战争的气息

在PopSci播客上了解更多有关作者詹姆斯·弗拉霍斯 (James Vlahos) 使用陆军新型气味模拟器的体验。

我是陆军特种部队的队员。我的任务是：偷袭叛军训练营。如果情报属实——如果这个地方是敌方虎式旅控制的——那么我应该安装一个无线电发射器，以便 F-16 飞行员可以直接向目标发射智能炸弹。我只需要确保位置正确——叛军确实驻扎在这里。而这绝非易事。

我匍匐着穿过一个黑暗的排水涵洞，头盔擦过天花板。墙上有涂鸦，地上有水坑和垃圾。这个地方闻起来有潮湿的泥土和发霉的混凝土的味道，有点像我父母的地下室——虽然家里没有蝙蝠在头顶飞过，也没有老鼠在脚下。晚上，我出现在河边的森林里。空气清新，有松树的气息。穿过潮湿的涵洞后，变化是如此令人耳目一新，我最初没有注意到前面山顶上的煤渣砖建筑。我没有注意到屋顶上的哨兵站在机关枪旁，正盯着我。

幸好我并不是战区士兵。我现在在洛杉矶，站在一栋现代化办公楼三楼的小隔间里。我头上戴着虚拟现实 (VR) 眼镜，可以 90 度立体地看到森林。我手里拿着一个 PlayStation 类型的控制器，用来指挥我的动作。脖子上挂着一个椭圆形的蓝色塑料，上面装着四个 Zippo 打火机大小的通风金属模块。这些模块由附近的一堆计算机无线控制，将原本标准的军用 VR 设备与视觉和声音结合起来，这次训练演习充满了战争的气息。

利用气味帮助训练士兵的想法可能看起来愚蠢，也可能巧妙，或者两者兼而有之。对于该项目诞生的古怪机构——创意技术研究所 (ICT) 来说，这是理所当然的，该研究所是南加州大学、好莱坞、主题公园设计师和美国军方的联合机构。如果有人能找到一种方法利用气味让虚拟现实感觉更真实——这个想法在原理上很简单，但在实践中却很复杂——那么这个人可能就是这里的人。

在 ICT，电影导演、电视编剧和视频游戏制作者在由《星际迷航》首席布景设计师设计的办公室里与船长、上校和将军们进行磋商。娱乐业人士获得国防部的资金——自 1999 年成立以来，ICT 已获得 1.45 亿美元的资金——用于研究技术，使其商业化。而军方则获得了该行业的智慧，知道如何与 Xbox 一代互动，该一代的成员必须被大量招募和培训，才能在伊拉克、阿富汗和其他地区开展行动。

要理解为什么军方会尝试嗅觉增强模拟，请考虑战争本身的变化。传统战斗类似于国际象棋，高级指挥官指挥部队和装备在战场上行动，而单个士兵通常充当服从命令的棋子。然而，当代战斗更多以城市地形中的小部队作战为特征。关键的战术决策往往由指挥链底层的指挥官做出

军方长期以来一直拥有复杂的战争游戏，用于制定冷战时期的宏观战略；它拥有
出色的模拟器，精确到每个按钮和刻度盘，用于练习驾驶坦克或驾驶飞机等技能。然而，在压力下教授地面决策是一个相对未知的领域，而这正是 ICT 发挥作用的地方。对于新一代模拟器，其理念是创建虚拟环境，学员可以在其中练习诸如区分敌对战斗人员和无辜平民以及呼叫开火等任务。其目标不是教授如何瞄准枪支等具体知识，而是让学员在看起来和感觉都像真实战争的环境中练习做出选择。

嗅觉可能是关键。许多研究人员认为，嗅觉比其他任何感官都更能强烈而迅速地触发情绪、记忆和兴奋状态——如果能熟练地操纵这些感官，就能增强沉浸感，从而提高虚拟现实训练的质量。简而言之，气味更浓的模拟器可以培养出更聪明的士兵。“我们一开始认为人类只是视觉动物，”负责采购新模拟技术的陆军办公室首席科学家罗杰·史密斯说。随后出现了复杂的音响系统，现在军方对利用嗅觉力量的前景很感兴趣。“嗅觉是下一步，”史密斯说。

我正在尝试的原型模拟称为 DarkCon，散发香气的设备称为 Scent Collar。两者都是 ICT 研究员 Jacki Morie 的设想，她是一位受人尊敬的打破常规的思想家和疯狂的常驻阿姨。56 岁的 Morie 是一位计算机艺术家，其作品被收藏在纽约市现代艺术博物馆；作为 VR 的先驱，她从 1980 年代末开始设计人造世界。Morie 喜欢民间版画和手工艺品珠宝，所以在周日的农贸市场上，她不会引人多看一眼——你永远不会把她看作是军方内部人士。然而，她在计算机图形和模拟方面的专业知识不仅使她与好莱坞视觉效果公司合作，还与陆军、海军和五角大楼的其他实体合作。在 1990 年代中期，Morie 是导致 ICT 创建的提案的两位作者之一。

