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是谁发现指纹是独一无二的?

时间:2020-09-22 11:12:14 作者:柯绿科技

是谁发现指纹是独一无二的?

指纹是灵长类动物手指末端指腹上由凹凸的皮肤所形成的纹路,也可指这些纹路在物体上的印痕。指尖,手掌,脚趾和脚掌上都有这些纹路,它们也被称为“真皮乳突”。指纹对每个人来说都是独一无二的。

一、指纹的形成机制

指纹形成的关键在发育生物学领域。指纹形态受到胚胎发育环境的影响。当一个人在母亲的子宫内发育成一个微小的胚胎时,指纹就已经开始形成——在胚胎只有6个月大的时候 ,指纹已经完全形成了!

科学家们认同指纹在妊娠第10周左右开始产生的说法,但还没有人能够证明指纹产生的确切过程。目前接受度最高的理论认为,称为基底层的中间皮肤层,在内层(真皮)和外层(表皮)之间生长(如图1)。基底层比其他两个皮层生长得更快,导致它对相邻皮层产生压力。这种压力导致基底层弯曲,促使表皮被折叠进真皮中——表现在皮肤外部,就是我们在皮肤上看到的一条条复杂的乳突纹线。

正是因为导致形变发生的基底层受基因编码控制,且基底层所处的位置位于真皮和表皮之间,所以我们的指纹终身基本不变并且不会被浅表性损伤破坏——只要不伤及真皮层,从我们出生一直到生命终结,指纹不会发生太大的变化,只是伴随着生长发育,纹线之间的间距会有所改变,但指纹的纹型和细节特征基本不变。

二、指纹的独特性

指纹图案的形成受两部分因素控制:发育状况和遗传因素。乳突纹线的形成不仅取决于遗传因素,还取决于独特的外部条件。因此,即使同卵双胞胎在遗传物质上相似,胎儿在子宫内面临的压力也会影响他们的指纹。甚至脐带长度的差异也可以让指纹产生差别。所以,同卵双胞胎的外表可能会让人发生混淆,但他们的指纹却差别很大!无数的环境因素被认为会影响指纹的形成,包括血压、血液中的氧含量、母体的营养条件、激素水平、特定时间内胎儿在子宫中的特定位置、羊水的组成成分和密度,以及,当胎儿接触周围环境时,周围环境反馈给它们的压力。这些数不胜数的变量决定了每条纹线的的形成过程。

胎儿的活动情况和子宫内环境的混沌效应可以防止指纹在任意两个胎儿中以完全相同的方式生长。整个发育过程非常复杂和随机,以至于在人类历史的进程中,几乎没有机会形成两个完全相同的指纹。这意味着,每根手指上的指纹都不同,甚至同卵双胞胎的指纹也彼此不同。指纹的这种独一无二的性质被运用在很多方面,其中一个主要的用途与刑事调查有关。通过比对留在现场的指纹和捺印指纹,可以寻找和识别犯罪者。指纹还被用来识别不明身份的受害者、目击证人或嫌疑人,最重要的是,作为嫌疑人和犯罪之间的纽带。

指纹还可以用来帮助刻画嫌疑人特征,并提供有关犯罪人员的数量、身材大小、性别和职业的线索——小指纹往往由较矮小的人所留,而留在墙上某处的指纹则可能暗示嫌疑人的身高。即使没有指纹也可能是一个关键因素。例如,自杀场景上不应该出现任何试图擦除指纹的迹象。

为了便于分类,指纹学家们将指纹纹型分为三个基本类:弓形纹、箕形纹和斗形纹。每个纹形可以进一步分为许多子类。指纹也显示出轻微的种族差异——非洲人的祖先往往拥有众多的弓形纹,欧洲背景的人有许多箕形纹,而亚洲血统的人则有相当高的斗形纹的频率。

指纹的分类和识别系统是由爱德华·里查德·亨利爵士在弗朗西斯·高尔顿爵士指纹学的基础上继承和发展而来的。如今,指纹识别已在全世界范围内使用,并且具有许多有价值的应用。在1901年至1910年间,许多国家开始使用指纹进行鉴定。

但是,需要注意的是,有几个因素会导致鉴定不准确。首先,没有两个指纹或手印是完全相同的,所以,即使同一个人用同一个指头捺印的两枚指纹,也是不一样的!也就是说,我们的鉴定活动是在两枚“不同”的指纹上寻找“相同特征”,因此说鉴定行为本身是一个主观的行为,由于鉴定人员水平的差异,鉴定的结果也会出现差异;其次,在犯罪现场收集的指纹通常是不完美的,并且经常是部分的,模糊的或有污染的手印。因此,指纹鉴定也不是识别一个人的万无一失的方式!

最引人注目的指纹错误鉴定案例之一是美国律师布兰登梅菲尔德案,他被指控在2004年实施了马德里火车爆炸事件。在一包雷管上发现的指纹(见图2)被错误地认为与梅菲尔德的指纹匹配(见图3),因为之前在FBI的数据库中留有他的指纹。三名FBI指纹专家得出结论,两张照片是“匹配的”。梅菲尔德被捕两周后,西班牙国家警察通知联邦调查局,他们已确定一名阿尔及利亚男子Daoud Ouhnane是指纹的所有者。然后联邦调查局撤回了他们对梅菲尔德的控告并将他立即释放。

欧洲一些国家普遍规定指纹作为法庭证据使用必须要达到规定的特征数量标准。英国规定出示于法庭的指纹证据至少必须具有16个细节特征点;荷兰和法国采用12个细节特征点的标准;德国也采用12个细节特征点的标准,但附加条件是如果指纹纹型是箕形纹、斗形纹,并且指纹清晰时,就可以采用8个细节特征点的标准;西班牙采用10-12个特征标准;奥地利采用12个特征点的标准;瑞士的日内瓦采用8个细节特征点为标准。美国尽管没有指纹鉴定的最低特征标准,但是由于控辩双方在法庭审理中要对证据进行质询,因此质问专家对于细节特征数量太少的指纹通畅也很慎重。加拿大、中国则对指纹鉴定所利用的特征标准没有具体规定,指纹鉴定完全依赖于鉴定专家的意见。

一定数量的匹配特征固然不可缺少.但更应看重特征的质量,所以指纹鉴定匹配特征点的数量应依其质量而定。当特征质量好时只需少量匹配点就可以认定同一;相反,质量差的特征所需数量自然就应增加。比如对带有伤疤的指纹只需3~4个匹配点就可认定,而对指尖部位留下的印痕即使有10个匹配点也未必能认定。所以,应当对指纹特征出现相似情况的区域、数量进行详细统计与调查,规定出不同情况下对指纹鉴定所要求的最低数量特征标准。

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