初探中華指紋奧秘

朱嘉翔

指紋為何能作為身份的證明？手機(jī)為何能通過(guò)指紋解鎖？警察如何運(yùn)用指紋破案？世界冠軍的指紋有何特別之處……懷揣著這些疑問(wèn)，我們跟隨報(bào)社老師來(lái)到江蘇警官學(xué)院參加了小記者活動(dòng)：“參觀南京中華指紋博物館”。一位高大英俊的警官叔叔帶領(lǐng)我們參觀，并做了詳細(xì)全面的專業(yè)講解。

南京中華指紋博物館是一座國(guó)內(nèi)外唯一、水平一流的專業(yè)指紋博物館。中華指紋博物館擁有實(shí)物藏品6000多件，從遠(yuǎn)古時(shí)代陶器上人類祖先留下的指紋，到清朝光緒年間審訊記錄上留下的革命黨人指紋……此外，還能看到各種生活中不常見(jiàn)到的神秘儀器。展覽形式包括大量照片、圖表、實(shí)物、模型、文字說(shuō)明、影像等，令人信服。

下面是我采訪到的六點(diǎn)指紋奧秘。

一 指紋的特點(diǎn)

博物館墻上懸掛的圖片展示了人類手掌面皮膚結(jié)構(gòu)圖，清楚再現(xiàn)了指紋的形成機(jī)理。指紋主要是手掌面皮膚花紋，包括乳突紋線、屈肌褶紋、皺紋等，具有復(fù)雜化、多樣化、規(guī)律性等特點(diǎn)。乳突紋線的形態(tài)一般有：弓、箕、環(huán)、螺、曲、棒、點(diǎn)等。指紋乳突花紋類型，依其中心乳突紋線的結(jié)構(gòu)分為弓形紋、箕形紋、斗形紋、雜形紋四種類型。指節(jié)乳突花紋由直形線、弧形線、波浪形線構(gòu)成，根據(jù)指節(jié)乳突線的分布方向和形狀，指節(jié)花紋有平弧型、傾斜型、混合型三種基本類型。

展柜里有人手解剖模型和各種標(biāo)本，其中有一個(gè)4個(gè)月大的胎兒標(biāo)本，其手足皮膚乳突線發(fā)育基本完成，足底皮紋已經(jīng)可以清晰地看到。警官介紹說(shuō)：到胎兒5個(gè)月時(shí)，隨著手腳發(fā)育完全，胎兒的手足掌面長(zhǎng)滿了乳突線，形成乳突花紋結(jié)構(gòu)——指紋完全形成，從此終生不變。

我們看到了人手印痕、猿及其掌部皮膚印痕，相貌酷似的同卵雙生雙胞胎兄弟的DNA圖譜相同而指紋不同，女性四胞胎同一手指指紋不同。其奧秘，從指紋遺傳學(xué)角度分析，這是由于來(lái)自親代雙方的DNA遺傳密碼單鏈，在形成每一個(gè)受精卵時(shí)隨機(jī)結(jié)合，以及組成DNA密碼鏈的核苷酸堿基對(duì)的多態(tài)性造成的。

警官介紹說(shuō)：“指紋人人都有，與生俱來(lái)，且各不相同，終生不變?！敝讣y技術(shù)自誕生以來(lái)，經(jīng)受了數(shù)千年的時(shí)間考驗(yàn)，跨越不同的社會(huì)制度，在人類歷史長(zhǎng)河中，它永遠(yuǎn)伴隨我們，為人類活動(dòng)提供一個(gè)“永不失誤的證明形式”。恰如現(xiàn)在的流行語(yǔ)：“你信或者不信我，我就在那里，不悲不喜。你愛(ài)或者不愛(ài)我，愛(ài)就在那里，不增不減。”

當(dāng)認(rèn)識(shí)到指紋個(gè)人識(shí)別作用的特性后，指紋便在社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域中大展用武之地，深刻地影響著人們的生活和思想。據(jù)實(shí)物考證和史料記載，我國(guó)指紋運(yùn)用最早可追溯到史前新石器時(shí)代所作的陶器指紋畫(huà)，曾盛行于漢唐明清。指紋學(xué)是一門(mén)植根于中國(guó)古人直接經(jīng)驗(yàn)，后又移植于近現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的綜合性應(yīng)用科學(xué)技術(shù)。它作為人類文明的產(chǎn)物，廣泛應(yīng)用于公安司法、銀行、社保、門(mén)禁、考勤、信息、人口管理、經(jīng)濟(jì)學(xué)、遺傳學(xué)、人類學(xué)、民族學(xué)、體育學(xué)、醫(yī)學(xué)診斷、藝術(shù)等眾多日常領(lǐng)域， 例如：社保身份識(shí)別管理、戶籍和人口管理、監(jiān)獄身份識(shí)別管理、網(wǎng)絡(luò)安全身份認(rèn)證、電子交易身份認(rèn)證、金融系統(tǒng)指紋認(rèn)證、醫(yī)療衛(wèi)生電子病歷身份認(rèn)證、教育考試中心身份認(rèn)證、交通管理及駕校管理等。可以有效杜絕冒領(lǐng)社會(huì)保險(xiǎn)金、提高海關(guān)口岸通關(guān)管理水平和通關(guān)效率。指紋考勤穩(wěn)定可靠、對(duì)比速度快、庫(kù)容量大……

