為何沒有第二個(gè)你

吳瀟

不管有多相似的人出現(xiàn)，他們實(shí)際上都是不同的，是什么使我們變得這樣獨(dú)特呢？

你很特別

德國哲學(xué)家萊布尼茨曾說過，世界上沒有兩片完全相同的葉子。同樣的道理，世界上沒有兩個(gè)完全相同的人，每一個(gè)人都是獨(dú)一無二的。

現(xiàn)在地球上大約有70億的人活著，在過去5萬年里大約有1000億人活著然后死去，而研究者認(rèn)為，他們每一個(gè)人都是獨(dú)特的，所有尚未出生的人也是獨(dú)特的。所以你很特別，因?yàn)檎娴牟粫?huì)再有第二個(gè)你了。古往今來以及未來的那么多人，可想而知，這是極為驚人的數(shù)量變化。

看看你周圍的人，你是怎樣識(shí)別他們的呢？起初，我們認(rèn)識(shí)一個(gè)人都是從臉部開始，因?yàn)槟槻渴且粋€(gè)人外貌特征最明顯的標(biāo)志，但即使不是同卵雙胞胎，很多人還是會(huì)有相似的面孔。隨著人類生物學(xué)的深入發(fā)展，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了很多使人類變得與眾不同的“特征”，而你的絕無僅有，包括了……

秘密之源——DNA

DNA是生命的源頭，也是每個(gè)個(gè)體“獨(dú)一無二”的秘密所在，因?yàn)樯镄螒B(tài)特征由遺傳物質(zhì)控制。

2001年人類基因組計(jì)劃報(bào)告顯示，所有人類有約99.9%共同的基因，只有0.1%的變化，但就是這0.1%的變化卻給人類個(gè)體帶來很大的差異。一個(gè)人大約有兩萬個(gè)基因，每個(gè)基因又有數(shù)個(gè)等位基因，而人的性狀（如身高、膚色、單雙眼皮等）就由這些基因控制。所以，要使兩人完全一樣，就要使基因完全一致，可想其概率之低。

你可能會(huì)問到：那么同卵雙胞胎呢？研究表明，雖然同卵雙胞胎具有相似的基因，但基因并不完全相同。雖然剛開始時(shí)他們/她們的基因可能會(huì)是100%相同的，但在胚胎成長時(shí)細(xì)胞分裂的那一刻，同卵雙胞胎DNA也會(huì)發(fā)生“微小差異”。這些差異可能來自偶然的突變，而每一次都會(huì)被復(fù)制下來，保留在DNA里。

這些“微小差異”會(huì)導(dǎo)致單核苷酸多態(tài)性，也就是單個(gè)堿基的變異，它是人類可遺傳的變異中最常見的一種。“微小差異”還會(huì)造成拷貝數(shù)變異，導(dǎo)致大片段的DNA被復(fù)制或被完全刪除，這也是人類疾病的重要致病因素之一。

微小的遺傳差異可能對身體特征有很大的影響，比如眼睛顏色等。所以說，你的獨(dú)特從基因組就開始了，但你獨(dú)一無二的故事還沒遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束，還有許多其他因素會(huì)接二連三地起作用：在媽媽的子宮里，環(huán)境、物理作用力就會(huì)隨機(jī)地對你“指指點(diǎn)點(diǎn)”，一個(gè)典型的例子就是你的指紋。

指紋“身份證”

指紋是人類手指末端指腹上由凹凸的皮膚所形成的紋路，一般認(rèn)為指紋能使手在接觸物件時(shí)增加摩擦力，從而更容易發(fā)力和抓緊物件。

指紋幾乎人人都有，卻各不相同，由于指紋重復(fù)率極小，只有大約150億分之一，因而指紋也被稱為“人體身份證”。很早以前，古巴比倫人和中國人就會(huì)在紙或木板上按手印來識(shí)別身份，我們經(jīng)常會(huì)看到古代的牢頭逼犯人畫押，一旦畫押，罪名即刻成立，而畫押用到的一般就是指紋。在電影中，指紋還是開啟密室的鑰匙?，F(xiàn)在，指紋已經(jīng)被廣泛用于入境檢查、協(xié)助警察破案等領(lǐng)域，而搭載指紋識(shí)別的手機(jī)和電腦設(shè)備也越來越多。隨著技術(shù)的發(fā)展，指紋鑒別將變得更快更準(zhǔn)。

指紋的大小和形狀很大程度上由基因決定，三四個(gè)月大的胎兒便開始產(chǎn)生指紋，到六個(gè)月左右就形成了。當(dāng)嬰兒長大成人，指紋也只不過放大增粗，紋樣卻不變。

