在古罗马时代有一位名叫维斯帕先（Vespasian）的皇帝，他因创建收费公共厕所而在历史上“臭”名昭著。维斯帕先即位之时，罗马帝国刚刚经历了一场内乱，为了弥补由战乱造成的国库空虚，他绞尽脑汁地想出了很多增加税收的政策。在当时的罗马，制革业常用人体的尿液来处理毛皮里的油脂，洗衣工也用尿液里含有的氨来漂洗罗马长袍。为了确保稳定的尿液供应，这些业者将陶土大罐置于店铺外面，免费供市民小便使用。维斯帕先觊觎这其中的利益，便对利用尿液的制革和洗衣业者征收一种名为“Chrysagyre”的小便税。维斯帕先的儿子提图斯（就是那位在位期间维苏威火山爆发摧毁了庞贝城的皇帝）对父亲的这项政策很不以为然，认为从尿壶里得来的钱过于脏鄙不堪。维斯帕先把刚收缴上来的硬币放到儿子的鼻子前说：“Money doesn’t stink”。这句话的字面意思是：钱是没有气味的。作为一句西方谚语，它在经济学上常被用来描述金钱的价值是不问出处的，也就是说在商场上只要看到了赚钱的机会，就一定要好好利用。维斯帕先在位期间虽然只有短短十年，其政绩还是非常显著的。不过，由于他为敛财而使用的极端手段，在很多流传后世的罗马文学作品中，他常常被冠以贪财之名。据说，街头公共厕所一词的法语（Vespasienne）和意大利语（Vespasiano）就是源自这位皇帝的大名。
“Money doesn’t stink”这句话，从科学的角度来讲似乎很有道理。大家都知道，物质之所以有气味，是因为构成物质的分子首先能够挥发。挥发后的气体分子与嗅觉器官的嗅觉受体结合，产生的嗅觉刺激信号被传递到大脑后形成嗅觉感知。金属材料是以原子的状态存在的，常温常压下金属原子是不可能挥发的。即便它们可以挥发，嗅觉器官里也没有可以感受它们的嗅觉受体。因此从理论上讲金属确实是不应该产生气味的。然而，“钱是没有气味”的说法似乎又与大众常识不符－—－在我们的汉语里面不是有“铜臭”一说么？“满身铜臭”也被用来形容和讽刺贪财庸俗的有钱人。这里“铜臭”一词的原意指的就是铜钱的气味。在现实生活中，若特意去闻某些金属硬币（特别是含有铁或者铜的合金硬币）的话，确实可以感受到一种“金属般的气味”（Metallic odor）。按照美国材料与试验协会国际标准组织（ASTM International）的标准，“Metallic odor”被定义为“一种与金属硬币相关的气味”。这个事实说明，“钱”应该是有气味的。那么以钱币的铜臭味为代表的“金属气味”到底是一种什么样的气味呢？
“金属气味”这一现象长期以来一直都被科学家们所忽视。直到2006年，德国莱比锡大学的科学家Glindemann领导的一个联合研究小组在著名的《德国应用化学》杂志上发表了他们的成果，终于揭开了这一谜底。他们首先对人体的皮肤与金属接触后为什么会产生金属般的气味这一现象产生了兴趣。这一现象其实很多人都曾有过体会。比如说在公园里游玩时，当你的手掌接触到了公园里铁制的单杠、秋千或者滑梯后，手掌上总是会留下一种难闻的“铁锈味”。为了搞清楚这种“铁锈味”的成分以及产生原因，他们收集了与金属铁接触后的皮肤散发出的气体样品，并使用高精度的气相色谱／质谱联用仪（GC／MS）进行了分析。结果发现，这些气体样品里含有很多碳原子数从C6到C10的醛类和酮类化合物。其中有一种名为Oct-1-en-3-one (OEO)的不饱和酮物质（1－辛烯－3－酮）能够发出一种类似于蘑菇样的、金属般的气味。OEO这种物质在收集到的气体样品中几乎占到了三分之一的含量，但感官评价表明它具有极低的感受阈值 （~ 0.1 ppb）。进一步的对照实验证明，这种单体物质的气味与从皮肤表面收集来的混合气体样品的气味非常接近，这说明OEO是皮肤与金属接触后产生的气味的主要贡献者。
