Luca Turin: The science of scent

ルカ・トゥリンが語る香りの科学

翻訳: Sawa Horibe 校正: Takafusa Kitazume

The fragrance that you will smell, you will never be able to smell this way again.

皆さんが匂っている香水をこのように匂えるのは今回だけです

It’s a fragrance called Beyond Paradise,

これはBeyond Paradiseという香水で

which you can find in any store in the nation.

国内どの店でも販売されているものです

Except here it’s been split up in parts by Estée Lauder

違うのはエスティローダがこの香水を分解してくれたことです

and by the perfumer who did it, Calice Becker,

カリス・ベッカーという調香師が行いました

and I'm most grateful to them for this.

感謝しています

And it’s been split up in successive bits and a chord.

順に起こる匂いと香調によって分割してあります

So what you’re smelling now is the top note.

今匂うのはトップノートです

And then will come what they call the heart, the lush heart note.

次にくる芳醇な香りはミドルノートと言われます

I will show it to you.

これです　トップノートの「エデン」は

The Eden top note is named after the Eden Project in the U.K.

英国のエデン・プロジェクトからきています

The lush heart note, Melaleuca bark note -- which does not contain any Melaleuca bark,

この芳醇なミドルノートはメラレウカの樹皮の香りですが メラレウカは含んでいません

because it’s totally forbidden.

完全に使用禁止されているからです

And after that, the complete fragrance.

そしてあとは香水全体です

Now what you are smelling is a combination of --

今 皆さんが匂っている組み合わせは―

I asked how many molecules there were in there, and nobody would tell me.

いくつ分子があるのか聞きましたが 誰も教えてくれなかったので

So I put it through a G.C., a Gas Chromatograph that I have in my office,

私のオフィスにあるガスクロマトグラフに入れてみたところ

and it’s about 400.

分子は400ほどありました

So what you’re smelling is several hundred molecules

ですから 今匂っているのは数百の分子です

floating through the air, hitting your nose.

空気中を漂って皆さんの鼻腔に届いています

And do not get the impression that this is very subjective.

これが主観的なものだとは思わないでください

You are all smelling pretty much the same thing, OK?

皆さんが匂っているのはほぼ同じものです

Smell has this reputation of being somewhat different for each person.

人によって匂いの感じ方はいくらか違うと言いますが

It’s not really true.

そうではありません

And perfumery shows you that can’t be true,

香水技術を見れば分かります

because if it were like that it wouldn’t be an art, OK?

人によって匂いが違ったら技術でなくなります

Now, while the smell wafts over you, let me tell you the history of an idea.

では香りが漂っている間 あるアイデアの始まりを話します

Everything that you’re smelling in here

皆さんが匂っているものすべては

is made up of atoms that come from what I call

平穏で安全な界隈である

the Upper East Side of the periodic table -- a nice, safe neighborhood.

｢周期表のアッパーイースト｣の原子でできています

(Laughter)

（笑）

You really don’t want to leave it if you want to have a career in perfumery.

香水業界で仕事したければこの界隈を出ないことです

Some people have tried in the 1920s

1920年代によくない界隈からの

to add things from the bad parts, and it didn’t really work.

原子を足そうとした人たちがいましたが うまくいきませんでした

These are the five atoms from which just about everything

これら５つの原子が

that you’re going to smell in real life, from coffee to fragrance, are made of.

コーヒーから香水まで普通の生活上で匂うものほとんどを構成しています

The top note that you smelled at the very beginning,

最初に嗅いだトップノートは

the cut-grass green, what we call in perfumery -- they’re weird terms --

変な用語ですが 香水製造で言うところのカットグラスです

and this would be called a green note,

グリーンノートと言われますが

because it smells of something green, like cut grass.

刈られた草のような匂いだからです

This is cis-3-hexene-1-ol. And I had to learn chemistry on the fly

これはシス３ヘキセノールです　私はこの３年間急いで化学を学ばなくてはなりませんでした

in the last three years. A very expensive high school chemistry education.

高くついた高校化学の教育でした

This has six carbon atoms, so "hexa," hexene-1-ol.

６つ炭素原子があるので｢ヘキサ」で

It has one double bond, it has an alcohol on the end,

二重結合が１つあり アルコールが後ろについているので

so it’s "ol," and that’s why they call it cis-3-hexene-1-ol.