ICT 开发的许多沉浸式 VR 技术已用于指导俄克拉荷马州西尔堡的数千名陆军新兵。负责监督西尔堡模拟器运行的乔治·达勒姆说：“去过中东的每个人都对西尔堡的模拟器有两点评价。第一，它非常好，非常逼真。第二，它非常干净，没有任何异味。”

莫里看着我继续我的 DarkCon 演示，在哨兵的监视下冲过开阔的地形。“他不是一个很好的前线观察员，”她对一位同事说。我到达大楼，试图弄清楚我应该把无线电发射器放在哪里。不幸的是，我从来没有机会。哨兵没有开机关枪，但他确实警告了另一个叛军，他放出了一只杜宾犬。这只野兽现在正向我冲来，露出了獠牙，
唾液残留。屏幕变黑之前我闻到的最后一种味道是狗呼出的湿热气味。

这就是嗅觉虚拟现实的崭新世界，它看起来很像 1962 年。当时好莱坞推出了 Sensorama，这是一款沉浸式 3D 街机游戏原型，参与者骑着摩托车穿越纽约街头，而粉丝则在纽约四处散播披萨等气味。艾森豪威尔的落幕其实是气味媒体的鼎盛时期，1959 年 AromaRama 发布了电影《长城背后》 ，1960 年 Smell-O-Vision 发布了电影《神秘的气味》 。这两部电影都遭遇了失败。《时代》杂志这样评价《长城背后》：“北京一片美丽的古老松树林……闻起来就像消毒日地铁卫生间的味道。”电影制作人遇到了技术难题——确保气味可信、在正确的时间散播气味以及在不重叠的情况下改变气味——而如今的军队正在努力解决这些问题。

在战争中，炸弹爆炸、卡车燃烧、污水横流街头。老兵无法忘记这些气味，新部署的士兵经常被嗅觉的冲击所困扰，以至于无法集中精力完成手头的任务。为了训练部队，陆军和海军陆战队在部署到伊拉克之前，使用模拟设备让士兵接触有毒气味——塑料融化、腐烂的肉——在那里，这些气味是真实存在的。嗅觉还被用来教导受训者识别特定的危险。例如，飞行模拟器中电线燃烧的气味会告诉你有电气问题，最好降落；虚拟现实侦察场景中的香烟味则是警告，空置的建筑物可能被敌人占领。

至于香味本身，军方求助于价值数十亿美元的香精香料行业，这些公司让香奈儿散发出性感的香味，让巨无霸汉堡散发出咸味，让 Joy 散发出柠檬的清新香味。虽然你不会在他们光鲜亮丽的年度报告中看到这些，但其中一些香水公司也知道如何合成适合战斗的香味，而 Morie 为 DarkCon 从几家公司采购了样品。出于对香水制造艺术和科学的好奇，我在去 ICT 之前安排了一次对她的主要供应商之一的访问。我甚至接受了 Morie 的一项任务：为 DarkCon 中的涵洞和森林获取新的气味。

洲际香水公司的仓库总部位于休斯顿郊区。一进门，一股香气扑鼻而来，这种香气最适合用来形容它：焦咖啡、西瓜、棉花糖和香料。营销代表玛娜·阿利恩 (Marna Arlien) 来到接待区时道歉道：“等你今晚离开时，你的衣服、鞋子、所有东西都会有这里的味道。”

阿丽恩带我来到气味图书馆，这是一个很大的房间，里面摆满了巨大的蓝色扁平文件柜。她拉开抽屉，里面有数百个棕色的小瓶子，她拿起一个打开。她将一块薄纸板浸入液体中，然后递给我。我把纸板放到鼻子前，吸了一口。对森林来说，这味道还不错，但可能太过水果味了。下一块纸板味道更好。我又吸了五块，然后头就开始晕了。“别担心，它们都很安全，”阿丽恩说。“我在这里工作的时候生了三个孩子，他们都没有八个眼球、十条胳膊之类的。”

莫里曾警告过我，寻找逼真的气味很难。她说得对。成功的例子不多——森林的三种气味和涵洞的绝佳“湿土”气味——但失败的气味更多。阿利恩解释说，其中一个原因是商业原因。出于明显的经济原因，香水行业致力于让气味变得好闻，而不是难闻，甚至不真实。然而，另一个原因是科学原因。创造逼真的气味很复杂，因为气味本身就非常复杂。

