物理化学

给你一个忠告，如果你发现自己身处乔治·普雷蒂（George Preti）的实验室：别吸气。从门口看，他在费城蒙奈尔化学感觉中心（Monell Chemical Senses Center）那个没有窗户的巢穴看起来无害，里面摆满了试管、烧杯、试剂、橡胶手套和层流罩。然后普雷蒂把你引到一个罩子下的工作台。他拧开一个装着透明液体的瓶子，然后把瓶子凑到你鼻子下面。当你毫无恶心之感时，他会换另一个瓶子，里面的气味会让你几个小时都食欲不振。

人类的腋下富含两种汗腺。外泌汗腺通过水分蒸发来调节体温；普通人身上大约有300万个。顶泌汗腺数量约有2000个；大部分集中在腋下和生殖器区域。男女可能通过顶泌汗腺分泌物进行化学交流，这些汗腺位于毛囊下方。皮肤细菌分解这些分泌物，产生独特的“香气”。

普雷蒂咧嘴一笑，把瓶子转过来，让标签朝向你。

标签上写着：假腋下。

普雷蒂告诉你，这个瓶子里装着一种天然合成的“甜美琼浆”，它就在肩膀下方、肋骨上方被自然孕育出来。“化学让生活更美好！”他喊道。普雷蒂对人类腋下分泌物如此着迷，是因为他相信所谓的腋下区域的分泌物携带者信息素，即影响动物王国其他物种的交配、支配、亲情和成熟的挥发性化学信号。科学家们已经知道，在人类身上，信息素可以传递关于身份、亲缘、年龄、健康、快乐、生育能力和兴奋的信息。研究表明，接触一些人类散发的气味可以提升情绪、改变激素水平，并激发他人的攻击性或吸引力。尽管如此，科学家们还没有弄清楚人类信息素是如何起作用的。他们甚至无法就一种值得称道的化学物质达成一致。

“我们不知道活性成分是什么，”普雷蒂沮丧地说。

所以他决心找到它们。普雷蒂是一位专门研究体味的有机化学家，他对人类腋下（以及口腔、乳房、腹股沟和脚部）分泌易挥发化学物质的腺体了如指掌。他记录了数十种挥发性分泌物，并研究了在它们释放到空气之前处理它们的皮肤微生物。他还寻找能够为信息素效应提供确凿证据的生理基准。“这非常艰苦，耗时且昂贵，”他在蒙奈尔的搭档、神经科学家查尔斯·J·维索基（Charles J. Wysocki）说。但在他们最新的研究中，两人记录了男性腋下化学物质对女性月经周期荷尔蒙的特定影响，他们表示，迟早会分离出罪魁祸首。“可能是所有这些混合物的味道，”维索基指出。

人们交流和响应挥发性化学信息的大部分证据都是推断性的。闻不出什么味道的男性，会莫名其妙地更喜欢排卵期女性的T恤味道，而不是其他时期女性的T恤味道。一名女性会无意识地认为体味更有吸引力，如果体味的来源与她的免疫系统基因差异更大（这意味着他不太可能是近亲）。接触过电影观众佩戴过的棉质腋下衬垫的人，可以分辨出观众是害怕还是感到有趣。

人类以外的生物之间的化学信息效应更为戏剧化。该词语于1959年从希腊语“兴奋的载体”衍生而来，信息素最初是指昆虫为了与同类交流而产生的物质。第一个被识别出的信息素称为“蚕蛾醇”（bombykol），是由雌性蚕蛾产生的吸引雄性的物质。吸引或许用词过于含蓄；蚕蛾醇几乎剥夺了雄性蚕蛾的自由意志。对于小鼠、大象、猪、仓鼠和鹿，也提出了候选信息素。例如，雄性小鼠尿液或体味释放的化合物可以发出支配信号，并在雄性之间引发攻击，并促使生殖功能休眠的雌性开始周期性排卵。陌生雄性小鼠的气味会导致怀孕的雌性小鼠流产。一种名为雄烯酮（androstenone）的物质会使雌性猪弓起臀部，收缩骨盆底肌肉，为交配做准备。在自然界，雄烯酮存在于公猪的唾液中；在商业上，它存在于一种名为“BoarMate”的产品中，该产品使母猪更容易接受人工授精。

