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DNA to Face,會是尋人緝兇的一顆“銀彈”嗎?

2022-03-10 10:14
腦極體
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電影《讓子彈飛》里,有一段情節(jié)特別有意思:

鵝城之主黃四郎拿著張麻子的上任證件,大惑不解——

黃:這照片是你嗎。

張:是我。

黃:這就不是你。

張:我也說這TM根本就不是我。我去照相館照相,取照片的時候,他們給我的就是這張,我說這不是我,他們說這就是你,我說他不是我!他們說這就是你。沒辦法,我就把他貼在這了。

于是,張麻子就這么走馬上任了。

DNA to Face,會是尋人緝兇的一顆“銀彈”嗎?

或許,你只覺得這段劇情特別搞笑,堪稱大型現(xiàn)實魔幻主義。但如果現(xiàn)實之中,尋找久別的親人、追查肇事的罪犯等,都只能依靠這種容易偽造、模糊不清的信息,會讓整個任務變得一籌莫展。

準確鑒定一個人的身份乃至外貌,已經(jīng)成為一個必須解決的關鍵社會問題。而目前最為便捷與安全的解決方案無疑就是DNA技術(shù)。

人體內(nèi)的DNA具有唯一性(同卵雙胞胎可能具有同樣的DNA)和永久性,因此,DNA鑒定也具有絕對的權(quán)威性和準確性,是目前世界范圍內(nèi)應用最廣、也是最為成熟的犯罪偵查技術(shù)之一,也一直被認為是尋找失蹤人口的黃金標準。

而且,DNA信息很難被徹底抹去,一件穿過的衣服、一塊嚼過的口香糖,一根跌落的頭發(fā),都可能采集到DNA樣本。試想一下,如果根據(jù)DNA能夠直接描繪出的長相,是不是能夠快速拿到關鍵信息,從而加快團聚的腳步、斷案的進度呢?

舉個例子,前不久備受關注的徐州小花梅事件調(diào)查結(jié)果公布,通過DNA檢驗比對確認了楊某俠即小花梅的身份。同時,又有網(wǎng)友對比了小花梅與楊某俠的照片,很多人都認為不像同一個人。這種情況,如果能通過DNA預測并生成面部畫像,或許就能直觀且準確地看到面貌特征,有效地說服質(zhì)疑者。

DNA to Face,會是尋人緝兇的一顆“銀彈”嗎?

事實上,基于DNA信息對人類外部可見特征(EVCs)的預測,早已被應用到了刑偵身份確認等領域當中。那么,它究竟是不是尋人緝兇中,那顆重開身份迷霧的 “銀彈”silver bullet呢?

DNA to Face,靠譜嗎?

在全球范圍內(nèi),DNA表型都是一種極為重要的刑偵手段。當偵查毫無頭緒的時候,DNA表型可以從個體DNA中提取某些基因來預測個體面部特征,幫助確定肇事者可能是什么樣子,進一步縮小嫌疑人的范圍,加快調(diào)查過程。

對于渴望尋親的人來說,DNA表型也可以幫助TA快速定位出潛在親人的面貌,排除完全不具備相關遺傳變異的候選人,幫助人們早日團聚。

DNA to Face,會是尋人緝兇的一顆“銀彈”嗎?

(Parabon使用DNA來重建人臉,這名嫌疑人后來被確認是1987年的謀殺案件)

首先,通過分析遺傳變異點位SNP,確定身體和面部特征。這些點位差異,往往會影響人體相關的一系列信息,比如眼睛顏色,頭發(fā)顏色,年齡,性別,身高,遺傳病等。因此,通過比對SNP可以得到一個人的容貌特征數(shù)據(jù)樣本。

DNA to Face,會是尋人緝兇的一顆“銀彈”嗎?

然后,基于人工智能算法和深度生成模型,提取與身體特征相關的信息,創(chuàng)建面部圖像。為了保證科學性,每個特征往往會用準確率百分比的形式呈現(xiàn)。比如,對方可能有88.6%的概率,是一個白人男性,88.3%的概率有褐色的眼睛,有雀斑的概率則只有22%。

此外,即使案件已經(jīng)發(fā)生多年,DNA表型也可以與AI面部識別技術(shù)相結(jié)合,生成對方隨著時間流逝后的長相,或者還原兒童時的長相。如果一個孩子失蹤幾年了,那么從孩子的梳子上取下的一縷頭發(fā),可以用來創(chuàng)建一組年齡進展圖像。

DNA to Face,會是尋人緝兇的一顆“銀彈”嗎?

