Обонянието е едно от сетивата, което все още крие много тайни. Макар учените да са наясно с нервните механизми, свързани с това възприятие, точният начин по който носа различава едно вещество от друго не е известен. През последните години изследователите събраха много данни за обонянието. Знае се, че летливите молекули, достигащи до лигавицата на носа водят до активирането (възбуждането) на определени молекули (т.нар. рецептори) по повърхността на обонятелните клетки. Всяка клетка притежава само един вид рецептори, като по този начин за точното разграничаване между различните миризми се изисква координираното действие на различни обонятелни клетки с техните специфични рецептори.
Активирането на рецепторите предизвиква каскада от химически реакции в клетките на обонятелната лигавица, което води до генериране на нервен импулс, който се “изпраща” до обонятелните центрове на мозъка – така информацията за миризмата се “кодира” под формата на електронни сигнали в централната нервна система. Макар учените да са разгадали в голяма степен молекулните основи на тези процеси, никой не е наясно как точно става разпознаването на химическите вещества, носители на “миризмата” от страна на рецепторите. Рецепторите представляват белтъчни молекули, разположени в клетъчната мембрана, които участвуват в биологичните процеси на разпознаване (при имунните реакции например). Смята се, че свързването между рецептора и неговия партньор (лиганд), което съответно води до активирането на първия и задействането на определени процеси в самата клетка, става на принципа ключ-ключалка или ръка-ръкавица – необходимо е физическо и пространствено съответствие мужду двете молекули. Такова едно взаимодействие обаче, не може да обясни способността на обонятелните рецептори да разпознават летливите молекули, носещи миризмата или по-скоро не може да бъде единствения начин по който се осъществява. Мирисните молекули са често много малки (едва няколко десетки атома), което прави свързването на принципа ключ-ключалка малко вероятно. Освен това, то не може да обясни защо сходни по структура вещества миришат по различен начин, като например алкохоли и тиоли (тиолите миришат на развалени яйца) и защо някой път замяната на един изотоп с друг води до промяна на мириса на дадено вещество (явление, доказано при животни, макар и непотвърдено при хората).
В средата на 90те години на миналия век, биофизикът Лука Турин предлага квантово механичен модел, който обяснява по елегантен начин процеса на активиране на рецепторите от страна на лигандите. Според този модел, лигандът (мирисната молекула), чрез своето трептение предизвиква пренос на електрон от една част на рецептора към друга, като по този начин води до активирането му. В основата на явлението стои процесът, известен под името квантово тунелиране (способността на елементарната частица да прескочи енергитична бариера). Теорията на Турин обаче не е възприета. Както самият той споделя за списание Нейчър, моделът му бил по-скоро игнориран от колкото критикуван. Изглежда обаче идеята му не е останала съвсем незабелязана – в последния интернет брой на специализирано издание за физика, група английски учени, начело с Маршал Стоунхам, доказват по математически път, че механизмът предложен от Турин е напълно възможен от физическа гледна точка. Стоунхам се заел със задачата да обори теорията на Турин, която сметнал за невероятна, макар и логична. В хода на работата си той и колегите му пресметнали вероятността за прескачане на електрон в обонятелен рецептор под въздействие на мирисна молекула. Изчисленията, направени на база стандартни данни за молекули от съответния вид показали, че такова едно взаимодействие е напълно възможно. Изводът на авторите е, че моделът на Турин е приложим и физически възможен при определени характеристики на рецепторните молекули. Стоунхам и колегите му обаче не могат да потвърдят участието на този процес в обонянието при живите организми. За да направят това, те се нуждаят от информация за точната пространствена структура на обонятелните рецептори. Лука Турин обаче е обнадежден. Той споделя за Нейчър, че компанията в която работи – Флекситрал, в момента се занимава с разработката и дизайна на аромати на база изчисления на вибрациите на техните молекули.