环顾周围的人,你不难注意到他们之间的差异,每个人的长相、行为和个性似乎都是唯一的。事实上,目前地球上活着的人大约有70亿,而过去5万年中还有1000亿左右的人经历了生生死死,所有这些人中,每个人都是独一无二的,世界上根本没有一个人与你完全相同。
现在,随着生物学研究的不断深入,个体特征被分得越来越细,我们独特的地方也一个个浮出水面。有些特点比如DNA、指纹,差异非常明显,我们也都很熟悉。而其他的一些特点,你可能就不大知道了,这些特征尽管不如基因表现的那么明显,但它们之间的差异也足以让我们有别于他人。
走路姿势
自古以来,人类都在以近乎相同的方式行走:一只脚在前、一只脚在后,手臂随之摆动,前脚掌后脚掌交替用力。不过细细观察,人与人的步态却有很大不同。
小时候,我们走路的姿势会发生变化,当我们长大成人,走路姿势就确定下来,不会再变。每个人的腿部长度、臀部大小,还有后天因素比如练出的肌肉块的数量,都会影响走路的姿势,使步态呈现出独有的特点。虽然我们不能确定是否每个人的步态都是世上唯一的,但大部分时间里我们都能根据步态辨认出熟人。
遗憾的是,我们很难精确描述这千姿百态的步伐。这时就需要电脑来帮忙了,电脑能够跟踪四肢运动,并把运动转化为数字,还可以记录身体其他部位比如臀部,膝盖和脚的动作,测量走路时它们之间的联动关系。
目前,科学家已经在研究如何利用智能手机监测步伐:将传感器绑到腿上,然后手机接收数据,就可以测量脚步的速度、加速度等运动系数。这样我们就能利用手机来随时了解自己的步态了。
耳朵
也许,你很少注意自己耳朵的确切形状,但如果你对着镜子仔细观察,就会发现这两只还真是有点不一样。
实际上,不仅你的左右耳有差异,你的耳朵和别人的也不一样。这是因为人耳是由靠近脑部的六个微小的隆起长起来的,这些微小的“包包”在母体受孕后5周时就会出现,然后它们再逐渐融合形成耳朵。虽然耳朵的大致轮廓由基因决定,但子宫内的环境,比方说胎儿卧躺的姿势,都会影响到耳朵的形状。而耳朵一旦形成,就不会随着年龄的增长而改变了。所以说,利用耳廓形状来对人进行识别不失为一个好办法。最新一项分析就发现,利用耳朵识人和看长相认人同样精确,并且,在美国和荷兰,已经可以通过“耳纹”来破案。
眼睛
每个人眼睛里的虹膜都是独特的,欧美国家都已普遍接受虹膜扫描身份认证结果。不过,正如我们所知,虹膜外在表现具有家族性,也就是说,同家族的人的虹膜看起来近乎相同。如果是这样,那么虹膜独一无二的特征在哪里呢?