但胎兒的指紋也會(huì)因某些被微妙的因素而被“扭曲”，比如來自子宮壁的壓力和羊水的晃動(dòng)。這就說明了雖然同卵雙胞胎的指紋會(huì)很相似，但還是能區(qū)別開來。

而怪異的是，基因變異會(huì)導(dǎo)致一些人生來無指紋，這是一種罕見的病——皮紋病，研究人員發(fā)現(xiàn)目前全世界范圍內(nèi)有4個(gè)家族受到皮紋病的侵?jǐn)_，由于沒有指紋的人入境變得相當(dāng)困難，因此皮紋病又稱為入境延期病。

你注意過步態(tài)嗎？

至少在150萬年前，自從人類祖先第一次有了“完全態(tài)”的雙足，人類都以大致相同的方式走路：雙腳不斷交替往前。而所謂的步態(tài)，是指一個(gè)人行走時(shí)的姿勢，還包括了人行走運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征，這是一種很復(fù)雜的行為特征。

童年時(shí)期的步態(tài)會(huì)有變化，但當(dāng)我們停止生長后，步態(tài)就會(huì)確定下來。然后，腿長度和臀部寬度的差異，加上我們通過鍛煉獲得的肌肉數(shù)量等環(huán)境因素綜合起來，給予給我們一個(gè)特別的走路姿態(tài)。雖然不能肯定每個(gè)人都有一個(gè)獨(dú)特的走路方式，但20世紀(jì)70年代就有研究表明，人可以感知步態(tài)來識(shí)別他人。

美國一個(gè)科學(xué)研究小組目前正在開發(fā)一種安全系統(tǒng)，可通過每個(gè)人步態(tài)對人的身份進(jìn)行識(shí)別。每個(gè)人走路的姿勢、走路時(shí)身體各部分發(fā)出的回聲等可以用來辨別一個(gè)人的身份。例如為了防止你的貴重物品被人偷走，可以在筆記本電腦、手機(jī)等物品中裝上傳感器，把傳感器的頻率調(diào)整到主人步行時(shí)的典型頻率上，這樣你的筆記本電腦就認(rèn)識(shí)你了，當(dāng)有人偷了你的電腦又不能模仿你的步態(tài)時(shí)，傳感器就會(huì)報(bào)警。

通過耳朵識(shí)別你

你可能沒有注意到耳朵的形狀，但是如果照鏡子時(shí)，將你的耳朵拉出來，你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己的兩個(gè)耳朵并不一樣，不僅如此，其實(shí)每個(gè)人的耳朵都不同于其他人的。

人的耳朵是在胎兒5個(gè)星期時(shí)開始在頭上出現(xiàn)了6個(gè)微小的凸起物，然后逐漸融合到一起。雖然基因控制著耳朵的一般形態(tài)，但子宮內(nèi)的環(huán)境也會(huì)影響耳朵。一旦耳朵形成，年齡的增長也很難再改變它們的形狀了。

一些研究人員正在研究如何通過耳朵的形狀來識(shí)別人的身份。分析后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)識(shí)別人的照片時(shí)，“耳朵識(shí)別”的準(zhǔn)確度與人臉識(shí)別相當(dāng)。在美國和荷蘭，人們甚至?xí)蛟诜缸铿F(xiàn)場留下的“耳印”而被定罪。

然而，目前的“耳印”識(shí)別帶有爭議性，因?yàn)椤岸　钡男螤钊Q于壓力，也就是說，不同強(qiáng)度和方向的壓力下，同一只耳朵的“耳印”也會(huì)有變化。比如1998年，在一起94歲英國老人被害的案件中，警方根據(jù)留在窗上的“耳印”，宣判一個(gè)叫馬克·塔拉赫的人有罪。2004年1月，此案被推翻，原因是“耳印”的證據(jù)有破綻。因此，“耳印”識(shí)別的準(zhǔn)確性還有待進(jìn)一步提高。

如果你厭倦了用密碼或指紋去解鎖你的手機(jī)，或許你可以用耳朵來嘗試一下。在韓國首爾舉行的2015年人機(jī)交互大會(huì)上，研究者向人們展示了用耳朵等身體的其他部位快速而安全地解鎖手機(jī)，一位測試用戶只需把電話放到耳旁，即可接打電話，認(rèn)證過程不超過一秒。數(shù)據(jù)顯示，在參與實(shí)驗(yàn)的12位人員測試中，該技術(shù)的識(shí)別精準(zhǔn)率達(dá)到了99.52%，也就意味每2000次驗(yàn)證中才有可能錯(cuò)10次。

眼睛的虹膜很獨(dú)特

好萊塢大片中，通過掃描眼睛開啟密室的神奇場景，大家一定還記憶猶新吧。虹膜識(shí)別技術(shù)確實(shí)為需要高度保密的場所提供了高度安全保障。這是為什么呢？

