用DNA还原容貌
刑侦人员在犯罪现场捕捉蛛丝马迹获取犯罪嫌疑人DNA 的桥段，想必大家再熟悉不过了。而随着科技水平的日益提高，更加神奇的事情出现了……
美国佛罗里达警方正在寻找一个潜伏在阴暗角落里的人。
在两年多的时间里，这个犯罪嫌疑人至少已对十几位女子实施了可怕的犯罪行为。他从窗外潜入这些女子的卧室，触摸她们的双脚或头发，并对其中部分女子实施了性侵犯。
这个犯罪嫌疑人被媒体称为“连环偷窥者”（Serial Creeper），警方想不惜一切代价要找到他。2015年9月，警方发布了一张嫌疑人的面部素描图——这是一位长着黑头发、深色眼睛的拉丁裔美国人，皮肤光滑紧致，高颧骨，尖下巴。
然而，这张犯罪嫌疑人的素描图，并不是警方根据目击者描述所绘制的，这个“连环偷窥者”每次都是蒙面作案，那么他的这张面部素描图是如何呈现的呢？
难以消灭的DNA线索
由于从来没有人见过“连环偷窥者”的真面目，警方不得不通过一些非常规手段寻找破案线索。而这张脸部素描图，就是电脑根据“连环偷窥者”在现场留下的DNA线索生成的面部预测图。
即使是再高明的罪犯，即便他清理了自己的指纹，恐怕也很难注意犯罪时遗留的头发，甚至是皮屑。警方正是由此得到了“连环偷窥者”的DNA。
当然，这张面部预测图的价格不菲，值4500美元，是总部位于美国弗吉尼亚州的Parabon 公司的纳米实验室为警方提供的。他们对嫌疑人在犯罪现场遗留下的DNA进行分析后，将目光锁定在头发颜色、眼睛颜色、面部特征和血统等遗传基因的线索上。根据这些线索，Parabon公司精心制作了这幅“连环偷窥者”的脸部素描图。
当然，这张电脑合成图并不是犯罪嫌疑人的精确面部照片，但它至少给警方提供了一些方向——应该根据哪些线索寻找，或是将哪些人从犯罪嫌疑人名单中排除。
面貌预测：一个新领域
在过去几年间，一个面貌预测的新领域正在悄然形成。科学家认为，人的相貌源自于隐藏在体内的“基因说明书”中，即人类的基因组。科学家可以从DNA中，发掘出与人类外貌特征有联系的基因标识。我们不难想象，如果警方能够通过DNA预测，锁定嫌疑人的一些面貌特征，比如鼻宽、眼睛大小等，就可能更容易追踪到罪犯。
一些乐观的科学家认为，这项技术不仅可以给刑侦调查人员提供破案线索，而且还可以用来复原远古人类的面貌，让早已消失在历史尘埃中的人类祖先，例如尼安德特人的面貌重现在我们眼前。我们甚至可以通过这一技术，让准父母提前了解未出生孩子的未来长相。当然从目前看来，这还是遥远的梦想。
事实上，DNA面貌预测技术提供的线索还很不充分，因为决定面部特征的基因可能多达数百甚至上千个，每一个基因对面貌产生的影响又都相当微小。
从DNA中寻找面貌特征的科学探索才刚刚起步，头发和眼睛的颜色、肤色，以及种族背景这些元素相对来说比较容易确定。此外，我们也能得到性别和血统等相对重要的遗传指标，随后再通过这些信息来构建某个人的脸部素描图。
但其他一些性状的遗传基因，如身高、脸型等，就像飘荡在风中的蒲公英种子一样，散落在人类的DNA中，我们目前还很难追踪到它们的确切踪迹。这也是为什么一些研究者认为，面部预测技术目前还未成熟到可以投入实际应用的主要原因。荷兰鹿特丹伊拉斯姆斯大学医学中心的遗传学家曼弗雷德·凯塞就毫不避讳地说道：“（利用DNA进行面部预测）需要发挥你的想象力，而不是准确的预测能力。”
复原500年前的国王
其实除了用于推断犯罪嫌疑人的容貌外，面部预测技术还曾用于一些比较有趣的实验。
直到不久前，都还没有人真正清楚英国金雀花王朝的最后一个国王——理查德三世的容貌，这位国王的所有画像都是画家根据历史传说，再结合艺术加工创作出来的。
