长久以来，科学界对嗅觉系统如何编码气味信息存在一个核心谜题：鼻腔中上千种探测气味的“探测器”——嗅觉受体，其空间排布是随机的，还是有精确的“地图”？传统“区域模型”认为，受体被粗略分配到几个大区域，区域内的神经元再随机选择受体，导致每种受体在鼻腔内广泛而弥散地分布。

2026年4月28日，哈佛医学院Sandeep Robert Datta团队在Cell 在线发表题为“A spatial code governs olfactory receptor choice and aligns sensory maps in the nose and brain”的研究论文，该研究彻底颠覆了这一观点，首次揭示出鼻腔内存在一张精细、固定且可预测的嗅觉受体分子地图，并阐明了其背后的构建机制。

另外，2026年4月28日，哈佛大学庄小威及Catherine Dulac团队合作在Cell 在线发表题为“Spatial organization and detection of social odors in mouse primary olfactory system”的研究论文，该研究首次以前所未有的分辨率和完整度，绘制出了小鼠嗅觉系统的全景“分子-功能”图谱，揭示了气味感知从鼻腔到大脑的精确空间编码规律（点击阅读）。

突破瓶颈：从“模糊分区”到“精确定位”

理解受体排布的主要障碍源于鼻腔复杂的生理结构和技术限制。布满软骨的鼻甲将感觉上皮扭曲成迷宫，而传统技术一次只能检测少数几个基因，难以窥见全貌。新研究通过创新性的高通量空间转录组学方法，系统分析了小鼠鼻腔中近1100种功能嗅觉受体的表达位置。结果令人震惊：每种受体并非随机分布，而是在背腹轴上拥有一个独特、平均固定的表达峰值位置，且该位置在不同个体间高度一致。这意味著，鼻腔中存在一张由一千多个精确定位的“受体地址”构成的分子地图，推翻了受体在广袤区域内随机散落的旧模型。

文章模式图（图源自Cell ）

核心机制：一套连续的“空间坐标”程序

这张地图是如何绘制的？研究团队发现，所有成熟嗅觉感觉神经元都在执行一个由约250个基因构成的协调转录程序。这个程序不是分区的，而是连续变化的，其活性在鼻腔背侧到腹侧形成系统性的梯度。这个梯度编码了神经元精确的“空间地址”。

更关键的是，这个梯度程序反映了嗅上皮下方间质中视黄酸的浓度梯度。视黄酸作为一种形态发生素，如同一个连续的“坐标轴”，指导着上皮中干细胞和前体细胞的分化命运，在嗅觉受体被最终选择表达之前，就为其预设了未来的空间位置。

终极意义：统一鼻子与大脑的“空间逻辑”

这一发现解决了嗅觉领域一个根本性矛盾：为何鼻腔中曾被认为散乱分布的受体，其轴突能精确投射到大脑嗅球中固定不变的位置？新研究给出了答案：因为鼻腔中的受体本就排布在一张精细地图上。那个连续的转录程序不仅预设了受体的表达位置，其包含的轴突导向分子还直接决定了该神经元轴突将投射至嗅球中的哪个特定“小球”。因此，外周（鼻子）与中枢（大脑）的受体空间图谱被同一套空间编码逻辑完美地统一和校准了。

这项研究完成了嗅觉系统空间组织理论的范式革新：从“粗略分区内的随机选择”，升级为“由连续形态发生素梯度引导的、精确的转录程序决定论”。它首次阐明了嗅觉信息从外周探测到中枢表征的完整空间逻辑链条，为理解气味的神经编码奠定了全新的理论基础。

参考消息：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)00387-9