ヘキサ＋アルコールでヘキセノールなわけです

Once you figure this out, you can really impress people at parties.

一旦分かるとパーティで人に感心してもらえます

This smells of cut grass. Now, this is the skeleton of the molecule.

これは刈られた草の匂いがします　これが分子の骨組みです

If you dress it up with atoms, hydrogen atoms --

水素原子をつけてやるとコンピュータ上で

that’s what it looks like when you have it on your computer --

このように見えます

but actually it’s sort of more like this, in the sense that the atoms have a certain

でも実際はもっとこんな感じです　原子は侵入できない

sphere that you cannot penetrate. They repel.

一定の空間を持っていて物質を反発するからです

OK, now. Why does this thing smell of cut grass, OK?

ではどうしてこれが刈られた草の匂いになるのか？

Why doesn’t it smell of potatoes or violets? Well, there are really two theories.

なぜジャガイモやスミレの匂いでないのか？　これには２つの説があります

But the first theory is: it must be the shape.

１つ目の説は｢形状によって決まる｣です　生物学では大抵のものが

And that’s a perfectly reasonable theory in the sense that

形状に基づいて作用するため

almost everything else in biology works by shape.

全く理にかなった説と言えます

Enzymes that chew things up, antibodies, it’s all, you know,

基質の分解を行う酵素や抗体などの全ては

the fit between a protein and whatever it is grabbing, in this case a smell.

タンパク質と取り込む基質の一致によります　この場合は匂いです

And I will try and explain to you what’s wrong with this notion.

この概念のどこに問題があるのかは あとで説明します

And the other theory is that we smell molecular vibrations.

もう１つの説は「分子の振動が匂いを発する」です

Now, this is a totally insane idea.

これは全く非常識なアイデアです

And when I first came across it in the early '90s, I thought my predecessor,

90年代初期に初めて聞いた時は 先駆者のマルコム・ダイソンと

Malcolm Dyson and Bob Wright, had really taken leave of their senses,

ボブ・ライトは本当に気が狂ったと思いました

and I’ll explain to you why this was the case.

どうして非常識かは あとで説明します

However, I came to realize gradually that they may be right --

でも２人は正しいかもと次第に思い始めました

and I have to convince all my colleagues that this is so, but I’m working on it.

仕事仲間を説得しなくてはと動いているところです

Here’s how shape works in normal receptors.

これが通常の受容体における形状の作用です

You have a molecule coming in, it gets into the protein, which is schematic here,

図が示すように 分子が来てタンパク質の中に入ります

and it causes this thing to switch, to turn, to move in some way

そうすると特定の部分と結合して この部分が

by binding in certain parts.

切り替わったり回ったり 何らかの形で動きます

And the attraction, the forces, between the molecule and the protein

この動きは分子とタンパク質の

cause the motion. This is a shape-based idea.

引力によって起こります　これが形状作用の概念です

Now, what’s wrong with shape is summarized in this slide.

さて 何がいけないのかを まとめたスライドがこれです

The way --I expect everybody to memorize these compounds.

このやり方は― 　これらの合成物質は暗記してもらいますからね

This is one page of work from a chemist’s workbook, OK?

これは香水メーカーに勤めている ある化学者の

Working for a fragrance company.

ワークブックの１ページです

He’s making 45 molecules, and he’s looking for a sandalwood,

白檀の香りがするものを探して45個の分子を

something that smells of sandalwood.

作成しています

Because there’s a lot of money in sandalwoods.

白檀はお金になるからです

And of these 45 molecules, only 4629 actually smells of sandalwood.

この45の分子のうち 実際に白檀の匂いがするのは4629番だけで

And he puts an exclamation mark, OK? This is an awful lot of work.

！マークがついています　ものすごい手間です

This actually is roughly, in man-years of work, 200,000 dollars roughly,

かかった時間を考えると大体20万ドルの労働になります

if you keep them on the low salaries with no benefits.

安い給料で福利厚生なしの従業員だとしてです

So this is a profoundly inefficient process.

極めて非効率的なやり方です

And my definition of a theory is, it’s not just something

私は「理論」とは単に人に教えるものではなく

that you teach people; it’s labor saving.