因?yàn)槟愕暮缒ご_實(shí)是獨(dú)一無二的。人的眼睛結(jié)構(gòu)由鞏膜、虹膜、瞳孔晶狀體、視網(wǎng)膜等部分組成，虹膜是位于黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀部分，也就是我們通常所說的眼眸（黑眼珠）的主要組成部分。不同種族的人的虹膜具有不同的顏色，每一個(gè)人的虹膜都包含很多細(xì)節(jié)特征：水晶體、細(xì)絲、斑點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、凹點(diǎn)、射線、皺紋和條紋等。據(jù)研究，世界上沒有任何兩個(gè)虹膜是一樣的（包括同一個(gè)人的左、右眼）。

虹膜的形成也由遺傳基因決定，人體基因表達(dá)決定了虹膜的形態(tài)、生理、顏色和總外觀。當(dāng)胚胎發(fā)育到8個(gè)月左右，虹膜就基本上發(fā)育到了足夠尺寸，進(jìn)入了相對穩(wěn)定的時(shí)期。而且虹膜在胎兒發(fā)育階段形成后，在整個(gè)生命歷程中將是保持不變的，這些特征決定了虹膜特征的唯一性。

只有極少見的反常狀況，比如身體或精神上大的創(chuàng)傷，才可能造成虹膜外觀上的改變。另外，我們可以從外部看到虹膜，但同時(shí)虹膜又屬于內(nèi)部組織，位于眼角膜的后面。如果想要改變虹膜外觀，則需要非常精細(xì)的外科手術(shù)，冒著視力損傷的危險(xiǎn)。

因此，虹膜具有高度獨(dú)特性、穩(wěn)定性及不可更改的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)是虹膜可用作身份鑒別的基礎(chǔ)。像英國、美國和加拿大等國家，要接受虹膜掃描來證明自己的身份，而虹膜識(shí)別被公認(rèn)為是生物特征識(shí)別中準(zhǔn)確率最高的方法之一。

聽聲來辨人

人的發(fā)聲器官在喉嚨，當(dāng)你說話的時(shí)候，出來的聲音是許多部分的綜合效果：氣流從氣管經(jīng)過喉嚨、咽部至嘴巴和鼻子，在經(jīng)由腭部、舌頭、嘴唇和臉頰轉(zhuǎn)化成“話”。兩個(gè)不同的人不太可能會(huì)有完全相同尺寸和形狀的喉嚨、嘴、鼻子，牙齒和肌肉，由于這些生理上的差異導(dǎo)致說話聲也是獨(dú)特的，也較為容易辨認(rèn)。

因此，當(dāng)有人敲門時(shí)，你就可以通過詢問，再根據(jù)門外人說話的聲音來判定來者到底是家人、朋友還是陌生人了，聽聲辨人也是人類的一種基本能力。但說話聲不同于指紋和虹膜，人類可以通過面部和喉部的肌肉改變聲音，創(chuàng)造出完全不同的語調(diào)、語氣和聲音大小。

而隨著年齡的增長，聲音也是會(huì)發(fā)生改變的，最明顯的例子就是青少年發(fā)育后，女生的聲音變細(xì)變尖，男生一般則變得相對低沉。而頻繁使用聲帶后，還可能會(huì)造成聲帶受損，導(dǎo)致說話聲變得沙啞無力。

有些人顯然是在刻意改變自己的聲音，或模仿他人聲音，甚至達(dá)到惟妙惟肖、以假亂真的效果，這也說明了人體辨別說話聲可能不太可靠。但人們根據(jù)說話聲的聲波頻譜，通過電聲學(xué)儀器分析進(jìn)行聲音分辨，在一定程度上，也能幫助警察縮小嫌疑犯人的范圍。

你能聞到身上氣味嗎？

世界上凡是有生命的物體，都具有一定的氣味，人也不例外。對于這一點(diǎn)，有靈敏嗅覺的狗狗應(yīng)該比人類更清楚。但是，全球有約70億人，每個(gè)人都具有獨(dú)特的氣味嗎？

答案是肯定的。

那么氣味是如何產(chǎn)生的呢？跟其他特征一樣，人體氣味也是由遺傳物質(zhì)決定的，一般說來，歐美人體味濃烈，亞洲人體味清淡。這除了和遺傳有關(guān)外，飲食習(xí)慣的不同也是一個(gè)重要因素。人體的氣味是伴隨著人體的新陳代謝過程所產(chǎn)生的。人體的新陳代謝可產(chǎn)生幾百種化學(xué)物質(zhì)，如皮膚表面排出271種，汗液中有151種，呼吸器官排出149種，胃腸氣體排出250種，泌尿系統(tǒng)排出229種，糞便中有196種，單單腋下就至少有幾十種，這些化學(xué)物質(zhì)不同的量和濃度的變化，造就了多樣化的氣味，有些微不可聞，有些則濃郁至極。