在人类身上，尚未发现任何化学物质能产生与蚕蛾醇或雄烯酮类似的效应。但数十年来，研究人员一直知道，人类信息素效应已超越了感觉和偏好，触及了基本生理机能。最早的线索之一来自一位名叫玛莎·麦克林托克（Martha McClintock）的年轻心理学学生的开创性工作。在上世纪60年代末，麦克林托克还是学生时就证明了，在韦尔斯利学院（Wellesley College）一起度过大量时间的女性同学（包括最好的朋友、室友和同寝室的同学）的月经周期会同步。在此后的30年中，现在的芝加哥大学的麦克林托克和许多其他研究人员已经证明，仅接触女性腋下分泌物就足以改变月经的开始时间和长度。男性腋下分泌物也能改变月经周期。不知何故，一种挥发性信息穿透了内分泌系统：从空气，到大脑，再到血液。

费城蒙奈尔化学感觉中心冰箱里储存着可能参与化学感觉交流的散发气味的物质。化学生态学和交流研究是该中心的六个研究领域之一。

普雷蒂希望通过识别信息素刺激的特定生理反应来绘制出这条路径。例如，对母山羊的实验表明，性接受的时间可以通过黄体生成素（LH）的脉冲来调节，LH是一种在女性和母山羊血液中每昼夜多次有节奏地涌动的化合物。随着女性接近排卵期，LH脉冲的频率会增加。在一项今年早些时候发表的研究中，普雷蒂和维索基发现，将男性腋下提取物涂抹在女性受试者鼻尖，会将她们下一次LH脉冲的间隔缩短平均20%。提取物气味用香料掩盖了，受试者从未猜到测试物质的性质。普雷蒂说，“施加的某种东西正在影响着大脑的生殖指挥中心——下丘脑——的计时机制。”

提取物似乎还能让女性平静下来：受试者报告说，即使该程序需要住院和反复抽血，但她们感到比没有使用提取物时更放松，紧张感更小。诚然，这不像Boar Mate那样有效果。但化学感觉专家表示，信息素在人类生活中的作用不可能完全是决定性的。首先，与许多哺乳动物相比，我们的嗅觉能力非常差。而且人类可能没有功能性的犁鼻器——一个存在于许多两栖动物、爬行动物和哺乳动物中的信息素信号的解剖学传感器。犁鼻器之所以享有“第六感”的美誉，是因为在啮齿动物中，犁鼻器感受器的神经纤维绕过了大脑皮层（意识所在之处），而直接连接到杏仁核和边缘系统，这些大脑结构负责协调情感和自主反应。如果你在一个小鼠身上禁用一种犁鼻器蛋白的基因，雄性小鼠就会失去区分其他雄性和小鼠的能力，并会试图与两者交配。

新世界猴拥有功能性的犁鼻器，但黑猩猩、大猩猩和红毛猩猩——我们最近的近亲——却没有。而我们人类呢？美国犹他州盐湖城的一个研究小组十多年来一直致力于研究人类犁鼻器的作用。加州山景城Pherin Pharmaceuticals的生理学家路易斯·蒙蒂-布洛赫（Louis Monti-Bloch）和他的同事们记录了人类犁鼻器的出口位置：鼻孔内壁上方几厘米处的一个微小凹陷。他们开创了一种设备，可以将空气中的化学物质喷雾局限于该区域，该区域位于嗅上皮的嗅觉感受器下方。他们测试了无味的、源自人类的物质，据称这些物质会导致犁鼻器凹陷区域的放电，并改变血压、心率、激素水平和情绪。

他们的发现并未得到完全的接受。没有人对鼻腔凹陷的存在表示怀疑。但批评者认为，没有令人信服的证据表明从凹陷处到大脑存在活跃的神经通路。

无论如何，你可能不需要犁鼻器就能嗅出信息素。普雷蒂和维索基认为，人类的一般嗅觉能力可能已经承担了其他物种犁鼻器承担的专门功能。除了储存汗液、尿液、唾液等物质的冰箱外，普雷蒂还列出了大量可能对生理或情绪产生影响的体分泌物化合物。他有一份清单，列举了未来有一天可能通过呼吸或体内的挥发物诊断出的疾病。他和他的老板、蒙奈尔主任加里·博尚（Gary Beauchamp）正在发展“气味指纹”的概念——这是已故生物学家刘易斯·托马斯（Lewis Thomas）在25多年前首次提出的观点，即体味带有与面孔或指纹一样独特的免疫系统蛋白质的印记。有一些证据表明，即使人们没有意识到气味，也能识别气味指纹。一项近期研究表明，气味指纹甚至可能影响我们选择配偶。“它应该遍布全身，”普雷蒂说。“但当然，我最喜欢的地方是腋下。”