用DNA预测脸相

杰克

美国佛罗里达警方近期全力搜捕一躲在暗处的嫌犯。两年多来，这人一直在威胁恐吓多名女性，潜入其房内偷窥她们睡觉，他曾摸过多名女子的脚和头发，还性侵过她们。该犯每次蒙脸作案，因此报案者没有见过其相貌。2016年9月，警方却披露了该犯的肖像：黑或棕发或是淡褐色的瞳仁、皮肤光滑、高颧骨，尖下巴的拉丁人。但这幅肖像图并不是警方素描专家根据目击者的证词画出来的，而是根据嫌犯DNA数据用电脑合成的头像。

警方仅花费4500美元，采用一种并非常规的方式，即请当地一家称为派拉邦的纳米实验室在犯罪现场采集到嫌疑犯的DNA样并分析其发色、瞳色、面部特征及与其血统有关的遗传因素。之后，该实验室依据相关数据分析，合成出该嫌犯的面部特征。该机构生物信息部总监艾伦·格莱塔克坦承道，纳米实验室所分析出的图像并非犯罪嫌疑人的真实面貌，但他们能够告诉警方，应搜寻哪一类人或排除哪类人。

派拉邦纳米实验室

在过去几年里，世界法医科学和相关技术已逐渐进入一个新纪元，即能进行人脸识别。此前，这还是充满未知的领域，但法医科学家认为，人的面貌特征根植并隐藏在其遗传基因内，科学家可通过DNA中的细微标识与其生理特征，发掘其相貌特征的依据。例如，调查人员若用DNA预测鼻梁的宽度或眼睛大小，那么他们就可在更短的时间内捕获犯罪嫌疑人。

人脸预测技术人员认为，这个技术不仅能提供线索，还能帮助预测人类的祖先相貌，比如识别已失踪久远的祖先遗骨。DNA技术甚至能分析出尼安德特人的面貌特征，他们甚至能依据数据推测出未出生孩子的面貌特征，让即将当父母的人看看他们孩子的相貌特征。尽管这种方法尚未完全被接受，但仍然是一种趋势，法医科学家对此深信不疑。

虽然这一技术尚未被所有人认可，但依据DNA技术预测人脸具有可行性和现实意义。原因是，面部特征是根据成千上万个基因组成，每个基因都有其细微的特征和作用。为了达到目的，法医科学家已开始把所有的基因都进行分类，头发的、眼睛和肤色的等等，以种族为背景的基因相对容易确定。但要抓住其特征的基因源，比如身高和面部轮廓却需要分析分布在人体内的各种DNA，这就像风中的蒲公英一样难以捕捉，还需要进一步探究。这就是为什么部分研究人员认为如今在人脸预测技术方面所做的努力还不够。

荷兰伊拉斯姆斯大学医学中心遗传学家曼弗雷德·凯瑟尔认为，他们所做的大部分尝试都是根据性别和血统方面的遗传信息来构建人脸图像（比如他是男性，欧洲人）的，用数据合成的图像与实际的面部特征相比，更具有科学性和客观依据。

从国王的脸谈起

最近，英国绘画家通过自己的想象画出英国历史上臭名昭著的国王查理三世的脸相。他脊椎弯曲，残暴无比，其头发可能为棕色或浅黑色，瞳仁为黑色。查理三世在500年前死于一场战争。他的头像曾被反复描绘，不尽相同。现在，DNA技术可让科学家拥有更完整的肖像图。2012年，英国考古学家在一处停车场下挖掘出查理三世国王发黄的骸骨。考古学家凯瑟最终确认：查理三世的瞳仁为蓝色，并且他孩提时头发为金黄色，成年后头发变为浅棕色或金色。2014年，英国凯瑟法医科学研究小组通过检测查理三世的颅骨DNA发现，国王的瞳仁应为蓝色，头发应为金色或浅棕色。今天，研究人员通过分析年代久远的人骨，从其DNA遗传获得相关信息，查理的面部特征最终有了可靠的结论。

凯瑟小组之所以如此确定，是因为科学家已能检测控制发色和瞳色的基因。法医科学家认为，每个人的基因库或基因图谱都含有30亿个化学碱基对，即通过把DNA排列成“字母”，拼出从性别到皮肤颜色等所有基因组。人与人之间大多数基因字母都大同小异，但科学家却利用基因单核苷酸多态性，即相关图谱中的细微改变和字母组合的差异，测得其生理特征。比如说，法医可通过分布在六个基因上的六个字母来推断人眼瞳色。研究人员通过22个字母确定头发的颜色。对瞳色究竟是蓝色或棕色，这个小组预测的准确率逾90%。预测发色的准确率在80%—90%之间——最易推测的是红发。

2015年，凯瑟小组在《国际法庭科学杂志：遗传学》上发文称，他们在分析国王查理三世的骸骨时，运用了称作堆叠的程序系统。所谓的堆叠程序系统即通过DNA推测瞳色和发色的一种技术。也可用它来追踪犯罪，即根据人的血液、精液和唾液来判断人的发色，甚至在DNA不完整时也可推测出正确的发色。但若犯罪现场样本DNA过于久远，那么他们呈现给法庭的DNA就可能不完整，其碎片很难分析准确。