DNA 研究公司Parabon的生物信息學總監(jiān)Ellen McRae Greytak就曾分享過,該公司在過去七年中幫助解決了200多起案件。

2015年,哥倫比亞警方就通過現(xiàn)場收集的DNA,生成嫌疑人圖像,逮捕了一名男子,最終破獲了一個四年來毫無進展的兇殺案。

DNA表型的3D圖像顯示,兇手應該是一個非洲阿爾及利亞的男性,有著橄欖色的皮膚,綠色的眼睛,豐滿的嘴唇,很少或沒有雀斑。

DNA to Face,會是尋人緝兇的一顆“銀彈”嗎?

(嫌疑人DNA與數(shù)據(jù)庫進行匹配)

基于DNA來生成的圖像,可以與其他調(diào)查信息一起,生成尋人或通緝海報,無疑會讓進展事半功倍。

不是銀彈,卻是尖刀

但在普通人眼中,這個技術(shù)好像有點用,又好像沒啥用。

因為,目前DNA技術(shù)還無法準確預測多種面貌特征。臉部的形狀是由數(shù)以千計的基因決定的,某一處單個特征的標記都可能影響整個面部表現(xiàn),讓臉型從男性化變得女性化,這種模糊性就給后續(xù)追查帶來挑戰(zhàn)。

另外,DNA表型只能反映基因遺傳特征,不能顯示出與后天成長環(huán)境的相互作用。比如染發(fā)、斷鼻、掉牙等情況,都可能改變嫌疑人外表,卻無法反映在DNA中。所以僅憑DNA就不可能預測一個人精準的樣子。

DNA to Face,會是尋人緝兇的一顆“銀彈”嗎?

還有,大家都知道深度學習模型依賴于大規(guī)模的數(shù)據(jù)集訓練,而目前許多面部識別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中,不同種族的面部數(shù)據(jù)并不均衡,這就會導致對不同群體的識別準確度大不相同,算法準確率低的群體可能很容易被誤判和定罪,帶來新的不公平。

比如在2019年基于Hapmap數(shù)據(jù)集展開的一項DNA表型研究中,GLOBAL隊列(全球樣本)的表現(xiàn)就不如EURO隊列(歐洲樣本)好,原因之一,就是歐洲人在基因組方面的數(shù)據(jù)規(guī)模更大,因此模型的識別效果更好。

DNA to Face,會是尋人緝兇的一顆“銀彈”嗎?

而且無論我們走到哪里,都會留下自己的DNA痕跡,比如地鐵上留下的一縷頭發(fā),或是咖啡館中玻璃杯上沾到的唾液……當DNA樣本的易得性,遇上市場化服務和大規(guī)模數(shù)據(jù)庫的應用,這項技術(shù)也就產(chǎn)生巨大的隱私風險。

2013 年,紐約藝術(shù)家杜威-哈格堡(Heather Dewey Hagborg)啟動了一個藝術(shù)項目“陌生人視角景(Stranger Visions)”,從公共場所收集的遺傳物質(zhì)制作肖像雕塑。比如,從一根掉落的煙頭里,DNA顯示吸煙者是一個東歐血統(tǒng)的男性,眼睛是棕色的。

DNA to Face,會是尋人緝兇的一顆“銀彈”嗎?

(2013年1月6日中午12點15分,杜威-哈格堡在紐約收集了一個煙頭)

她將這些參數(shù)輸入到算法模型中,創(chuàng)建出人臉的3D模型,并用3D打印出雕塑。

DNA to Face,會是尋人緝兇的一顆“銀彈”嗎?

不難想象,如果這項技術(shù)開始規(guī)模化應用,而DNA樣本又無處不在,那么很可能你的所有行程、做了什么,都會被扒個底兒掉。

而這一天,已經(jīng)到來了。目前,很多海外生物機構(gòu)和科技企業(yè)會提供類似的服務,比如Greytak、Parabon、Corsight等,Human Longevity早在 2017 年就曾使用 DNA 重建面部照片。哥倫比亞警方正是通過Parabon NanoLabs公司開發(fā)的程序Snapshot,創(chuàng)建出了嫌疑人的形象。

還有一些簡單易用的面部DNA測試應用,可以在網(wǎng)上免費下載,幫人們判斷血統(tǒng)、確定親子關系、尋找親人。應用程序Face IT DNA,就號稱可以通過60多個面部點匹配,來幫助用戶確認關系,只需要進行人臉識別掃描,匹配準確率高達92%。

僅僅人臉識別當然達不到這樣高的精度,而且很可能導致你的敏感個人信息泄露。

DNA to Face,會是尋人緝兇的一顆“銀彈”嗎?