省力化するものだと思っています

A theory is something that enables you to do less work.

何かの理論があると少ない労力ですむのです

I love the idea of doing less work. So let me explain to you why -- a very simple fact

楽ができるのはいいことです　ですから簡単な事実を説明して

that tells you why this shape theory really does not work very well.

どうして形状説だとうまくいかないかお話しましょう

This is cis-3-hexene-1-ol. It smells of cut grass.

これはシス３ヘキセノールです　カットグラスの匂いがします

This is cis-3-hexene-1-thiol, and this smells of rotten eggs, OK?

こちらはシス３ヘキサンチオールで腐った卵の匂いがします

Now, you will have noticed that vodka never smells of rotten eggs.

ところで腐った卵の匂いのするウォッカはありませんよね

If it does, you put the glass down, you go to a different bar.

そんな匂いがしたらグラスを置いて別のバーに行きますよね

This is -- in other words, we never get the O-H --

言い換えるとO-HをS-Hと間違うことは

we never mistake it for an S-H, OK?

あり得ないということです

Like, at no concentration, even pure, you know,

どのような濃度でも たとえ混じりけがなくても

if you smelt pure ethanol, it doesn’t smell of rotten eggs.

エタノールの匂いがしたら腐った卵の匂いはしません

Conversely, there is no concentration at which the sulfur compound will smell like vodka.

逆にどのような濃度であってもウォッカの匂いがする硫黄はありません

It’s very hard to explain this by molecular recognition.

これは分子形状説では非常に説明しにくいことです

Now, I showed this to a physicist friend of mine who has a profound distaste

生物学を心底嫌っている

for biology, and he says, "That’s easy! The things are a different color!"

物理学者の友人に見せたら「簡単だ！色が違う！」と言いましたが

(Laughter)

（笑）

We have to go a little beyond that. Now let me explain why vibrational theory has

もう少し踏み込まないとダメです　ではなぜ振動説が匂いと関連を持つか

some sort of interest in it. These molecules, as you saw in the beginning,

説明します　最初に見てもらった通り これらの分子の構成要素には

the building blocks had springs connecting them to each other.

お互いを繋ぐバネがついています

In fact, molecules are able to vibrate at a set of frequencies

その上 分子は

which are very specific for each molecule and for the bonds connecting them.

それぞれの分子と結合部に特有な周波数でしか振動できません

So this is the sound of the O-H stretch, translated into the audible range.

O-Hが伸縮する音を可聴範囲に置き換えるとこうなります

S-H, quite a different frequency.

S-Hはかなり違う周波数です

Now, this is kind of interesting, because it tells you

なかなか興味深いです なぜなら次の事実を

that you should be looking for a particular fact, which is this:

検証すべきだということだからです　つまり

nothing in the world smells like rotten eggs except S-H, OK?

「この世にS-H以外で腐った卵の匂いのするものはない」こと

Now, Fact B: nothing in the world has that frequency except S-H.

そして「この世にはS-H以外にこの周波数で振動するものはない」ことです

If you look on this, imagine a piano keyboard.

このピアノの鍵盤を見てください

The S-H stretch is in the middle of a part of the keyboard

S-Hのバネは傷んだ感じになっている鍵盤の

that has been, so to speak, damaged,

中間部分にあります

and there are no neighboring notes, nothing is close to it.

そして隣接する音は全く何もありません

You have a unique smell, a unique vibration.

独特の匂いで独特の振動なのです

So I went searching when I started in this game

それでこれに関わり始めた頃

to convince myself that there was any degree of plausibility

この馬鹿げた話に少しでも妥当性があるのか

to this whole crazy story.

調べ始めました

I went searching for a type of molecule, any molecule,

同じ周波数を持つ分子を探しました

that would have that vibration and that -- the obvious prediction

この分子は硫黄の匂いに違いないというのが

was that it should absolutely smell of sulfur.

当然の予測でした

If it didn’t, the whole idea was toast, and I might as well move on to other things.

でなければこのアイデアはおしまいで 他のことをした方がいいということです

Now, after searching high and low for several months,

そして数ヶ月くまなく探した結果

I discovered that there was a type of molecule called a Borane

ボランという分子があることを発見しました

which has exactly the same vibration.