二 中國(guó)是指紋文化的故鄉(xiāng)

制陶術(shù)孕育了指紋術(shù)，原始社會(huì)晚期，我們的祖先發(fā)明了陶器制作。在出土的陶器上，發(fā)現(xiàn)了先人的立體指紋及依據(jù)指紋制作的指紋畫(huà)。例如：從西安半坡遺址出土的留有原始人立體指印的陶器，鄭州商代殷墟遺址出土的陶豆柄上的立體指印，西安秦始皇兵馬俑將士頸部和碎片及泥塊上的立體指印，夏都斟郇遺址陶器上的立體指紋裝飾紋，新石器時(shí)代紅山遺址和馬家窯遺址出土的陶器上的指紋畫(huà)……

公元前三世紀(jì)的中國(guó)人常用帶色的指尖來(lái)書(shū)寫(xiě)畫(huà)畫(huà)，留下指紋，人們一下子發(fā)現(xiàn)了有關(guān)指紋的知識(shí)，接著利用指紋去簽名、蓋章，因而由“指畫(huà)”產(chǎn)生了指紋技術(shù)。

印章是指紋技術(shù)的助產(chǎn)兒，秦漢時(shí)期，指紋作為個(gè)人的標(biāo)記使用范圍大大地?cái)U(kuò)展了，最重要的是在成捆包扎好的簡(jiǎn)牘外面“緘之以繩，封之以泥，擬之以印”，就是以印封泥“以檢奸蔭”。例如：折疊書(shū)上的封泥指印、漢簡(jiǎn)封泥上的指印、西周時(shí)期黏土印章背面的指印。

唐代時(shí)，所有合同契約均以手印簽章為信。唐代，開(kāi)“指畫(huà)”藝術(shù)之先河的是著名畫(huà)師張璪。清代，獨(dú)領(lǐng)“指畫(huà)”風(fēng)騷的是一代名師高其佩和岳雨蓀。至今，“指畫(huà)”仍是一個(gè)獨(dú)特畫(huà)種，很受大眾喜愛(ài)。

三 中華指紋天下先

中華指紋技術(shù)是我國(guó)早于“四大發(fā)明”的一項(xiàng)偉大創(chuàng)造。它在中國(guó)普遍使用了上千年后，隨著對(duì)外經(jīng)濟(jì)文化交流，傳播到了世界上很多國(guó)家，成為萬(wàn)國(guó)技術(shù)。

至遲，唐代已經(jīng)將指紋作為個(gè)人的合法身份標(biāo)記。據(jù)文字記載，唐代的“畫(huà)指卷”（契約）較為典型。例如：新疆吐魯番出土的唐咸亨二年（671）四月畫(huà)指紋書(shū)、唐開(kāi)元三年（715）西周營(yíng)名籍上指節(jié)印、唐咸通六年（865）遺言狀上的指節(jié)印等。唐代以后，指紋被廣泛應(yīng)用于訂立田宅契、賣(mài)身契、婚姻關(guān)系等民間活動(dòng)中，博物館里珍藏著的清嘉慶二十年（1815）雷昭賣(mài)地契、清咸豐八年（1858）賣(mài)妻賣(mài)子契、清同治五年（1866）田契、清宣統(tǒng)三年（1911）王世泰休妻書(shū)等發(fā)黃斑駁的文書(shū)上都有清晰的指紋或手印。

據(jù)文字、實(shí)物考證，我國(guó)早在2200多年前，就已將指紋應(yīng)用于刑事偵查和刑事審判活動(dòng)中。例如：湖北云夢(mèng)睡虎地秦墓（公元前217年）出土竹簡(jiǎn)上有《穴盜》一文，將盜竊現(xiàn)場(chǎng)手印用文字記載。又如：《宋史·元絳傳》完整記載我國(guó)古代以指印為證據(jù)判案的一起案例。還有《水滸傳》中寫(xiě)，武松在殺潘金蓮前令其在口供上“點(diǎn)指畫(huà)了字”。

中國(guó)刑科協(xié)會(huì)劉持平先生在國(guó)際指紋學(xué)研究領(lǐng)域做出了重大貢獻(xiàn)，提出“指紋六大基因決定論”。他鮮明地指出了指紋屬單基因遺傳，中國(guó)人群指紋的分布頻率服從大數(shù)定理，各種指紋基因在群體中，經(jīng)千百萬(wàn)年來(lái)的遺傳與變遷，呈均勻分布的穩(wěn)定態(tài)。

指紋能作為身份的證明、手機(jī)能通過(guò)指紋解鎖、警察可以運(yùn)用指紋破案……這些常用的指紋應(yīng)用我就不再贅述，下面介紹兩個(gè)我第一次聽(tīng)說(shuō)的稀奇的指紋用途。

四 指紋與醫(yī)學(xué)

