简体正體
人體身份證:你是世界上獨一無二的喔   (圖片:photoAC)
人體身份證:你是世界上獨一無二的喔 (圖片:photoAC)

人體身份證:你是世界上獨一無二的喔!可區分全球70億人啊

【希望之聲2020年7月13日】(編輯:李文涵)科學家在研究中發現,人體的許多部位和人體產生的一些功能是各不相同的。因此,通過計算機系統對人體這些差別進行記錄、分析和電子模式識別,就可以形成多種多樣的人體身份簽證方式,在各個不同領域中顯示它的作用和魅力。是的,世界上找不到兩個一模一樣的人,因爲每個人都是獨一無二的,都有屬於自己的特徵。多種身體特徵是人體上獨有的「身份證」,可以將每個人區別開。

手指「身份證」

美國科學家在對4000人的研究中,發現每個人的手指都不一樣長。在閃亮的指甲蓋表面,存在着一系列與衆不同的脊紋。在合適的光線下,指甲蓋表面的紋路清晰可見。於是,促使一種用手指識別身份的機器從此誕生。這種機器由解碼器和編碼器兩部份組成。編碼器將人的手指長短信息錄製在智能卡片上。而解碼器則負責識別,當來往的人要通過時,伸出手往機器上的固定位置一放,機器就會自動驗證,進行識別,並決定是否放行。

印度理工學院的研究人員甚至宣稱:他們能在人們塗指甲油的情況下辨認出圖片中指甲的獨特紋路。他們指出,通過掃描三根手指——尾指、無名指和中指的指甲,就可以準確地辨認出不同的個人。不過,人的手指甲一直在生長和替換,因此其紋路每隔6個月左右就會改變。因此,有些科學家決定把關注點放在指甲蓋下面的皮膚上。脆弱的粉紅色甲牀具有獨特的通道,可以讓外層細胞嵌入其中。有一家公司開發了一個名爲“Nail-ID”的系統,利用低能量激光對甲牀進行測量,從而開發出識別個人身份的新方法。

手指(圖片:pixabay)
手指(圖片:pixabay)

氣味「身份證」

新穎的電子嗅覺系統,可以通過辨別人體氣味來區分每個人,而且不受香水、肥皂、化妝品等氣味的影響,用於警戒和保衛更爲有效。在由電子控制的警戒區,只要從來者手背上取得的體嗅和記憶的氣味相符,大門就可以自行開啓,否則便被拒之門外。有的科學家還根據人的友誼和身體氣味相投的潛在關係,提出可以在公衆聚會的人們之中,通過隨身帶的微型電子鼻,來尋找可能成爲摯友的人。

美國陸軍研究機構資助的一些研究指出,通過分析人在走動時遺留的氣體化學物質,可以鑑別出不同的個人。英國布裏斯托爾大學的科學家研究發現,他們可以通過分析人體分泌的44種化合物——圍繞在人體周圍並形成了“熱力學煙氣”——來鑑別不同個體。

嗅覺靈敏的搜索犬正是根據這種獨特的氣體尾跡進行追蹤,而有些研究者也在嘗試開發“電子鼻”,可以“嗅”出某種氣味中的化學組成。英國法律鑑定中心(Forensic Science Service)還探索了利用犯罪現場遺留的汗液氣味進行調查的可能性。

香水  (圖片:pixnio)
香水 (圖片:pixnio)

西班牙科技公司 Ilía Sistemas已經開發了一種技術,能夠通過體味對羣體中的個人進行識別,準確率達到85%。更近期的例子是,來自馬其頓共和國科學信息與技術大學“聖保羅使徒”和日本九州大學的研究者宣稱,他們利用儀器使某種氣味產生原子級的“指紋”,然後將數據輸入計算機的人工神經網絡進行運算,達到了100%的個人識別準確率。

生物信息工程師Sunil Jha稱,在未來的“生物識別護照”中,氣味將成爲一種鑑別的指標。“體味在生物測定應用中具有巨大的潛力,”他說,“比如,我相信我們的方法能夠區分出單純的體味和帶有除臭劑的氣味。”