一些公開的DNA數(shù)據(jù)庫也已經(jīng)建立。GEDMatch就是一個可以免費使用的DNA測試數(shù)據(jù)庫,但用戶把自己的DNA檔案上傳到GEDMatch等網(wǎng)站比對之后,相關信息也被美國警方拿到,然后抓捕了一位嫌疑人用戶。這種運用不合理手段獲取個人因素數(shù)據(jù)的行為,也引發(fā)了大量的反對,要求GEDMatch限制對平臺數(shù)據(jù)的訪問。

面對這些DNA表型存在的現(xiàn)實問題,生物學家和工程師Yves Moreau認為,它就像一把刀——人們低估了它能有多鋒利。

在向犯罪分子重磅出擊的時候,也可能先割傷普通人。

瑕不掩瑜,必不可少

既然DNA表型目前還有很多挑戰(zhàn)和不足之處,那還有研究的必要嗎?至少目前來說,作為一種新型的DNA技術(shù),是各國不可回避的領域。

從科學的角度來看,研究DNA表型,能夠幫助全人類更了解自己是誰,搞清楚人類的起源和演變。

DNA雖然不能精準地反映個體的面貌細節(jié),卻是一個人生物血統(tǒng)和族裔血統(tǒng)最靠譜的證明。讀懂DNA中隱藏的信息,能夠了解人類歷史過程中的遷移動向、族群選擇以及其他隨機影響。

舉個例子,位于Y染色體上的標記,只能從父親傳給兒子,因此能夠完全反映出父系譜系中(男性)祖先的地理起源。

借助DNA表型測試系統(tǒng),可以大致確定個體血統(tǒng),并根據(jù)地理祖先推斷出某些外部可見的特征。像是金發(fā),藍眼睛和淺色皮膚的人,都至少有一部分歐洲血統(tǒng)。

DNA to Face,會是尋人緝兇的一顆“銀彈”嗎?

從國家的角度看,目前,很多國家也都在建設自己的生物識別數(shù)據(jù)庫,被視作數(shù)字治理的重要組成部分。比如印度的Aadhar系統(tǒng),以及澳大利亞政府正在建立的面部識別系統(tǒng)“The Capability”,可以將監(jiān)控錄像中的人臉和駕駛執(zhí)照中的圖像信息相匹配。未來結(jié)合DNA表型預測肇事者的臉,快速從人臉數(shù)據(jù)庫中找到潛在嫌疑人,將不再是難事。

建立具有本國國民特征的規(guī)模數(shù)據(jù)庫,成為更好地應用人臉識別、深度學習等技術(shù)的土壤。正如一些科學家所說的,識別的基因數(shù)據(jù)越多,這種技術(shù)就會越準確。進而更好地幫助親人團聚、更早將犯罪分子繩之以法。

DNA to Face,會是尋人緝兇的一顆“銀彈”嗎?

而對于個人來說,今天,人臉識別技術(shù)已經(jīng)應用在門禁、安檢、移動支付、進出場館等諸多場合。想象一下,在未來世界里,一個人的外表可以僅從DNA中準確地重建出來,身份證、護照、社會保障卡等證件或許就都不再需要了。這會大大提升人臉識別場景的準確度和唯一性。

此外,DNA表型的相關算法模型,還可以擴展到醫(yī)學圖像(如腦部掃描)與基因的聯(lián)系,為醫(yī)療診斷、遺傳分析等提供輔助,幫助研究阿爾茨海默氏癥等神經(jīng)退行性疾病。

無論我們走到哪里,都會留下一些DNA。讓這些信息被看見,或許那些不明身份的人,都能夠擁有自己的姓名。而作惡的人,也暴露在陽光下。

這就是技術(shù)的世界,讓一切真實無所遁形。

       原文標題 : DNA to Face,會是尋人緝兇的一顆“銀彈”嗎?

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權(quán)或其他問題,請聯(lián)系舉報。

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