为什么皮肤与铁接触后会产生OEO呢？在接下来的实验里，他们使用金属离子溶液来代替金属做了相同的实验。结果发现，当使用二价的亚铁离子（Fe2+）来处理皮肤时，在收集的气体样品中检出了OEO。但使用三价铁离子（Fe3+）时，则没有发现OEO。同样的结果还见于使用铜盐的实验中：OEO在低价铜离子（ Cu+）处理的皮肤气体样品中被检出，而在高价铜离子（Cu2+）处理的样品中则没有发现。更加深入的材料学实验证明，即便是使用超高纯度的金属铁或者金属铜材料，由于人体的汗液偏酸性，它们会被快速地腐蚀而产生低价金属离子，进而与皮肤接触生成OEO。作为在公共卫生领域有着丰富经验的专家，他们注意到由GC／MS检测到的OEO以及其它数种碳原子数从C6到C10的醛酮类化合物，与其他研究者所报道的，动物身上的皮脂分泌物被亚铁离子降解后的气味物质的成分非常类似。他们据此断定：皮肤与金属材料接触后产生的气味，并不是来自金属材料，而是来自皮肤表面的皮脂分解物。也就是说，“金属味”或者“铜臭味”实际上是我们人体自身的气味！由于汗液腐蚀金属材料的速度非常之快，在秒单位以内就可以完成，因此很容易让人产生这种气味是来自于金属本身的幻觉。
众所周知，人体皮肤会散发出各种气味而形成“体臭”。一直以来都认为体臭是由皮肤各种腺体的分泌物（如汗液、皮脂、皮垢等）被皮肤表面的常在细菌分解后而产生的。上述实验结果则表明了，除了微生物途径以外，由金属离子引起的皮脂物质的降解，也是产生体臭的一个重要原因。铁是人体内广泛存在的一种必须金属元素。在血红蛋白、铁蛋白以及各种酶蛋白中，都可以找到以离子形式存在的铁元素。它们经过人体的代谢会随汗液排出而残留在皮肤表面。而皮肤表面的皮脂分泌物（特别是不饱和脂质）受过量的自由基，脂肪氧化酶或者是太阳光中的紫外线等的作用后会以脂质过氧化物的形式存在。当它们接触到还原性的低价金属离子后，会马上被分解掉而产生各种挥发性的气味。一般而言，由体表微生物活动而产生的气味中，以各种挥发性脂肪酸分子为主，所以“汗臭”、“脚臭”通常给人一种酸臭的感觉。而脂质过氧化物的分解产物主要为各种饱和不饱和醛酮物质，它们常常与油脂氧化后的霉味、哈喇味、金属锈味等感觉联系在一起。除此之外，不饱和醛酮物质也被认为是人体随着年龄增长而产生的“加龄臭”的主要成分。日本资生堂的一项研究表明，有一种名为2-Nonenal（2－壬烯醛）的不饱和醛物质就与40岁以上人群的特征性体味有关。这种物质在40岁以下年轻人的体味中没有检测到，但在40岁以上的人群中（不论男女），年龄越大含量越高。作为一种典型的“老龄气味”物质，研究者推测，2-Nonenal的产生可能与人体老化产生的过量自由基氧化分解不饱和皮脂（如9－十六碳烯酸）的反应有关。
