谢邀，我是中国工程院院士孙宝国，现在北京工商大学从事香料香精和食品风味的研究和教学工作。这些问题，我在参加由中国科协青少年科技中心与中央广播电视总台中国之声、央视频联合举办的大师课堂《科学家讲科学》中也谈到了。
香料是什么？
汽水、冰淇淋等食物中的香味仅仅是香料中的小部分应用。香料就是香的原料，它能够提供香气或者香味，能够被我们的嗅感器官与味感器官感知。香料可以分为两大类，一类是天然香料，一类是合成香料。
天然香料拥有十分悠久的历史。远古时期便有“神农尝百草”的传说。神农氏不仅发现了一些食物和药物的原料，也发现了一些有香味的物质，这就是香料。当然，我们最早使用的是天然香料，它是指从动植物原料中提取出来的香味物质。例如，从茉莉花中可以提取出莱莉花浸膏，从麝的成熟雄体香囊中可以提取出麝香。
目前被广泛使用的合成香料也就 150 多年的历史。人类通过自己所掌握的科学技术，运用不同的原料模仿天然香料，经过化学或生物合成的途径制备或创造出的某一“单一体”香料就是合成香料，也被称为人造香料。
谈到合成香料，很多人可能会觉得合成香料没有天然香料香，其实这个问题不存在。最早寻找香料多数不是人工合成的，都是从天然香料中把主要成分单离出来。比如，从薄荷中提出薄荷油，薄荷油的主要成分是薄荷脑，也就是薄荷醇，我们可以通过结晶的办法，把薄荷脑从天然的薄荷油当中分离出来，那么分离以后的薄荷就叫单离香料。最早我们把单离香料归到人造香料来，但是现在大家倾向于把单梨香料算作天然香料。
合成香料完全都是通过有机方法合成的。但是大部分合成香料来自于天然香料中的风味成分，它的香味强度跟天然香料中相同结构的化学物质完全一样。
相比天然香料，合成香料的风味比较纯正，调香师在调香过程中运用起来更为方便。同时，天然香料也有独特优势。因为每一种天然香料当中的成分或者是物质至少是几百种甚至上千种，这使得天然香料的香气或者香味往往比较浓厚、柔和，跟合成香料相互之间可以有很好的互补。所以，天然香料不一定比合成香料就好。
合成香料对人体有害吗？
人们往往担心合成香料由于经过化学合成，在安全性方面不如天然香料。其实，不管是天然香料还是合成香料，在批准使用前都必须保证对人体是安全的，都经过一系列的科学研究。具体表现在两个方面，一是日用香料，比如香水、化妆品，必须对人的皮肤没有刺激性；二是食用香料在进入人体以后，不能对人体的健康造成急性、亚急性或者长期的危害。
但是，在日常使用中，我们并不直接使用天然香料或者合成香料，直接使用香料的情况非常少，因为单一香料往往它的香味或者香气并不那么让我们感觉到特别的满意，除非是极特殊的一些香料，可能会存在这样情况。我们国家现在允许单独使用的香料有一种是香兰素，也叫香草精，主要是在较大婴幼儿配方奶粉里面允许使用香兰素，不准使用香精。
这并非出于安全考虑，而是主要不能使婴幼儿配方奶粉风味太好。不然，婴幼儿可能就不喜欢喝母乳，或者再大一点的孩子可能都喜欢喝配方奶粉，就不喜欢吃其它食物了。
大部分情况下我们使用的就叫香精，严格地按照逻辑关系讲，应该称香料香精，因为香料是香精的原料，那么香精就是由各种香料包括天然的、合成的，还有调香师经过艺术创造出来的香味非常愉悦的一种混合物。
所以香精一定是混合物，香料有的可以是单一的，也可以是混合的。天然香料大部分都是混合物，那么合成香料一般都是单一的一个化合物。其实，一般消费者很少直接使用香料香精，我们能够感受到的就是一些加香产品，比如香水，香水说白了就是香精的酒精跟水的溶液，像香奈儿 5 号、CD 等等。
