用DNA還原容貌

方陵生

刑偵人員在犯罪現(xiàn)場捕捉蛛絲馬跡獲取犯罪嫌疑人DNA 的橋段，想必大家再熟悉不過了。而隨著科技水平的日益提高，更加神奇的事情出現(xiàn)了……

美國佛羅里達(dá)警方正在尋找一個(gè)潛伏在陰暗角落里的人。

在兩年多的時(shí)間里，這個(gè)犯罪嫌疑人至少已對十幾位女子實(shí)施了可怕的犯罪行為。他從窗外潛入這些女子的臥室，觸摸她們的雙腳或頭發(fā)，并對其中部分女子實(shí)施了性侵犯。

這個(gè)犯罪嫌疑人被媒體稱為“連環(huán)偷窺者”（Serial Creeper），警方想不惜一切代價(jià)要找到他。2015年9月，警方發(fā)布了一張嫌疑人的面部素描圖——這是一位長著黑頭發(fā)、深色眼睛的拉丁裔美國人，皮膚光滑緊致，高顴骨，尖下巴。

然而，這張犯罪嫌疑人的素描圖，并不是警方根據(jù)目擊者描述所繪制的，這個(gè)“連環(huán)偷窺者”每次都是蒙面作案，那么他的這張面部素描圖是如何呈現(xiàn)的呢？

難以消滅的DNA線索

由于從來沒有人見過“連環(huán)偷窺者”的真面目，警方不得不通過一些非常規(guī)手段尋找破案線索。而這張臉部素描圖，就是電腦根據(jù)“連環(huán)偷窺者”在現(xiàn)場留下的DNA線索生成的面部預(yù)測圖。

即使是再高明的罪犯，即便他清理了自己的指紋，恐怕也很難注意犯罪時(shí)遺留的頭發(fā)，甚至是皮屑。警方正是由此得到了“連環(huán)偷窺者”的DNA。

當(dāng)然，這張面部預(yù)測圖的價(jià)格不菲，值4500美元，是總部位于美國弗吉尼亞州的Parabon 公司的納米實(shí)驗(yàn)室為警方提供的。他們對嫌疑人在犯罪現(xiàn)場遺留下的DNA進(jìn)行分析后，將目光鎖定在頭發(fā)顏色、眼睛顏色、面部特征和血統(tǒng)等遺傳基因的線索上。根據(jù)這些線索，Parabon公司精心制作了這幅“連環(huán)偷窺者”的臉部素描圖。

當(dāng)然，這張電腦合成圖并不是犯罪嫌疑人的精確面部照片，但它至少給警方提供了一些方向——應(yīng)該根據(jù)哪些線索尋找，或是將哪些人從犯罪嫌疑人名單中排除。

面貌預(yù)測：一個(gè)新領(lǐng)域

在過去幾年間，一個(gè)面貌預(yù)測的新領(lǐng)域正在悄然形成?？茖W(xué)家認(rèn)為，人的相貌源自于隱藏在體內(nèi)的“基因說明書”中，即人類的基因組。科學(xué)家可以從DNA中，發(fā)掘出與人類外貌特征有聯(lián)系的基因標(biāo)識。我們不難想象，如果警方能夠通過DNA預(yù)測，鎖定嫌疑人的一些面貌特征，比如鼻寬、眼睛大小等，就可能更容易追蹤到罪犯。

一些樂觀的科學(xué)家認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)不僅可以給刑偵調(diào)查人員提供破案線索，而且還可以用來復(fù)原遠(yuǎn)古人類的面貌，讓早已消失在歷史塵埃中的人類祖先，例如尼安德特人的面貌重現(xiàn)在我們眼前。我們甚至可以通過這一技術(shù)，讓準(zhǔn)父母提前了解未出生孩子的未來長相。當(dāng)然從目前看來，這還是遙遠(yuǎn)的夢想。

事實(shí)上，DNA面貌預(yù)測技術(shù)提供的線索還很不充分，因?yàn)闆Q定面部特征的基因可能多達(dá)數(shù)百甚至上千個(gè)，每一個(gè)基因?qū)γ婷伯a(chǎn)生的影響又都相當(dāng)微小。

從DNA中尋找面貌特征的科學(xué)探索才剛剛起步，頭發(fā)和眼睛的顏色、膚色，以及種族背景這些元素相對來說比較容易確定。此外，我們也能得到性別和血統(tǒng)等相對重要的遺傳指標(biāo)，隨后再通過這些信息來構(gòu)建某個(gè)人的臉部素描圖。

但其他一些性狀的遺傳基因，如身高、臉型等，就像飄蕩在風(fēng)中的蒲公英種子一樣，散落在人類的DNA中，我們目前還很難追蹤到它們的確切蹤跡。這也是為什么一些研究者認(rèn)為，面部預(yù)測技術(shù)目前還未成熟到可以投入實(shí)際應(yīng)用的主要原因。荷蘭鹿特丹伊拉斯姆斯大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的遺傳學(xué)家曼弗雷德·凱塞就毫不避諱地說道：“（利用DNA進(jìn)行面部預(yù)測）需要發(fā)揮你的想象力，而不是準(zhǔn)確的預(yù)測能力?！?/p>

復(fù)原500年前的國王

其實(shí)除了用于推斷犯罪嫌疑人的容貌外，面部預(yù)測技術(shù)還曾用于一些比較有趣的實(shí)驗(yàn)。

直到不久前，都還沒有人真正清楚英國金雀花王朝的最后一個(gè)國王——理查德三世的容貌，這位國王的所有畫像都是畫家根據(jù)歷史傳說，再結(jié)合藝術(shù)加工創(chuàng)作出來的。