在身体的各个部位中，最能代表体臭的是腋下的气味。因为与体臭紧密相连的各种腺体（特别是大汗腺）在腋窝部的分布最为集中，其产生的气味也最为强烈。在现代社会中，腋下产生的不愉快气味，无论是对本人还是对周围的人来说都是一个非常令人困扰的问题。尽管大量研究已经表明，腋臭的产生主要与腋窝部位微生物的活动有关，但是有不少腋臭患者，即使非常注意保持腋下部位的清洁，也无法抑制腋臭的发生。事实上，在Glindemann等人的论文发表数年之前，就有日本花王公司的研究者发现，低价铁与不饱和脂肪酸的反应可能与特征性腋臭的形成有关。他们根据感官评价的结果把腋臭分为5大主要类型，从程度的轻重分别表现为：牛奶味、青草味、酸味、霉味和咖喱味。这些类型实际上相互交叉重叠在一起，从而使腋臭显现出复杂的个体差异。他们注意到，某些重度患者的腋臭表现出明显的金属气味。生理检查的结果表明，在这些腋臭患者的大汗腺腺体中存在着多量的金属铁成分，且含量越高，腋臭的倾向越明显。在腋臭气体样品中，无论是用GC／MS分析还是用感官评价方法，都同样地检出了上述OEO分子的存在。这一结果表明，腋窝汗腺中含有的铁参与了腋下皮脂的分解，其产生的OEO等不饱和醛酮类物质，可能是造成重度腋臭的始作俑者。
低价金属离子分解不饱和脂肪酸的反应除了产生上述铜臭味以及特征性的腋臭以外，还与生活中许多常见的其它气味有关。例如，提起鲜血的气味时，人们会不由自主地把它和金属铁的气味联系起来，以至于组合出“铁血味”这个词汇。实际上，鲜血的气味之所以与铁有关也是基于上述原因。血液含有的血铁成分可以降解皮肤表面（或者血液自身中）的过氧化脂质，生成包含有OEO在内的各种挥发性物质，从而产生金属般的鲜血气味。有些女性在生理期间产生的特殊体味，可能也是由这个原因造成的。这种由金属离子降解而产生的“铁血味”，与微生物降解而产生的身体气味的成分是不一样的。科学家们推测，这种对“铁血味”的感知能力可能在人类的早期进化过程中起到了很大作用。远古人类在采集狩猎活动时，曾借助这种能力来发现受伤的猎物或者部落同伴。这种识别“铁血味”而不是普通身体气味的能力仍然被保留在某些嗅觉灵敏的动物身上（如猎犬）。与通常警犬的追踪犯人的目的不同，狩猎者使用的寻血猎犬（Bloodhund）被专门训练用来追逐受伤的鹿。为了让寻血猎犬只对被猎枪击中后的流血的鹿感兴趣，有些训练守则特别强调，用于追踪训练的血液样品必须是从动物身上滴下来的。使用喷射出来的鹿血或者是单纯的鹿皮作为训练材料往往会增加训练的难度。这个例子说明猎鹿犬很可能是靠感知鹿血与皮肤皮脂反应后产生的特征性的“铁血味”，而不是鹿本身的气味，来追踪受伤的鹿的。
最近报道的另外一项有趣的研究，也或多或少地与金属离子降解不饱和脂肪酸的反应有关。众所周知，在西餐文化里非常讲究菜肴与葡萄酒的“Marriage”(也就是搭配)。作为一个基本的烹饪常识，俗有红葡萄酒配红肉、白葡萄酒配白肉（也就是鱼介类料理）的说法。为什么红葡萄酒与鱼介类料理不搭配呢？很久以来，即便是在欧美社会，人们也一直都不清楚这种说法的科学根据。日本Mercian葡萄酒公司的一位名叫田村隆幸的研究员，对红葡萄酒和鱼介料理同时入口会产生令人不愉快的生腥味这一现象感到好奇。他曾经持续数月，每天晚上品尝同一品牌的红色葡萄酒与不同的佐菜入口后的味道与气味，结果发现一种干贝料理与他所饮用的红酒配合时产生的生腥味最为强烈。随后，他动员了公司的8名同事花了将近6年时间，比较了这种干贝与69种不同红葡萄酒入口后产生的生腥味的强度。