大家日常接触的比较多的是日用香料和食品用香料。食品用香料属于食品添加剂的范畴。我们国家食品添加剂有 22 类，其中一类就叫食品用香料。尽管食品用香料只是这 22 类当中的一类，但是它的品种却占了绝大部分，我们国家 22 类食品添加剂，目前是 2300 多种。这当中食品用香料大约就有 1900 种，所以，有时候大家对食品添加剂的一些担忧，也会体会现在对香料的担忧。当然，大家对食品添加剂的安全性也不要有担忧，凡是我们国家批准使用的，都是经过风险评估，证明是安全的，这一点大家大可放心。
香料研发后还需要经历哪些步骤？
一款新的香料从开发到真正投入使用，一般要经过 1-2 年，最快也需要半年时间。在一款新的香料研制成功后，第一步需要进行风险评估，证明它对人体健康是无害的。随后要将香料送给调香师调配香精，然后做成加香产品（如食品、化妆品等），加香产品通过消费者试用的方式评估其能否最终获得消费者认可。在通过全部流程后，新香料才会真正投入市场。
在香料生产技术方面，我们国家还有哪些「卡脖子」的情况？
回答这个问题，先得说说我们国家在香料生产技术方面已经取得了哪些成就。我国是天然香料植物资源大国，从南到北都有香料植物的分布。得天独厚的自然条件为我国香料香精行业的发展提供了有力保障。目前，我国是多种香料的最大生产国，通过不断改进生产技术，保证了我国在技术上的领先地位。在上世纪 90 年代，我们国内实现了 100 多种核心含硫香料的工业化生产，并且我们成为全世界最大最强的含硫香料生产国。现在世界各国的含硫香料基本上是中国的，因为我们的质量好、价格低。
以肉味香料生产技术突破举例。从上世纪 80 年代，在国家“七五”重点科技攻关计划中，我国科研人员就将 2- 甲基 -3- 呋喃硫醇（美国称其代号 030），和甲基（2- 甲基 -3- 呋喃基）二硫醚（美国称其代号 719），列入了重点攻关项目。在上世纪 70 年代 80 年代，全世界只有美国能够生产这两种香料，价格非常贵，030 出口价格 1990 年一公斤要 14 万元，相当于 140 元 / 克；719 出口价格 1 公斤要 16 万元，相当于 160 元 / 克。当时我还是讲师，一个月工资 105 元，还买不到一克 030 和 719。
为了突破国外控制核心技术的局面，科研人员从零起步，用冰盐浴等“土办法”克服了实验温度不够低、缺少制冷机等问题，前后经历八年，最终研制出了中国人自己的 030 与 719 香料。这两种香料国产化后，030 卖价 42000 元 / 公斤，719 卖价 6 万元 / 公斤。那么，当时这些肉味香料成本多少呢？030 不到 1000 元 / 公斤，719 不到 800 元 / 公斤，卖给我们 16 万元 / 公斤，相当于成本的 200 倍啊。其实很多都是这么黑我们的。
目前，我国在香料领域还是相对比较落后。一方面我国目前能够生产的品种还不够多，另一方面，在最先进的一些香料中，我们国家还有相当一部分无法生产。只要我国不能生产的香料，其他国家要么不卖，要么以高价卖给我们。我国在高端香料生产技术方面仍面临着“卡脖子”的情况。
我刚才说的 14 万元也好，16 万元也好，不是美国人直接卖给我们，当年那都是不含税的价格。这充分说明一个问题，落后不光是挨打，还要挨宰。所以，每一个领域我们都要掌握自己的核心技术，花钱是买不来的。
未来，我希望更多青年学子们投身科技强国的行列，解决更多“卡脖子”和“命门”问题，把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中，也欢迎广大青年朋友报考我们专业。