我國(guó)古代醫(yī)學(xué)對(duì)指紋反映出人的疾病信息很重視，尤其是中醫(yī)小兒疾病指紋診斷法。大約在五代（907—960），民間開(kāi)始有小兒疾病的指紋診斷，明清時(shí)期也有醫(yī)書(shū)提及。

指紋作為基因的外在表現(xiàn)性狀特征之一，受基因的調(diào)控與決定，因此當(dāng)基因發(fā)生突變，尤其是染色體發(fā)生畸變時(shí)，將會(huì)影響到指紋發(fā)育。嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成指紋的異常，這種異常以形態(tài)和數(shù)量的方式表現(xiàn)出來(lái)，從而可為人們所直接認(rèn)知。指紋與神經(jīng)系統(tǒng)胚胎發(fā)育關(guān)系密切，呈一榮俱榮、一損俱損的相關(guān)關(guān)系。其遺傳機(jī)理是神經(jīng)系統(tǒng)與皮膚在胚胎期，同由外胚層發(fā)育而來(lái)，再進(jìn)一步分化為兩大組織。1963年，烏奇達(dá)（Uchids）首先證明了先天愚型患者的指紋異常是患者自身多了一條21號(hào)常染色體造成的，第一次揭示了染色體與指紋的直接關(guān)系。

通過(guò)指紋發(fā)現(xiàn)人的先天優(yōu)良遺傳素質(zhì)值得深入探索。手掌上的“A”“T”“D”三角本無(wú)內(nèi)在聯(lián)系，當(dāng)人為地將它們組合在一起形成ATD角后，驚奇地發(fā)現(xiàn)，它居然與人的遺傳智商密切相關(guān)。正常男性ATD角正常值約為41°，女性約為40°，角度越大，智力越差，角度越小越聰慧。21三體綜合征（又稱先天愚型）患者在智力低下、發(fā)育遲緩的同時(shí)，伴有掌紋的ATD角大于65°和通貫手的特征。

五 指紋與體育選材

世界冠軍的指紋有何特別之處？在博物館里我興奮地發(fā)現(xiàn)：原來(lái)神秘的指紋科學(xué)也可應(yīng)用于體育選材。

蘇聯(lián)在二十世紀(jì)七十年代末運(yùn)用指紋實(shí)施了“挑選未來(lái)奧運(yùn)金牌選手”的科研計(jì)劃，最先提出了指紋可預(yù)測(cè)柔韌性及柔韌性潛能的結(jié)論，從而為兒童期發(fā)現(xiàn)體育優(yōu)秀人才提供了新的科學(xué)指標(biāo)。河南省體育科學(xué)研究所研究員邵紫菀在對(duì)2000余名各類運(yùn)動(dòng)員的指紋樣本數(shù)據(jù)綜合分析后，得出了“優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員人群在指紋指標(biāo)上有共同的優(yōu)勢(shì)，指紋可作為運(yùn)動(dòng)員在體質(zhì)強(qiáng)健度、靈敏程度上進(jìn)行選材的一項(xiàng)新的遺傳指標(biāo)”的結(jié)論。其成果在1989年第一屆世界奧林匹克體育科學(xué)大會(huì)上宣讀，得到大會(huì)的普遍認(rèn)同，獲國(guó)家科委科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

六 如何在白紙上尋找指紋

最后警官帶我們?nèi)?shí)驗(yàn)室做了“如何在白紙上尋找指紋”的實(shí)驗(yàn)，為了獲得好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，他指導(dǎo)我們按如下步驟操作：

1.在手掌上均勻地涂抹護(hù)手霜。

2.然后五指張開(kāi)，從上而下垂直地把手掌按在白紙上，讓所有手指和手掌盡可能地與白紙接觸，不留空隙。

3.接著，從下而上垂直方向挪開(kāi)手掌，此時(shí)的白紙仍是一片空白。

4.在白紙上倒入黑色磁性指紋粉末，雙手各拿白紙對(duì)邊兩側(cè)輕輕晃動(dòng)，讓磁粉均勻移動(dòng)到剛才按過(guò)手印的地方。此時(shí)奇跡出現(xiàn)了：白紙上逐漸清晰地顯現(xiàn)出了掌紋，手上的每道褶皺和紋路變魔術(shù)一樣從無(wú)到有、躍然紙上！小記者們不禁“啊” 地張大了嘴。

5.把白紙上多余的磁性指紋粉末，倒入盒子準(zhǔn)備重復(fù)利用，桌面上散落的磁粉則用一種專用的磁粉棒吸附聚集在一起，抽拉之間匯集到磁粉盒里。

實(shí)驗(yàn)圓滿成功！最后每個(gè)小記者都拿到了自己的指紋收藏卡。

這次活動(dòng)讓我感受到了指紋的精妙，過(guò)了一把福爾摩斯偵探癮。我相信：隨著科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，人們還將不斷揭示指紋的科學(xué)價(jià)值及內(nèi)在奧秘，為人類社會(huì)的發(fā)展繼續(xù)發(fā)揮重要作用。

（指導(dǎo)教師：陳婧）