人类的鼻子至少能感知 10,000 种不同的气味，甚至可能达到 100,000 种或更多。我们可以闻到空气中十亿分之几的气味。诺贝尔奖于 1961 年颁发，以表彰我们究竟如何听到声音；而视觉奖则于 1967 年颁发。但诺贝尔奖委员会称嗅觉是“我们最神秘的感官”，
直到 2004 年，华盛顿大学教授琳达·巴克 (Linda Buck) 和哥伦比亚大学教授理查德·阿克塞尔 (Richard Axel) 才为嗅觉领域摇旗呐喊。

他们对嗅觉的解释是这样的：当我闻到杜宾犬的气息时，气味分子会从我的鼻孔向上流动，扫过我的嗅觉上皮，这是一个邮票大小的贴片，里面有大约 1000 万个神经元。在这些神经元的顶端，受体蛋白充当着气味分子的停靠站。人类至少有 350 种嗅觉受体，每种受体只处理几种气味，就像只能接受几把钥匙的锁一样。它们可以单独工作，也可以组合工作。与受体结合的气味的能量被传递到大脑的嗅觉皮层。激活受体的特定模式会告诉你你闻到了什么。

这也解释了为什么电视在很多方面都比 Smell-O-Vision 简单。看到颜色需要处理一个参数的信息，即光的波长。眼睛只需要三种受体（而鼻子估计需要 350 种）就能区分色调。嗅觉 VR 很难，因为没有气味的 RGB，没有三种主要成分，甚至没有相对可控的 50 种左右，你可以将它们装入气味项圈来产生任何气味，就像台式打印机可以产生任何图片一样。

由于现实生活中的气味可能极其复杂（需要 300 多种化学物质的精确相互作用才能产生草莓的香气），调香师通常像素描艺术家一样工作，试图以更简单的方式捕捉原始气味的精髓。

拿到最终选定的香水后，我离开阿利恩，前往调配香水的实验室。身穿白大褂的调香师坐在工作台上，测量周围堆放的数百瓶香水中的液体。房间中间，机器旋转着装有原料的烧杯。在工作台对面，调香师托德·阮坐在电脑前。我打开一瓶香水的盖子，放在他鼻子下面。“湿泥土，”他停顿了一会儿后说道。他又闻了闻。

“主要成分是维多尔——薄荷味、湿润的气味。还有帕特酮，它比较干燥；乙基葑酚；和葑酮。这些成分组合在一起，就形成了泥土味。”他又吸了一口气。“为了让泥土味更浓，我们可能加了一些桦木焦油——它闻起来像烧焦的木头，在烧烤中很常见。还有一些三倍体，让它更绿，还有维特内克斯，一种臭氧味、泥土味，也给你湿土的清新感觉。一滴丁香酚，闻起来像丁香，增添了香料味。

“非常出色的诠释，”他说道，然后把瓶盖拧回了原位。

在香水行业，阮是“鼻子”，拥有分析和制造气味的超凡技能。他的工作得益于高科技工具——主要是气相色谱仪和质谱仪——这些工具近年来改变了香水制造，使研究人员能够确定气味成分的精确度达到十亿分之一。

在传统的香水制造中，原材料（玫瑰花瓣、木屑）经过烹煮、压榨或浸渍，产生精油，而精油是香水制造的基石。然而，大型香水实验室的新工具使另一种方法成为可能。你可以收集含有气味的空气样本，在实验室中进行分析，然后让你的科学家尝试合成相同的气味分子。在我参观工厂的最后，我问阮的一位实验室同事，他是否愿意复制提克里特尘土飞扬的小巷中枪烟的味道。他说不，因为还没有利润诱因。他能做到吗？几乎可以肯定。

杰基·莫里 (Jacki Morie) 正在穿过一片空地，突然闻到了一股令人心碎的美妙香气，她停了下来，五分钟都动弹不得。这是 1990 年在达拉斯发生的事情，但她迷失了方向，回到了 40 年前。莫里说不出她闻到的是什么味道，甚至无法提供基本的描述。她只知道这种气味来自她还是婴儿的时候，这种体验的迷人力量让她相信，要想让虚拟现实真正成功，就必须有气味。

每个人都有这样的故事，关于香气能唤起精确的记忆，通常是非常感性的记忆。这个概念在文学中引起共鸣，最著名的是马塞尔·普鲁斯特的《追忆似水年华》，书中浸泡在茶水中的玛德琳蛋糕的香味唤起了过去的回忆，值得数千页（“但是，当从遥远的过去什么都没有存在时，当人死了，当东西破碎散落时，只有味道和气味……保持平衡”）。

气味/记忆/情感之间的联系对军事模拟专家来说非常诱人。一些研究表明，气味可以提高你的记忆能力。一些研究支持这样的理论，即与气味相关的体验会在你混乱的大脑中形成更清晰的记忆。（这些可靠的品质被称为——还有什么？——普鲁斯特特征。）