功夫不负有心人，终于他们发现罪魁祸首原来是红葡萄酒中含有的铁－——铁份含有量越高的酒，其与干贝搭配产生的生腥味越强烈。正当他们对铁与生腥气味之间的关系迷惑不解的时候，Glindemann等人发表了他们关于“金属气味”的论文。受上述论文的启发，他们也使用气相色谱仪分析了干贝与各种铁含量不同的葡萄酒混合后的气体样品，结果确定了导致不愉快气味的是一种名为Heptadienal的醛类物质（含有两个不饱和双键的庚醛）。其产生机理与前述相仿，也是由于葡萄酒中的低价铁离子与鱼肉中蓄积的不饱和脂肪酸（如大家所熟知的深海鱼油DHA和EPA）反应而产生的。鉴于这一发现，他们专门开发出了低铁含量的，可以与生鱼料理配餐的红酒，从而打破了葡萄酒界的常识。金属的气味与西餐的配酒原则，看似是风马牛不相及的事情，通过金属离子与不饱和脂肪酸的降解反应被这样巧妙地联系在了一起。
说起金属的气味，不得不提一下去年曾在NASA引起过关注的一个话题－——“宇宙的气味”。读者可能会觉得奇怪，宇宙不是真空的么？怎么会有气味呢？就算宇宙空间里存在着气味物质，身着密封宇航服的宇航员在太空里也不可能闻得到呀？说宇宙有气味的可不是一般人，而是那些在宇宙空间站工作，有过太空行走经历的宇航员们。当这些“天行者”们在接受采访时被问道“宇宙闻起来是什么样子的？”几乎所有宇航员都出乎意料地回答，在完成太空行走回到空间站后揭开头盔的瞬间，他们会感受到一种强烈的，明显不同于空间站的，来自“宇宙”的气味。这种“宇宙的气味”给宇航员的印象如此深刻，以至于让NASA请来了专门从事香料调制的工程师来再现这种气味，以便让地面的训练环境更接近宇宙空间站。虽然不同的宇航员对自己所感受到的“宇宙气味”的描述不尽相同，但有一种代表性的说法是：如同用电焊在修理重机械时产生的被加热了的金属气味！不少科学家非常认真地探讨了这种“宇宙的气味”产生的可能性。有人说这种气味来源于漂浮在宇宙空间里的有机物不完全燃烧后的产物－－－多环芳香烃类物质（具有一种典型的烧焦了的肉味）；也有人说它就是被发现存在于银河系中心的巨大尘埃云中的物质?—－－甲酸乙酯（有点像朗姆酒的气味）；还有人认为，当宇航员在太空行走时，存在于真空宇宙的高能粒子（如原子态氧）可能粘附在宇航服上，被带回到空间站，然后与空间站里的物质反应而产生这种气味。至于是与什么样的物质反应的，产生的气味里面有什么成分，我们无从可知。如果有一天，NASA带一台GC／MS仪到空间站，这一谜底也许能被揭开。基于本文所介绍的金属气味的产生机理，我们可以大胆地猜测一下，与宇航服上的高能粒子反应的或许就是来自宇航员身体的皮脂代谢物。也就是说，“宇宙的气味”其实也可能是来自宇航员自身的气味。只不过高能粒子在地球的环境中并不常见，由它们分解皮脂类物质产生的气味更加独特，因此给宇航员的印象也更为深刻。
通过这篇小文我们知道了，原来一直以来，无论是东方文化还是西方文化，对于“金属气味”这一现象都没有能给出一个正确的表述。日常生活的“理所当然”往往蒙蔽了我们的眼睛，只有借助科学的力量才能帮助我们揭开那一层层神秘的面纱，还事实以真相。如果要给 本文的“铜臭味”这一话题做一个总结的话，那就是：“臭”的不是钱，而是你自己！ （Coins Don’t Smell, You Do !）
2013年10月25日