全く同じ周波数です

Now the good news is, Boranes you can get hold of.

さて ボランは入手可能なので良いのですが

The bad news is they’re rocket fuels.

困ったことにロケット燃料です

Most of them explode spontaneously in contact with air,

ほとんどが空気に触れると自然に爆発します

and when you call up the companies, they only give you minimum ten tons, OK?

それに買おうとしても10トンからしか販売してくれないんです

(Laughter)

（笑）

So this was not what they call a laboratory-scale experiment,

実験室規模の実験とは呼べません

and they wouldn’t have liked it at my college.

大学もいい顔をしなかったでしょう

However, I managed to get a hold of a Borane eventually, and here is the beast.

でも最終的にはボランを入手することができました　これがそいつです

And it really does have the same -- if you calculate,

実際計算しても測定しても

if you measure the vibrational frequencies, they are the same as S-H.

S-Hと同じ周波数で振動しています

Now, does it smell of sulfur? Well, if you go back in the literature,

では硫黄の匂いがするのか？　文献を見てみると

there’s a man who knew more about Boranes than anyone

今も昔も誰よりボランのことを知っている男がいます

alive then or since, Alfred Stock, he synthesized all of them.

全種のボランを合成したアルフレッド・ストックです

And in an enormous 40-page paper in German he says, at one point --

ドイツ語で書かれた膨大な40ページの論文のある箇所で彼は―

my wife is German and she translated it for me --

妻がドイツ人で翻訳してくれたのですが―

and at one point he says, "ganz widerlich Geruch,"

「ganz widerlich Geruch」と言っています

an "absolutely repulsive smell," which is good. Reminiscent of hydrogen sulfide.

「全くいやな匂い」です　硫化水素を連想させピッタリです

So this fact that Boranes smell of sulfur

ボランは硫黄の匂いがするという事実は

had been known since 1910, and utterly forgotten until 1997, 1998.

1910年から知られていたのに 1997年か1998年まで完全に忘れられていたわけです

Now, the slight fly in the ointment is this: that

さてちょっと問題となることがあります　それは

if we smell molecular vibrations, we must have a spectroscope in our nose.

分子の振動を匂うには 鼻に分光器がなくてはならないということです

Now, this is a spectroscope, OK, on my laboratory bench.

これは分光器です 私の研究室の作業台にあるものですが

And it’s fair to say that if you look up somebody’s nose,

鼻の中を覗いても

you’re unlikely to see anything resembling this.

こんなようなものはないに決まっています

And this is the main objection to the theory.

これがこの説の主な難点です

OK, great, we smell vibrations. How? All right?

「私たちが匂っているのは振動である」「そりゃスゴイ でもどうやって？」

Now when people ask this kind of question, they neglect something,

人はこのような質問をするとき

which is that physicists are really clever, unlike biologists.

生物学者と違って物理学者は非常に頭がいいことを忘れています

(Laughter)

（笑）

This is a joke. I’m a biologist, OK?

冗談です　私は生物学者ですから

So it’s a joke against myself.

自分を笑ってるわけです

Bob Jacklovich and John Lamb at Ford Motor Company,

フォード社のボブ・ジャクロビッチとジョン・ラムは

in the days when Ford Motor was spending vast amounts of money

会社が基礎研究に莫大なお金を

on fundamental research, discovered a way

費やしていた頃　構造的にナノスケールである

to build a spectroscope that was intrinsically nano-scale.

分光器の作り方を発見しました

In other words, no mirrors, no lasers, no prisms, no nonsense,

つまりミラーもレーザーもプリズムも何もない

just a tiny device, and he built this device. And this device uses electron tunneling.

極小の装置を作ったのです　電子トンネル効果を利用しています

Now, I could do the dance of electron tunneling,

電子トンネル効果を踊って表現してもいいのですが

but I’ve done a video instead, which is much more interesting. Here’s how it works.

もっと気の利いたビデオを代わりに作りました　このような働きをします

Electrons are fuzzy creatures, and they can jump across gaps,

電子は曖昧なもので 分子間をジャンプできますが

but only at equal energy. If the energy differs, they can’t jump.