傳說這位理查德三世國王脊椎彎曲，形象不佳，可能長著棕色的頭發(fā)和黑色的眼睛，也可能是“寸草不生”，或是長著一對藍(lán)色的眼睛，他死后的畫像更是有許多不同版本。不過，如今的DNA面貌預(yù)測技術(shù)卻能讓科學(xué)家對這位國王有更真實(shí)的了解。

2012年，考古學(xué)家在英國的一個(gè)停車場發(fā)掘出了這位國王的遺骸，隨后便對其DNA中的基因線索進(jìn)行了分析，為確定理查德三世的真實(shí)面貌提供了有力的支持——他的眼睛是藍(lán)色的，幼年時(shí)是金發(fā)，成年后或?yàn)榻鸢l(fā)，或?yàn)闇\棕色頭發(fā)。

科學(xué)家為了尋找控制頭發(fā)和眼睛顏色的基因，仔細(xì)研究了數(shù)千人的“遺傳說明書”。而每個(gè)人的“遺傳說明書”，或者說基因組內(nèi)，又擁有多達(dá)30億個(gè)化學(xué)堿基對，它們就是拼寫出包括從性別到皮膚顏色在內(nèi)的整個(gè)基因藍(lán)圖的DNA遺傳“字母”。當(dāng)然，大部分的這些“字母”都沒有多大差別，但科學(xué)家可以根據(jù)基因藍(lán)圖中被稱為“單核苷酸多態(tài)性”的單個(gè)“字母”的微小差異，來預(yù)測某些身體特征。

例如，科學(xué)家可以通過觀察分散在6個(gè)基因里的6個(gè)“字母”，推斷出一個(gè)人的眼睛顏色。但要推斷一個(gè)人的頭發(fā)顏色，則需要分析22個(gè)“字母”。奇怪的是，藍(lán)色或棕色眼睛、紅色頭發(fā)的預(yù)測準(zhǔn)確率達(dá)到了90%以上，但針對其他顏色的確認(rèn)難度還比較大。

研究團(tuán)隊(duì)通過一種名為HIrisPlex的系統(tǒng)，檢測了理查德三世國王的遺骨DNA，這種系統(tǒng)在打擊犯罪領(lǐng)域也可大顯身手。研究人員指出，即使被檢測對象的DNA樣本受到破壞，HIrisPlex也可以通過血液、精液和唾液來分析確定一個(gè)人的頭發(fā)和眼睛顏色。

此外，研究人員還在不久前，為這個(gè)系統(tǒng)添加了皮膚顏色分析功能，初步結(jié)果表明，膚色預(yù)測的準(zhǔn)確率與眼睛和頭發(fā)顏色預(yù)測的準(zhǔn)確率基本一致。而對另外一些身體特征的預(yù)測，目前來說還比較困難，如身高和臉型等。

澳大利亞昆士蘭大學(xué)的遺傳學(xué)家彼得·維斯，也參與了對理查德三世國王的容貌還原實(shí)驗(yàn)，他表示：“如果不是因?yàn)榧怪鶄?cè)彎，理查德國王的身高大約會有5英尺8英寸（相當(dāng)于1.77米），但這個(gè)結(jié)果可能會有2～3英寸（6.7～10厘米）的誤差?！?/p>

臉部預(yù)測“快照”

也許你會想，人體特征不應(yīng)該都是與DNA有關(guān)的嗎？為何如身高、體重、臉型等還難以預(yù)測呢？

事實(shí)上，決定人體特征的因素主要有兩個(gè)：一是環(huán)境因素，比如對體重來說，成長環(huán)境可能起著更大的作用；二是參與作用的基因數(shù)量多少，例如，如果鼻子的形狀是由大量基因決定的，那么單個(gè)基因所起的作用可能微乎其微。再比如身高，對其產(chǎn)生影響的基因數(shù)量也相當(dāng)龐大。400多位科學(xué)家通過79個(gè)研究項(xiàng)目，對25萬人的基因組進(jìn)行了掃描分析，獲取了大量的數(shù)據(jù)，最終發(fā)現(xiàn)，分散在整個(gè)基因組各處，與身高相關(guān)的DNA“字母”有近1萬個(gè)。其他一些特征，如嘴的大小或兩眼的間距，其預(yù)測難度也絲毫不遜于對身高的預(yù)測。

而在2012年，研究人員通過對1萬名觀察對象的DNA和他們的二維和三維圖像進(jìn)行比對后，發(fā)現(xiàn)了對人的臉型產(chǎn)生影響的5個(gè)基因，其中一個(gè)叫做PAX3的基因似乎是負(fù)責(zé)調(diào)整鼻梁高低的。

雖然目前我們還無法通過DNA面貌預(yù)測技術(shù)提供一張如照片般精準(zhǔn)的人臉圖片，但這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)能為警方提供巨大的幫助?？茖W(xué)家表示，如果想要掌握人臉的種種變化，首先就要了解臉部特征與基因變化之間多種多樣的關(guān)系。相信隨著我們對于決定臉型的遺傳學(xué)因素越來越了解，DNA面貌預(yù)測技術(shù)也會更加成熟，到了那時(shí)，還原尼安德特人的面貌也就不難做到了。

而佛羅里達(dá)警方最終憑借DNA面貌預(yù)測技術(shù)，成功逮捕了那位連環(huán)偷窺者。這項(xiàng)技術(shù)在未來究竟能為我們提供多少幫助呢？讓我們拭目以待吧！