La forma del olor

Tenemos buenas teorías del color y del sonido. La luz es una longitud de onda: más larga es más roja, más corta es más azul, y los tres tipos de cono del ojo permiten situar casi cualquier color dentro de un sólido tridimensional ordenado. El tono es una frecuencia: dóblala y caes en la misma nota una octava más arriba. En ambos sentidos la física del estímulo se proyecta limpiamente sobre la estructura de la experiencia — puedes hacer aritmética con ella, y la aritmética predice el percepto.

El olfato no tiene un mapa así. El olor de una molécula no es su peso, ni su tamaño, ni ningún número que puedas leer directamente en su estructura.

Tomemos el carvone. Hay un solo carvone — una fórmula, una conectividad — pero se presenta en dos formas que son imágenes especulares la una de la otra, como una mano izquierda y una derecha. Según cualquier descripción plana que escribiría un químico, son idénticas. No son idénticas para la nariz: una forma huele inconfundiblemente a hierbabuena, la otra a alcaravea. Los mismos átomos, los mismos enlaces, lo mismo en todo lo que puedas dibujar — dos olores distintos. Y funciona también al revés: moléculas que sobre el papel no se parecen en nada pueden aterrizar en casi el mismo olor, mientras que mover un solo átomo en una molécula agradable, de tipo rosa, puede volcarla hacia algo sulfuroso.

No es por falta de empeño; es una propiedad del sistema. La nariz lleva unos 400 tipos de receptor (la vista tiene tres). Cada uno responde a muchas moléculas, cada molécula activa muchos receptores, y el cerebro lee la combinación — un acorde de 400 voces, no una sola nota. No hay ningún eje limpio por el que avanzar. El olor es de alta dimensión y tercamente combinatorio.

Así que este es el hecho incómodo que está en el centro del campo: la estructura molecular infradetermina el olor. Puedes entrenar un modelo para predecir las palabras de olor de una molécula a partir de su estructura y funcionará aceptablemente — de verdad útil, muy por encima del azar — pero choca contra un techo, y el techo es real, no un fallo de ingeniería. Los carvones son ese techo hecho evidente: ningún modelo basado solo en la estructura podrá separar jamás dos cosas que ve como la misma molécula. Parte de a qué huele algo sencillamente no está en la imagen.

Si no es la estructura, ¿entonces qué?

Si la estructura no fija el olor, ¿qué lleva información sobre él? Una respuesta que me parece silenciosamente profunda: cómo se usan las cosas juntas.

Un perfumista echa mano de bergamota, neroli, un hilo de almizcle; un cocinero empareja tomate con albahaca y aceite de oliva. Esas combinaciones no son aleatorias. A lo largo de millones de perfumes y millones de recetas, las materias que van juntas — que reaparecen en los mismos acordes, que salen en los mismos platos — trazan una estructura. Haz un embedding de cada materia a partir de su compañía (igual que harías el embedding de una palabra a partir de las palabras junto a las que suele aparecer) y obtienes una geometría en la que las cosas que huelen y se comportan de forma parecida caen cerca unas de otras. Sin teoría de receptores, sin etiquetas — solo uso.

Lo llamativo es que esta geometría del uso es, en parte, independiente del dominio. Construye un mapa de cómo se ordenan las materias de perfumería según su uso, y luego un mapa aparte de cómo se ordenan los ingredientes de cocina según el suyo — dos corpus sin relación, la perfumería y la cocina, sin nada compartido en su construcción — y, para las moléculas que viven en ambos mundos, los mapas coinciden. Fíjate en el linalool, la nota floral-cítrica suave de la lavanda y la bergamota. En el mapa de perfumería se sitúa entre los florales suaves que un perfumista trata como casi intercambiables; en el mapa construido a partir de recetas la misma molécula se sitúa junto al cilantro, la albahaca y los cítricos — las hierbas que un cocinero coge en el mismo gesto. Mundos distintos, ningún cableado compartido, y el vecindario viaja con la molécula.

La coincidencia es modesta — un ordenamiento relativo compartido, no un calco rígido — pero se sostiene en datasets de alimentación independientes, incluido uno revisado por pares. Parece haber una geometría del olor parcialmente compartida por debajo tanto de la paleta del perfumista como de la cocina. Es el tipo de resultado que te hace enderezarte en la silla: sugiere que la estructura del espacio olfativo no es un artefacto de las costumbres de una industria, sino algo más cercano a una propiedad de cómo se experimenta la materia aromática — algo que aparece allí donde los humanos organizan olores para usarlos.

Nadie huele una molécula

Hay un segundo desplazamiento que merece nombrarse. Casi todo el olfato computacional trabaja sobre moléculas sueltas. Pero nadie huele una molécula. Un perfumista trabaja con materias primas — aceite de bergamota, un acorde de rosa, un aislado propietario — cada una un pequeño ecosistema de decenas o centenares de compuestos. La materia prima es la unidad de decisión creativa, económica y regulatoria, y ahí es donde vive casi toda la estructura interesante.

Y también casi todos los problemas reales. El más agudo es la sustitución. El musgo de roble — la columna húmeda, de suelo de bosque, del chipre clásico — queda restringido porque dos de sus constituyentes (atranol y chloroatranol) son alérgenos potentes, y de la noche a la mañana miles de fórmulas necesitan algo que sostenga el acorde sin él. «Encuéntrame una materia conforme a la norma que mantenga el olor» es una pregunta a nivel de materia prima, y los mapas a nivel de molécula no la responden bien. Es además el nivel que ha quedado comparativamente sin cartografiar. Meter naturales, aislados, acordes y sus moléculas constituyentes en un mismo espacio — puenteado con la cocina por un lado y con la química volátil del propio cuerpo por el otro — es casi todo lo que ha sido este proyecto.

Qué se puede saber, honestamente

Sería fácil sobrevender esto. Prefiero acotarlo.

• No se puede leer el olor a partir de la estructura. Invertir el mapa para inventar una molécula completamente nueva y predecir su olor no es honesto — la infradeterminación lo impide. Las herramientas correctas recuperan y recombinan materias conocidas; no conjuran materias nuevas.
• La coincidencia entre dominios es real pero modesta — un ordenamiento relativo compartido, no un isomorfismo preciso. Sería fácil, y falso, dibujarla como un calco limpio.
• La geometría del uso codifica cómo se usan las cosas, que se solapa con cómo huelen las cosas pero no es lo mismo. Usarse juntas no es oler igual, y mantener esa línea honesta importa más que el titular.

Lo que queda es un mapa que se puede navegar: encontrar el vecindario de una materia, cruzar de una nota de perfumería a su prima culinaria, ver qué regiones están densas y cuáles vacías — teniendo siempre claro que el mapa es parcial y que el territorio se guarda algunos secretos.

Ahí está, para mí, el atractivo. El olfato es el sentido que más se resiste a convertirse en número, y aun así no carece de estructura. Tiene una forma — emergente del uso, parcialmente compartida entre los mundos que lo usan, y todavía en su mayor parte sin cartografiar. Merece la pena cartografiarla. Y merece la pena ser honesto sobre cuánta parte hemos cartografiado en realidad.