答案就在虹膜的复杂结构里。虹膜里面有韧带、血管和色素细胞等,它们使虹膜呈现颜色和明暗变化,这些变化一般由基因决定,这就是同家族人虹膜颜色相同、你左右眼相似的原因。不过,虹膜的纤维组织细节复杂而丰富,并且它的形成与胚胎发生阶段该组织局部的物理化学条件有关,具有极大的随机性,即便使用克隆技术也无法复制某个虹膜。同卵双胞胎的纤维组织细节不同,同一个人左右眼的虹膜纤维组织细节也不相同。因此,我们可以忽视虹膜的颜色和纹理而专注于其他的结构细节,机场的虹膜识别系统就是用这种方式来识别身份的。
声音
人们说话时的声音是好几个部分的“合集”:喉咙中空气的振动,鼻子和嘴的抖动,还有蹦字时上颚、舌头、嘴唇和脸颊的振动。让两个人有相同的喉咙,相同的口,相同的鼻子,相同的牙齿和大小形状完全一样的肌肉简直不可能,因此,每个人的发声都是唯一的,并且很容易鉴别。
不过声音是可以变化的。大多数人只要愿意,就都可以让自己的声音产生变化,甚至不刻意去改变声音,有时候它也会变得不同,比如在不同场合下,我们的声音会不自觉地发生变化。不仅如此,好的口技表演者还能把声音模仿得惟妙惟肖。
这意味着,虽然声音是独一无二的特征,但我们却没有办法单靠比较声波或音频和音色去辨认一个人。市场上尽管有声音辨识系统,但数量很少,它们都是作为身份验证的备份而出现的,因为这种方法只在模仿者失手的情况下有效。
气味
狗狗一直都知道气味的独特性,而现在科学可以为我们证明这一点了:每个人的气味确实不一样。
当然了,我们不是只拥有一种气味,而是每个人会带有好几种气味。我们身体的“犄角旮旯”堆积着不同类型和不同数量的分泌物,它们时时刻刻在昭示着自己的存在。
一项对200名志愿者汗液的分析表明,汗液中含有近5000种酸类、醇类、酮类和醛类的挥发性有机化合物,这些化合物中有44种因人而异,因此和指纹一样,这些可以用来识别不同的个体。
不过遗憾的是,到目前为止,科学家仍没有找到一个能捕获全身所有气味的方法,因此也就无法利用它来建立可靠的识别系统了
心跳
有的歌手会唱道,“让我们的心一起跳动”。但在现实中,两个人的心跳不可能相同。融合了现代科技的心电图可以告诉我们更详细的关于心脏的活动。因为每个人的心脏大小和形状都不一样,所以心电图中出现的波峰高度和宽度会因人而异。虽然波峰的间隔会随着运动或训练时的心跳速度而改变,但因个体不同而产生的差异仍然能够被很好地分辨出来。
而心跳是下意识的活动,并不受人的刻意控制,因此不太可能作假,所以这也是可以利用的特征。目前,已经有几家生物识别技术公司正在制造可用来识别身份的扫描仪,苹果公司也在开发“心跳密码”,以便更好地保护用户的个人信息。
脑电波
什么能比你的思考方式还要独特?没有了。
人脑天生就具有大量的神经元,在婴幼儿时期大脑会去除其中近一半的神经元,剩下什么则由每个人的经历来决定,这个特殊的过程会让每个人都形成独特的脑,从而使人的思考方式产生差异。利用脑电图观察大脑的活动,我们就可以看见彼此间的不同。2001年加拿大的一项研究发现,一类名为α波的脑电波图足以用来区分参加实验的40人。而另一项研究发现,伽马脑电波图在100人当中也会有不同的变化。
那么,大脑差异能解释我们每个人迥异的个性吗?或许能。不过到现在为止,我们还不清楚人的脑电波是否一成不变:今天的、明天的和数天后的都一样吗?这仍然是个谜。
微生物
有一个使你举世无双的东西很特别,因为严格地说,它们并不是你身体的一部分。这是什么呢?是在你身上安家的近100万亿个细菌。它们的数量大大超过了人体细胞总数,而且在遗传方面,它们还具有更大的优势:这些微生物携带的基因大概有330万个,而属于你自身的基因却只有2.5万个。
时间一长,细菌就会在你身上“安家落户”,这样每个人携带细菌种类就会非常稳。据估计,寄居在人体上的细菌总共有1000多种,每个人都会有150种左右,大部分细菌集中在肠道里。而且,每个人所拥有的菌群也不同。即使是基因十分雷同的同卵双胞胎,他们携带的菌群也不一样,利用细菌对他们进行辨别十分容易。
同样地,我们身体代谢的差异也会让菌群不同。虽然我们每个人基本的生物化学过程一样,但我们身体内的细菌生物化学过程却具有丰富的多样性。我们的代谢在与微生物代谢相互作用,形成了属于我们自己独有的人体。