それはエネルギーが同等の場合のみで 違うとジャンプできません

Unlike us, they won’t fall off the cliff.

人間と違い段差を落ちたりしません

OK. Now. If something absorbs the energy, the electron can travel.

何かがエネルギーを吸収したら電子は移動できるのです

So here you have a system, you have something --

つまりメカニズムはあり これは生物学では

and there’s plenty of that stuff in biology --

よく見られます

some substance giving an electron, and the electron tries to jump,

物質が電子を放出し 電子がジャンプしようとする

and only when a molecule comes along that has the right vibration

でもその反応はピッタリ合う振動数を持つ分子が

does the reaction happen, OK?

現れたときだけ起こります　OK？

This is the basis for the device that these two guys at Ford built.

これがフォードの２人が作った装置の基本です

And every single part of this mechanism is actually plausible in biology.

実際このメカニズムのすべての部分が生物学であり得るのです

In other words, I’ve taken off-the-shelf components,

既成の要素で

and I’ve made a spectroscope.

分光器を作ったと言えます

What’s nice about this idea, if you have a philosophical bent of mind,

学究的な考え方をする場合 このアイデアのいいところは

is that then it tells you that the nose,

鼻や耳や目はすべて

the ear and the eye are all vibrational senses.

振動感覚器官だと示すということです

Of course, it doesn’t matter, because it could also be that they’re not.

まあどちらでもいいのですが　違ってるかもしれませんし

But it has a certain --

でも―

(Laughter)

（笑）

-- it has a certain ring to it which is attractive to people

19世紀のドイツ文献ばかり

who read too much 19th-century German literature.

読んでいる人間の関心を引くものがあります

And then a magnificent thing happened:

その後

I left academia and joined the real world of business,

素晴らしいことに 大学での研究を離れビジネスの世界に入ることができました

and a company was created around my ideas

私のアイデアをもとに会社が設立され

to make new molecules using my method,

私の手法で新しい分子を作ることになりました

along the lines of, let’s put someone else’s money where your mouth is.

自分で言い出したことを他人にしてもらおうということです

And one of the first things that happened was

そして最初に私たちがしたことの１つは

we started going around to fragrance companies

香水メーカーを訪問し

asking for what they needed, because, of course,

何が必要なのか尋ねることです　なぜなら匂いを計算できれば

if you could calculate smell, you don’t need chemists.

化学者は不要になるからです

You need a computer, a Mac will do it, if you know how to program the thing right,

Macのようなコンピュータが１台あってきちんとプログラムが

OK? So you can try a thousand molecules,

書ければいいわけです　千個の分子でも

you can try ten thousand molecules in a weekend,

１万個の分子でも週末中にテストできます

and then you only tell the chemists to make the right one.

そして必要な分子だけ化学者に作らせればいいのです

And so that’s a direct path to making new odorants.

これが新しい香りを作る手っ取り早いやり方です

And one of the first things that happened was

まずフランスの

we went to see some perfumers in France --

香水メーカーに会いました

and here’s where I do my Charles Fleischer impression --

チャールズ・フレッチャーの言葉を

and one of them says, "You cannot make a coumarin."

真似て言うと「クマリンは作れない」

He says to me, "I bet you cannot make a coumarin."

「クマリンは作れんだろう」と言うんです

Now, coumarin is a very common thing, a material,

クマリンは香水に使用される非常にありふれた物質で

in fragrance which is derived from a bean that comes from South America.

南アメリカ産の豆から抽出されます

And it is the classic synthetic aroma chemical, OK?

よく知られた合成香料でもあります

It’s the molecule that has made men’s fragrances

細かく言うと1881年以来 男性用香水の匂いの

smell the way they do since 1881, to be exact.

もととなっている分子です

And the problem is it’s a carcinogen.

でも問題なのは発がん性物質だということです

So nobody likes particularly to -- you know, aftershave with carcinogens.

発がん性物質入りのアフターシェーブローションを特に好む人はいません

(Laughter)

（笑）

There are some reckless people, but it’s not worth it, OK?

向こう見ずな人もいますが 止めた方がいいです

So they asked us to make a new coumarin. And so we started doing calculations.