同年9月，国际法医遗传学协会在波兰克拉科夫市举行会议，凯瑟小组在学术会议上表明，发色和瞳色是可以通过DNA技术鉴定出来的，并且他们已将肤色列入程序系统。最初的结果表明，肤色、瞳色和发色的检测所要求的准确度最高。

通过颜色检测对推测面貌特征只是一个好的开端。要进一步准确推测人相特征，还任重道远，因为预测工具仍然不够精确，条件限制很大。瞳仁若不是蓝色或棕色，那么就很难推测，比如，发色为金黄的成年人与深棕发色的成年人，尽管他們孩提时的头发均为金色，但DNA也很难区分。

可靠的检测案例

澳大利亚昆士兰大学遗传学家皮特·维斯彻尔认为，这些特性及血统的检测轻而易举，也是容易实现的目标，即利用DNA堆叠技术可推测出是红发、蓝瞳，就可推测出人的大概相貌。其他特征所谓推测则要难很多，比如身高与脸型仍然难以推测。若非脊椎侧弯，查理身高可能达到5.8英尺。科学家通过计算其骸骨中的股骨部分，得出身高数据，通过DNA检测，便推测出其脸相。

基因检测脸相可能是正确的，也可能不正确，因为误差很难避免。用DNA推测，两种主要因素可发挥重要作用，最关键的则是能回答如下两个问题：其一是基因与环境在多大程度上能影响人相的特征；其二是它包含了多少个基因。比如若多个基因直接影响鼻梁的形状，那每个基因的影响度究竟有多大，这还不得而知。

依据基因科学家的说法，影响身高的基因数以万计，而要探究影响身高的基因，则另当别论。科学家虽然已做出巨大的努力并取得长足进步，但这还很不够。报道称2015年，研究人员维斯切尔与400余位同事在自然遗传学领域将79项研究做了标注，逾25万人的基因数据组被排序，在基因组与身高有关联的基因字母中排除了1万个毫无关联的分散DNA。但仅仅运用他或她单个DNA信息，不足以确定个人的身高。科学家若不能预测像身高那样的特征，那么要研究其他更为复杂的特征，希望则更为渺茫，而推测其口型大小或与眼眶间距等更不可能。但基因科学家认为，随着越来越多的人提供更多的数据，在5到10年内，他们可准确判定出人的身高。但现在还无法创造要通过DNA探测身高的奇迹，而通过DNA推测面部特征则更难。endprint

一切以数据为准

人类可通过化妆或剪新发型改变其相貌特征。但潜在的构造——鼻梁长度、耳朵大小等均取决于父母基因。科学家认为，人的特征依赖于上辈基因，但他们对基因所起作用的了解少之又少。尽管如此，科学家在人类DNA与面部特征间的联系上不断取得成就。早在2012年，凯瑟与同事运用DNA技术让近万人参与试验，即用2D或3D挑选出影响脸型的5种基因。其中一种基因PAX3似乎可确定鼻梁高度；那年，世界上其他国家的研究人员也为这类基因做出准确定位。加拿大卡尔加里大学进化生物学家班尼迪克特·哈德格尼姆松认为，这些发现是好的开端，但总体上说人类对控制脸型的基因了解仍然不够。

现在他们确信，通过分析人类DNA的细微差别、单个核苷酸多态性或SNPs就可帮助推测身体特征。其中一些基因要比起另一些更容易探测其特征。2015年，经研究人员努力，他们又检测出更多的相关线索，并在《PLOS遗传学》期刊上发表一篇备受争议的文章，即美国宾州大学人类学家马克·施莱弗与同事通过592名参与者的遗传信息合成出人脸3D图像。尽管如此，通过DNA鉴定出人的相貌，还只是万里长征走完第一步。

该纳米实验室有一位专家，名叫施莱弗。他原来以为，基因技术能够向识别人脸提供些参考，而并不能成为人相推测技术的主流。但他在研究中通过收集的数据发现，在科学技术还不够完善的今天，这种推测完全可能实现人类所想要的目标。该实验室生物信息部总监则认为，纳米实驗室尚无做出一项可证明其检测的准确性研究，但法医却依据他们提供的数据准确检测出来。维持法院给予这家实验室公司一种检测权限，并且他们在买产品之前就能获得相关DNA样本，以便这些机构能将图片和纳米实验室的推测数据进行对比。科学家希望每项研究都做得天衣无缝，然后才公之于众。

此外这家纳米实验室还通过利用1.5万人的基因数据探究了其性别、血统和面部特征的遗传信息。若想了解人类面部特征的差异，就需知道关于他们基因的巨大差异。因此，基因数据收集得越多越好，并且这一切都要以基因数据为准。

纳米实验室的DNA技术尚不能完全确定个体特征，但科学家却可通过排除其他杂型DNA信息，用相关组图排除嫌疑犯长相。如，追捕连环在逃者时，警察可排除红头发、蓝眼睛的嫌疑人。毫无疑问，用DNA检测脸相的技术给调查者一条探究的新思路。倘若调查毫无进展，探员即可寻求纳米实验室DNA检测技术的帮助，开创破案新方法。

编辑：成韵 chengyunpipi@126.comendprint