DNA to Face!根據DNA直接描繪長相,會是尋人緝凶的「銀彈」嗎?

DNA to Face!根據DNA直接描繪長相,會是尋人緝凶的「銀彈」嗎?

ADVERTISEMENT

 

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。

DNA to Face!根據DNA直接描繪長相,會是尋人緝凶的「銀彈」嗎?

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。 

DNA to Face!根據DNA直接描繪長相,會是尋人緝凶的「銀彈」嗎?

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 to Face!根據DNA直接描繪長相,會是尋人緝凶的「銀彈」嗎?

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。 

DNA to Face!根據DNA直接描繪長相,會是尋人緝凶的「銀彈」嗎?

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。

DNA to Face!根據DNA直接描繪長相,會是尋人緝凶的「銀彈」嗎?

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。

DNA to Face!根據DNA直接描繪長相,會是尋人緝凶的「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。

使用 Facebook 留言

發表回應

謹慎發言,尊重彼此。按此展開留言規則