有意思的是，我們不只有一種味道，人體的各個(gè)角落都有不同種類和數(shù)量的分泌物，與此同時(shí)，也窩藏了許許多多的細(xì)菌，它們把我們大多沒有味道的分泌物變得“有味道”。因此，頭皮有了頭皮的味道，腳部也有了臭腳丫的氣味。

有研究者對200名志愿者汗水中的揮發(fā)性有機(jī)化合物進(jìn)行了分析，結(jié)果表明這些汗水加起來的酸類、醇類、酮類和醛類有將近5000種，其中44種變化就足以形成一個(gè)人的“化學(xué)資料”，跟指紋一樣用來讀取識(shí)別身份了。而這些化合物除了產(chǎn)生人體氣味，好像就沒有其他功能了。

盡管很多人對人體氣味的研究感興趣，但至今，還未有人發(fā)明一種方法，來捕捉人體的總氣味，進(jìn)行分析并用來識(shí)別人的身份。

你仔細(xì)聽過心跳嗎？

平時(shí)你可能會(huì)忽略掉自己的心跳，即使你很認(rèn)真地聽，心臟好像也只是在“撲通撲通”地跳，但你知道嗎？心跳也是獨(dú)一無二的。

心跳一般通過心電圖來查看，心電圖的記錄上會(huì)顯示三個(gè)峰，包括：P波，這是上心房收縮時(shí)產(chǎn)生的沖動(dòng)；QRS波群，下心室更強(qiáng)大的收縮；以及當(dāng)心臟放松時(shí)產(chǎn)生的較小的T波。

心臟的大小和形狀因人而異，所以峰的高度、長度和間距也是不同的。反之，從峰的變化上，也能看出心率速度和間距的差異，從而看到個(gè)人的特征。

指紋可用凝膠復(fù)制或從手指接觸的表面采集后復(fù)制，但是對于心跳，任何人都無法下意識(shí)地控制它，所以它不可能被復(fù)制。

最近，加拿大公司Bionym研制出了一款新的設(shè)備：Nymi腕帶。該腕帶能監(jiān)測佩戴者獨(dú)特的心跳模式，并用于解鎖智能手機(jī)、平板電腦、游戲機(jī)和汽車，它甚至還可以在購物時(shí)用來付賬，或替代信用卡PIN碼。此外，蘋果公司也正在使用心跳作為密碼來保護(hù)私人信息。

龐大的微生物群

你的獨(dú)特性最后的一個(gè)方面，嚴(yán)格來說不是你的，而是你身體里的“外來物種”——微生物。

有些生物學(xué)家認(rèn)為，人類不是個(gè)體，而是一群生物的集合體。在你的身體表面或里面，有100萬億個(gè)細(xì)菌自由自在地生活著。從遺傳學(xué)方面來講，它們更占優(yōu)勢，因?yàn)槿祟惿眢w中細(xì)菌的數(shù)量甚至比人體自身的細(xì)胞還要多。這些細(xì)菌對人類來說大部分都有特定的功能，是正常生活不可或缺的。

人類的基因組只有約2.3萬個(gè)基因，人體內(nèi)的微生物有約330萬種基因，相比之下，人類基因的數(shù)量似乎微不足道了，你甚至只是0.7%的人。

生活在人體上的微生物加起來總共有超過1000種，大部分生活在腸道。每個(gè)人的細(xì)菌類群的組成不同，比如生活在皮膚上的細(xì)菌，盡管它們相對穩(wěn)定，但卻因人而異。

研究發(fā)現(xiàn)，手指上獨(dú)特的細(xì)菌會(huì)轉(zhuǎn)移到我們所接觸的東西上，如電腦鍵盤或鼠標(biāo)，并在那里遺留長達(dá)2周的時(shí)間。即使是很難從DNA上區(qū)分的同卵雙胞胎，利用他們的“細(xì)菌同伴”來檢查，就能很容易分辨出來。

此外，在幾萬年的演化過程中，人體已經(jīng)把許多“業(yè)務(wù)”承讓給了體內(nèi)的微生物，比如腸道里的細(xì)菌可以分泌一些酶，幫助消化，另一些細(xì)菌可以抵抗病菌；某些角落的細(xì)菌把沒有味道的分泌物變得有個(gè)人特殊氣味。微生物能夠影響到人體的發(fā)育、生理、營養(yǎng)以及免疫系統(tǒng)的功能。這也暗示著，如果沒有“非人類成分”，人類將不會(huì)是現(xiàn)在的人類。