这些发现让莫里深受鼓舞。当我来到 ICT 进行访问时，她的研究助理正在对一篇关于乔治亚州本宁堡士兵的气味项圈实验的论文进行最后的润色。主要发现是：人们往往在情绪激动的状态下学到更多东西，而嗅觉 VR 可以激发这种情绪。

在阳光明媚的角落办公室里，莫里清理出办公桌上的空间，拿出几十个香水瓶。我把新的递给她，她打开瓶盖开始闻。她说，第一种森林香水很好，有很多花旗松的味道；第二种更好；第三种……不，柑橘味太重了。第二种是。我打出我的王牌，湿土。“我喜欢这个，”莫里说。“它比我以前在涵洞里用的那个泥土味要多得多。”

莫里用玻璃吸管吸取半根湿土，让液体滴入一个空瓶中。然后，为了更完整地呈现涵洞，她从标有“蝙蝠粪”的瓶子中取出四分之一吸管，再从标有“霉菌”的瓶子中取出八分之一吸管。她把混合物递给我。“还不错，”我说。

第一个气味项圈原型于 2002 年完成。莫里现在拿着的这个版本于 2005 年完成。如果她能获得更多资金（她的气味项圈储备在去年年底耗尽），她希望制造第三个版本，带有 10 个散发气味的模块。气味项圈的四个模块中每个都有一个储存器，莫里现在用浸满香味的灯芯填充储存器。在每个模块内，一个小臂可以移动以打开两个端口、一个端口或没有端口，将可控量的气味释放到上面的腔室中。气味分子飘过腔室，从通风口流出，向上流向用户的鼻子。为了获得更强烈的气味，腔室中的微型风扇会以低或高设置吹气。当用户到达模拟中的不同点时，会触发释放。香味项圈只产生少量、精确定位的气味，解决了困扰房间和剧院规模系统的两个最大问题：难以快速改变气味，以及当你想要释放新气味时难以清除空气中的旧气味。

莫里检查电池。项圈已准备好进行演示。不过，我们首先要去实地考察。

我们乘坐的是悬挂式滑翔机。它俯冲到河谷，空气中弥漫着松树的芳香，穿过一片橘子林，阳光温暖，柑橘的甜味扑鼻而来，穿过海洋，迎着清新、咸咸的空气。最后，滑翔机着陆，我们……回到迪士尼加州冒险乐园，来到一个拥有悬浮座椅、全景屏幕、阵阵风和管道气味的影院。

莫里和我正在公园里进行嗅觉之旅。尽管有缺点——树林闻起来像橙汁而不是花朵和土壤——但主题公园拥有一些最好的嗅觉模拟。离开加州冒险乐园，进入迪士尼乐园，我们沿着“美国大街”走下去，巧克力、焦糖苹果和华夫饼的香味令人着迷。这些气味可能是真的，也可能是假的，被迪士尼称为“嗅觉炮”的隐藏气味炮轰击出来。乘车穿过鬼屋时，我们突然闻到一股陈腐的墓地空气。

对莫里来说，迪士尼乐园是一个能激发灵感的环境，也是一个熟悉的环境。20 世纪 90 年代初，她在中佛罗里达大学的模拟与训练学院工作，该学院与军方合作密切，靠近迪士尼乐园，她经常去那里。当她换工作到迪士尼动画工作室教授计算机动画时，她的办公室就搬到了迪士尼乐园，她和同事们经常被叫去测试新的游乐设施。

莫里的主题公园/好莱坞/军事重叠并不像你想象的那么不寻常。中佛罗里达和南加州是军事和娱乐世界模拟的首都，娱乐和战争行业交换技术、创意和人员。“你知道军工联合体吗，艾森豪威尔警告我们要警惕的东西？”莫里在我们走向公园出口时说道。“现在我们有了军事娱乐综合体。”

回到 ICT，我戴上护目镜和嗅觉项圈。我的第一次任务，坦率地结束了，杜宾犬发起了进攻。第二次任务，我左转出涵洞，沿着干涸的河床跑向一辆侧翻的汽车。我躲在汽车后面，然后偷偷看了看哨兵。几分钟后，他靠在树上打盹。我穿过树林跑上山坡。我能闻到它们的气味；我被它们包围着。我来到了大楼的角落。旁边，一名叛军正在用喷灯从一辆卡车上去除序列号。一股金属味充满了我的鼻孔。

也许我还没有完全沉浸在这个虚拟世界中。但我也不再完全沉浸在格子间里。当 Morie 准备演示时，我先尝试了没有嗅觉的演示。感觉或多或少像一个花哨的电子游戏。有了嗅觉，我感觉更像是身处真实的地方。DarkCon 正在吞噬我。Morie 在说些什么，但她的声音很遥远。我几乎听不清她说的话：“我想我们在那里失去了他。”

詹姆斯·弗拉霍斯 (James Vlahos) 在 2005 年 7 月刊中撰写了有关日常生活的风险的文章。

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