传说这位理查德三世国王脊椎弯曲，形象不佳，可能长着棕色的头发和黑色的眼睛，也可能是“寸草不生”，或是长着一对蓝色的眼睛，他死后的画像更是有许多不同版本。不过，如今的DNA面貌预测技术却能让科学家对这位国王有更真实的了解。
2012年，考古学家在英国的一个停车场发掘出了这位国王的遗骸，随后便对其DNA中的基因线索进行了分析，为确定理查德三世的真实面貌提供了有力的支持——他的眼睛是蓝色的，幼年时是金发，成年后或为金发，或为浅棕色头发。
科学家为了寻找控制头发和眼睛颜色的基因，仔细研究了数千人的“遗传说明书”。而每个人的“遗传说明书”，或者说基因组内，又拥有多达30亿个化学碱基对，它们就是拼写出包括从性别到皮肤颜色在内的整个基因蓝图的DNA遗传“字母”。当然，大部分的这些“字母”都没有多大差别，但科学家可以根据基因蓝图中被称为“单核苷酸多态性”的单个“字母”的微小差异，来预测某些身体特征。
例如，科学家可以通过观察分散在6个基因里的6个“字母”，推断出一个人的眼睛颜色。但要推断一个人的头发颜色，则需要分析22个“字母”。奇怪的是，蓝色或棕色眼睛、红色头发的预测准确率达到了90%以上，但针对其他颜色的确认难度还比较大。
研究团队通过一种名为HIrisPlex的系统，检测了理查德三世国王的遗骨DNA，这种系统在打击犯罪领域也可大显身手。研究人员指出，即使被检测对象的DNA样本受到破坏，HIrisPlex也可以通过血液、精液和唾液来分析确定一个人的头发和眼睛颜色。
此外，研究人员还在不久前，为这个系统添加了皮肤颜色分析功能，初步结果表明，肤色预测的准确率与眼睛和头发颜色预测的准确率基本一致。而对另外一些身体特征的预测，目前来说还比较困难，如身高和脸型等。
澳大利亚昆士兰大学的遗传学家彼得·维斯，也参与了对理查德三世国王的容貌还原实验，他表示：“如果不是因为脊柱侧弯，理查德国王的身高大约会有5英尺8英寸（相当于1.77米），但这个结果可能会有2～3英寸（6.7～10厘米）的误差。”
脸部预测“快照”
也许你会想，人体特征不应该都是与DNA有关的吗？为何如身高、体重、脸型等还难以预测呢？
事实上，决定人体特征的因素主要有两个：一是环境因素，比如对体重来说，成长环境可能起着更大的作用；二是参与作用的基因数量多少，例如，如果鼻子的形状是由大量基因决定的，那么单个基因所起的作用可能微乎其微。再比如身高，对其产生影响的基因数量也相当庞大。400多位科学家通过79个研究项目，对25万人的基因组进行了扫描分析，获取了大量的数据，最终发现，分散在整个基因组各处，与身高相关的DNA“字母”有近1万个。其他一些特征，如嘴的大小或两眼的间距，其预测难度也丝毫不逊于对身高的预测。
而在2012年，研究人员通过对1万名观察对象的DNA和他们的二维和三维图像进行比对后，发现了对人的脸型产生影响的5个基因，其中一个叫做PAX3的基因似乎是负责调整鼻梁高低的。
虽然目前我们还无法通过DNA面貌预测技术提供一张如照片般精准的人脸图片，但这项技术已经能为警方提供巨大的帮助。科学家表示，如果想要掌握人脸的种种变化，首先就要了解脸部特征与基因变化之间多种多样的关系。相信随着我们对于决定脸型的遗传学因素越来越了解，DNA面貌预测技术也会更加成熟，到了那时，还原尼安德特人的面貌也就不难做到了。
而佛罗里达警方最终凭借DNA面貌预测技术，成功逮捕了那位连环偷窥者。这项技术在未来究竟能为我们提供多少帮助呢？让我们拭目以待吧！
作者：方陵生
来源：《科学24小时》
