的結(jié)果是，電子鼻和離子遷移率譜儀器在鑒別炎癥性腸病、膽汁酸腹瀉、結(jié)腸癌和對(duì)照組之間具有75%～92%的敏感性和特異性。對(duì)于肺部疾病，在鑒別肺部惡性腫瘤、肺炎和阻塞性氣道疾病方面的敏感性和特異性均超過(guò)90%。當(dāng)氣相色譜-質(zhì)譜儀結(jié)合電子鼻時(shí)，其敏感性和準(zhǔn)確度可以達(dá)到：糖尿病92%和膀胱癌90%。結(jié)論為對(duì)VOCs的精準(zhǔn)、可重復(fù)性檢測(cè)，快速診斷的儀器將是當(dāng)今臨床醫(yī)生可望達(dá)到的目標(biāo)[17]。嗅診的儀器研究，最早在英國(guó)和德國(guó)開(kāi)始，后來(lái)法國(guó)、荷蘭等國(guó)家也陸續(xù)跟上，且結(jié)論一致[18-19]。

必須注意的是，電子鼻能否與動(dòng)物的嗅覺(jué)能力相匹配。例如，狗可以嗅出VOCs的平均濃度不到百萬(wàn)分之0.001[20]， 而電子鼻的閾值是百萬(wàn)分之0.1到5之間，即0.1ppm～5ppm[21]。就像動(dòng)物的嗅覺(jué)不一，電子鼻也具有不同類(lèi)型，以對(duì)應(yīng)不同的揮發(fā)物。相比之下，人類(lèi)的嗅覺(jué)對(duì)于不同的物質(zhì)，閾值介于0ppm～80ppm。例如，氨被人類(lèi)嗅出，必須達(dá)到50ppm。很多動(dòng)物的嗅覺(jué)閾值，比人和電子鼻敏感100倍，說(shuō)明電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高，還有巨大的空間[22]。

但是，真正的嗅診不僅僅是對(duì)消化道、呼吸道以及排泄道的氣味分辨，來(lái)自汗液和皮脂中的氣味化合物，不僅能夠因病態(tài)而產(chǎn)生異樣的氣味，可供臨床診斷參考；在正常情況下，不同的人群或個(gè)體也具有不同的氣味特征。如男、女性的氣味不同，不同種族的氣味不同。最新的研究將這些不同指向基因的不同[23]。

5 嗅診復(fù)興的意義與前景

嗅診是一種古老的臨床診斷方法，但是傳承下來(lái)的文字，僅僅只言片語(yǔ)。傳統(tǒng)中醫(yī)尤其沒(méi)有系統(tǒng)的傳承。現(xiàn)代中醫(yī)教材的嗅診內(nèi)容，更多的是借用，且與聞診混淆。厘清嗅診的源頭、傳承與理論，對(duì)嗅診發(fā)展十分重要。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)也只是在近三十年才開(kāi)始用現(xiàn)代化高科技手段來(lái)實(shí)現(xiàn)嗅診的檢測(cè)。其檢測(cè)的無(wú)創(chuàng)性及經(jīng)濟(jì)性，加之當(dāng)前還未被普遍認(rèn)識(shí)的精準(zhǔn)性，為嗅診的研究帶來(lái)極為廣闊的前景。嗅診現(xiàn)代化研究之所以必將飛躍發(fā)展，不僅是上述電子鼻的高技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，更重要的是，對(duì)嗅覺(jué)研究的基礎(chǔ)已經(jīng)上升到了基因的水平。

人體能夠分辨和記憶大約1萬(wàn)種不同的氣味，但人具有這種能力的基本原理是什么？諾貝爾基金會(huì)于2004年將當(dāng)年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予兩名美國(guó)科學(xué)家Richard Axel和Linda B.Buck，以表彰兩人在氣味受體和嗅覺(jué)系統(tǒng)組織方式研究中作出的貢獻(xiàn)。

兩位美國(guó)學(xué)者于1991年發(fā)表論文，宣布他們發(fā)現(xiàn)了包括約1 000種不同基因的基因大家族，以及這些基因?qū)?yīng)著的相同數(shù)目的氣味受體種類(lèi)。之后兩人各自獨(dú)立研究，從分子層面到細(xì)胞組織層面清楚地闡明了嗅覺(jué)系統(tǒng)的工作原理。他們發(fā)現(xiàn)人的鼻腔細(xì)胞膜上分布著不同氣味受體。人體基因總數(shù)中3%，即大約1 000個(gè)基因用于對(duì)氣味受體細(xì)胞膜進(jìn)行編碼，以區(qū)分不同的氣味。而這些細(xì)胞與人體大腦有直接聯(lián)系。氣味受體被氣味分子激活后，氣味受體細(xì)胞就會(huì)產(chǎn)生電信號(hào)，傳輸?shù)酱竽X特定區(qū)域，進(jìn)而傳至大腦其他區(qū)域，結(jié)合成特定模式。由此，人體能有意識(shí)地感受到丁香花等香味，并在另一個(gè)時(shí)候想起這種氣味[24]。兩位科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，每個(gè)氣味受體細(xì)胞會(huì)對(duì)有限的幾種相關(guān)分子做出反應(yīng)。絕大多數(shù)氣味都由多種氣味分子組成，其中每種氣味分子會(huì)激活相應(yīng)的多個(gè)氣味受體，進(jìn)而向大腦其他區(qū)域傳遞并組合成一定的氣味模式。盡管氣味受體只有大約1 000種，但它們可以產(chǎn)生大量的組合，形成大量氣味模式，這是人們能夠辨別和記憶大約1萬(wàn)種不同氣味的基礎(chǔ)[24]。

諾貝爾基金會(huì)在頒獎(jiǎng)聲明中說(shuō)，人類(lèi)嗅覺(jué)幫助我們“確定美好事物。一瓶葡萄佳釀或是一枚野生草莓將激活所有嗅覺(jué)因子”。不僅如此，嗅覺(jué)還將幫助人類(lèi)盡早發(fā)現(xiàn)疾病。在人類(lèi)對(duì)嗅覺(jué)的研究有了更現(xiàn)代化的結(jié)論后，古老的嗅診勢(shì)將復(fù)興，成為臨床醫(yī)學(xué)的最前沿領(lǐng)域，為人類(lèi)帶來(lái)極大的福祉。

2020年6月，英國(guó)研究人員利用智能手術(shù)設(shè)備和快速揮發(fā)電離質(zhì)譜，在手術(shù)中和活檢時(shí)采樣收集基于血脂成分的揮發(fā)性有機(jī)氣味，非常精準(zhǔn)地區(qū)分癌組織和非癌組織。該技術(shù)超越組織的模式水平識(shí)別，揭示潛在的獨(dú)特代謝特征的生物學(xué)機(jī)制，確定哪些病人將從給定治療中受益，其潛力尚有待探索。該研究并揭示激活的PI3K信號(hào)在調(diào)節(jié)花生四烯酸代謝中的重要作用，提出藥物和膳食控制相結(jié)合的癌癥治療方法[25]。這些代表科學(xué)最前沿的研究，提示了古老的嗅診正在以現(xiàn)代醫(yī)學(xué)最前沿的高技術(shù)形式復(fù)興。并給臨床診斷帶來(lái)更新、更早期、更無(wú)創(chuàng)的新技術(shù)。