DNA to Face！根據DNA直接描繪長相，會是尋人緝凶的「銀彈」嗎？

 

電影《讓子彈飛》裡，有一段情節： 

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。 

於是，張麻子就這麼走馬上任了。

也許你只覺得這段劇情特別惡搞，堪稱大型現實魔幻主義。但如果現實之中，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、模糊不清的資訊，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。 

人體內的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威性和準確性，是目前全世界應用最廣、也是最為成熟的犯罪偵查技術之一，也一直被認為是尋找失蹤人口的黃金標準。 

而且，DNA資訊很難被徹底抹去，一件穿過的衣服、一塊嚼過的口香糖，一根頭髮，都可能採集到DNA樣本。試想一下，如果根據DNA能夠直接描繪出的長相，是不是能夠快速拿到關鍵資訊，進而加快尋人或破案的進度呢？  

事實上，基於DNA資訊對人類外部可見特徵（EVCs）的預測，早已被應用到了刑事偵查身份確認等領域當中。那麼，它究竟是不是尋人緝凶中，那顆重開身份迷霧的 「銀彈」silver bullet呢？ 

DNA to Face，可靠嗎？

全世界DNA表型都是一種極為重要的刑事偵查手段。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臉部特徵，説明確定肇事者可能是什麼樣子，進一步縮小嫌疑人的範圍，加快調查過程。 

對於渴望尋親的人來說，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。

▲ Parabon使用DNA來重建人臉，這名嫌疑人後來被確認是1987年的謀殺案件 

首先，透過分析遺傳變異點位SNP，確定身體和臉部特徵。這些點位差異，往往會影響人體相關的一系列資訊，比如眼睛顏色，頭髮顏色，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徵資料樣本。 

然後，基於人工智慧演算法和深度生成模型，提取與身體特徵相關的資訊，創建臉部圖像。為了保證科學性，每個特徵往往會用準確率百分比的形式呈現。比如，對方可能有88.6%的機率，是一個白人男性，88.3%的機率有褐色的眼睛，有雀斑的機率則只有22%。 

此外，即使案件已經發生多年，DNA表型也可以與AI臉部辨識技術相結合，產生對方隨著時間流逝後的長相，或者還原兒童時的長相。如果一個孩子失蹤幾年了，那麼從孩子的梳子上取下的一根頭髮，可以用來創建一組年齡進展圖像。  

DNA 研究公司Parabon的生物資訊學總監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，哥倫比亞警方就透過現場收集的DNA，產生嫌疑人圖像，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。 

基於DNA來產生的圖像，可以與其他調查資訊一起，發出尋人或通緝海報，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，這個技術好像有點用，又好像沒什麼用。 

因為，目前DNA技術還無法準確預測多種面貌特徵。臉部的形狀是由數以千計的基因決定的，某一處單個特徵的標記都可能影響整個臉部表現，讓臉型從男性化變得女性化，這種模糊性就為後續追查帶來挑戰。 

另外，DNA表型只能反映基因遺傳特徵，不能顯示出與後天成長環境的相互作用。比如染髮、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。 

還有，大家都知道深度學習模型依賴於大規模的資料集訓練，而目前許多臉部辨識系統的資料集中，不同種族的臉部資料並不均衡，這就會導致對不同群體的辨識準確度大不相同，演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年基於Hapmap資料集展開的一項DNA表型研究中，GLOBAL佇列（全球樣本）的表現就不如EURO佇列（歐洲樣本）好，原因之一，就是歐洲人在基因組方面的資料規模更大，因此模型的辨識效果更好。 

而且無論我們走到哪裡，都會留下自己的DNA痕跡，比如地鐵上留下的一縷頭髮，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模資料庫的應用，這項技術也就產生巨大的隱私風險。 

2013 年，紐約藝術家杜威-哈格堡（Heather Dewey Hagborg）啟動了一個藝術專案「陌生人視角景（Stranger Visions）」，從公共場所收集的遺傳物質製作肖像雕塑。比如，從一根掉落的菸頭裡，DNA顯示吸菸者是一個東歐血統的男性，眼睛是棕色的。

▲ 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菸頭 ▲ 她將這些參數輸入到演算法模型中，創建出人臉的3D模型，並用3D列印出雕塑。

不難想像，如果這項技術開始規模化應用，而DNA樣本又無處不在，那麼很可能你的所有行程、做了什麼，都會被被公開在大眾面前掉。 

而這一天，已經到來了。目前，很多海外生物機構和科技企業會提供類似的服務，比如Greytak、Parabon、Corsight等，Human Longevity早在 2017 年就曾使用 DNA 重建臉部照片。哥倫比亞警方正是透過Parabon NanoLabs公司開發的程式Snapshot，創建出了嫌疑人的形象。 

還有一些簡單易用的臉部DNA測試APP，可以在網上免費下載，幫人們判斷血統、確定親子關係、尋找親人。應用程式Face IT DNA，就號稱可以透過60多個臉部點匹配，來幫助使用者確認關係，只需要進行人臉辨識掃描，匹配準確率高達92%。 

僅僅人臉辨識當然達不到這樣高的精度，而且很可能導致你的敏感個人資訊洩露。

一些公開的DNA資料庫也已經建立。GEDMatch就是一個可以免費使用的DNA測試資料庫，但使用者把自己的DNA檔案上傳到GEDMatch等網站比對之後，相關資訊也被美國警方拿到，然後逮捕了一位嫌疑人使用者。這種運用不合理手段獲取個人因素資料的行為，也引發了大量的反彈，要求GEDMatch限制對平臺資料的存取。 

面對這些DNA表型存在的現實問題，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。 

在向犯罪分子全力出擊的時候，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，是各國不可回避的領域。 

從科學的角度來看，研究DNA表型，能夠幫助全人類更瞭解自己是誰，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，卻是一個人生物血統和族裔血統最靠譜的證明。讀懂DNA中隱藏的資訊，能夠瞭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，位於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，可以大致確定個體血統，並根據地理祖先推斷出某些外部可見的特徵。像是金髮，藍眼睛和淺色皮膚的人，都至少有一部分歐洲血統。

從國家的角度看，目前，很多國家也都在建設自己的生物辨識資料庫，被視作數位治理的重要組成部分。比如印度的Aadhar系統，以及澳洲政府正在建立的臉部辨識系統「The Capability」，可以將監控錄影中的人臉和駕駛執照中的圖像資訊相匹配。未來結合DNA表型預測肇事者的臉，快速從人臉資料庫中找到潛在嫌疑人，將不再是難事。 

建立具有本國國民特徵的規模資料庫，成為更好地應用人臉辨識、深度學習等技術的土壤。正如一些科學家所說的，辨識的基因資料越多，這種技術就會越準確。進而更好地幫助親人團聚、更早將犯罪分子繩之以法。 

而對於個人來說，今天，人臉辨識技術已經應用在門禁、安檢、行動支付、進出場館等諸多場合。想像一下，在未來世界裡，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。這會大大提升人臉辨識場景的準確度和唯一性。 

此外，DNA表型的相關演算法模型，還可以擴展到醫學圖像（如腦部掃描）與基因的聯繫，為醫療診斷、遺傳分析等提供輔助，幫助研究阿茲海默症等神經退行性疾病。 

無論我們走到哪裡，都會留下一些DNA。讓這些資訊被看見，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。 

這就是技術的世界，讓一切真實無所遁形。