それで新しいクマリンを依頼され 計算を始めました

And the first thing you do is you calculate the vibrational spectrum

最初にクマリンの振動スペクトルの計算をして数値を

of coumarin, and you smooth it out,

滑らかにします

so that you have a nice picture of what the sort of chord, so to speak, of coumarin is.

こうすることでクマリンのコードがどのようなものか分かりやすくします

And then you start cranking the computer to find other molecules,

それから同類であるかに関わらず 同じ振動を持つ他の分子を探すために

related or unrelated, that have the same vibrations.

コンピュータを最大限に使います

And we actually, in this case, I’m sorry to say,

この件では残念なことに

it happened -- it was serendipitous.

偶然の発見でした

Because I got a phone call from our chief chemist

うちの主任化学者が電話してきて

and he said, look, I’ve just found this such a beautiful reaction,

「さっき見事な化学反応を発見した クマリンの匂いじゃなくても

that even if this compound doesn’t smell of coumarin,

作ってみたい

I want to do it, it’s just such a nifty,

１ステップでぱっと出来て 収率は90％

one step -- I mean, chemists have weird minds --

それできれいな結晶化合物ができる

one step, 90 percent yield, you know, and you get this lovely

やってもいいか」と言いました

crystalline compound. Let us try it.

化学者は変わってます

And I said, first of all, let me do the calculation on that compound, bottom right,

そこで「まずその化合物の計算をさせてくれ」と言いました

which is related to coumarin, but has an extra pentagon inserted into the molecule.

右下にあるクマリンの同族化合物で 分子に余分な５角形が付けられています

Calculate the vibrations, the purple spectrum is that new fellow,

紫のスペクトルが新しい化合物の振動を計算したものです

the white one is the old one.

白はクマリンです

And the prediction is it should smell of coumarin.

予測としてはクマリンの匂いがするはずです

They made it ... and it smelled exactly like coumarin.

それで合成が行われ…クマリンと全く同じ匂いでした

And this is our new baby, called tonkene.

これが私たちの新製品Tonkeneです

You see, when you’re a scientist, you’re always selling ideas.

科学者は常に概念を説いています

And people are very resistant to ideas, and rightly so.

でも人は概念には抵抗を示します　当然です　なぜ新しい概念を

Why should new ideas be accepted?

受け入れなくてはならないのか？

But when you put a little 10-gram vial on the table in front of perfumers

でも香水メーカーの目の前に10グラムの瓶を置いて それがクマリンでないのに

and it smells like coumarin, and it isn’t coumarin,

クマリンの香りがして

and you’ve found it in three weeks,

３週間で見つけたとなると

this focuses everybody’s mind wonderfully.

驚くほど全員の神経が集中されます

(Laughter)

（笑）

(Applause)

（拍手）

And people often ask me, is your theory accepted?

あなたの説は認められているのですか？とよく聞かれますが

And I said, well, by whom? I mean most, you know -- there’s three attitudes:

誰に？と答えます　言うなれば３通りの考え方があり

You’re right, and I don’t know why, which is the most rational one at this point.

「理解はできないが君は正しい」という一番合理的な考え方

You’re right, and I don’t care how you do it, in a sense;

「君は正しい　理論はどうでもいい」つまり「とにかく分子を作れ」

you bring me the molecules, you know.

という考え方

And: You’re completely wrong, and I’m sure you’re completely wrong.

そして「君は間違っている　絶対違う」という考え方

OK? Now, we’re dealing with people who only want results,

ともあれ 私たちの相手は成果さえ出れば良く

and this is the commercial world.

商売の世界ということです

And they tell us that even if we do it by astrology, they’re happy.

星占いでやっていてもかまわないと言われました　結果が出ればいいのです

But we’re not actually doing it by astrology.

実際に星占いでやっているわけではないですが

But for the last three years, I’ve had what I consider to be

でもこの３年間 世界で一番いい職に

the best job in the entire universe, which is to put my hobby --

就いていると思っています　少々の生物物理学と

which is, you know, fragrance and all the magnificent things --

独学の化学を足して　趣味である香料と

plus a little bit of biophysics, a small amount of self-taught chemistry

いろいろな素晴らしいものに 実際に役立つことの手助けが

at the service of something that actually works.

できるのですから

Thank you very much.

ありがとう

(Applause)

（拍手）