面容「身份證」

科研人員發現,世界上沒有長得完全一樣的兩張面孔,所以,利用人的面容特徵,就可以作爲識別的標記。美國開發成功一種可能識別500人面孔的計算機識別系統,並用於火車站、碼頭、飛機場等場所,以識別所要尋找的人。目前,這種系統的識別時間只需要0.1秒,差錯率爲0.5%,隨着技術的不斷改進,識別時間及工作準確率還將不斷有所改善。

首先感謝美麗,漂亮的你打開此文  (圖片:pixabay)
面容「身份證」(圖片:pixabay)
古代 女人 婦好(圖片:希望之聲合成)
世界上沒有長得完全一樣的兩張面孔(圖片:希望之聲合成)

耳朵[身份證]

每個人的耳朵大小和形狀都不一樣。從20世紀50年代開始,法醫科學家就利用嫌疑犯的耳朵測量數據與犯罪現場留下的印記進行比對。目前已有研究者用3D掃描技術建立了耳朵的精細模型,還有新的方法可以提取耳朵的獨特幾何特徵。通過對多種特徵,包括耳垂到耳廓上緣兩端的距離等的綜合分析,研究者可以在0.02毫秒內通過一張模糊的耳朵圖片辨認出一個人,準確率達到99.6%。

英國南安普頓大學的計算機視覺專家、耳朵識別領域的權威研究者馬克·尼克松(Mark Nixon)解釋道:「隨着你的成長,你的耳朵並不會改變——它只是變大了,但比例還是保持不變。」

耳朵的獨特性還不止於此,它們“聽起來”也不一樣。在我們的內耳耳蝸上,長有極其微小的外毛細胞,它們能探測到聲波並將其轉化爲電信號傳遞給大腦,另一方面,這些絨毛自己也會發出微弱的聲音

這是耳朵在放大微弱聲音時的副產物,受到聲音刺激時,外毛細胞也會振動併產生無法被人耳聽到的聲音,但是能夠被靈敏的擴音器探測到。這種機制被稱爲“耳聲傳射”(otoacoustic emission),已經被醫生用於嬰幼兒的聽力篩檢。研究人員發現,每個人的耳聲傳射都存在着細微差別。

耳朵[身份證]  (圖片:pixabay)
耳朵[身份證] (圖片:pixabay)

每個人的外毛細胞會產生略有不同的聲音,這種聲音在內耳、中耳和耳道中沿骨骼傳播時會發生進一步的改變。這些發現也引出了新的可能性,或許有一天,你只要把手機放到耳邊,或者戴上耳機,就能把手機解鎖。事實上,日本電氣公司(NEC)在去年宣佈,他們開發了一種帶內置擴音器的耳機,能夠提取出在耳道內共鳴的聲音,從而辨別出不同的個人,準確率達99%以上。

對大多數人來說,耳朵只是頭部兩側主要由軟骨組成的器官。在我們看來,它們有的太大,有的太小,有的甚至看起來十分怪異。但是,或許是時候給予耳朵稍微多一點尊重了。複雜的外耳形狀及其凹凸不平的結構對每個人來說都是獨一無二的。

耳朵(圖片:Piqsels)
耳朵:結構對每個人來說都是獨一無二的(圖片:Piqsels)

走路方式[身份證] 

關於用運動方式來區分人羣的說法已經存在了幾十年,並且在安全服務中變得越來越流行。雖然走路只是很簡單的動作——不過就是把一隻腳放到另一隻腳前面嘛——但每個人都會有自己微小的變化,體現在獨特的落地、起腳和擺腿方式上。

這些差異源自我們每個人在骨骼結構、肌肉和平衡感上的細微差別。對大多數人而言,這些差別十分微小,很難被肉眼發覺,但對機器來說,這些都是個體獨有的指示標誌。利用計算機將行走動作分解爲一系列的點,或者使用更近期的3D動態模型,我們可以將某人行走時的視頻與資料庫中的數據進行對比,並達到驚人的準確率。

南安普頓大學的馬克·尼克松是最早進行這項工作的研究者之一,他發現,不僅我們走路的姿態很個性化,我們跑起來的時候更是如此。“行走是相當被動的動作,而跑步是用力推動的動作,因此更加特別,”他解釋道,“計算機能將你運動的方式分解成一組獨一無二的數字。我們能從你行走的方式,你跑步的方式和你從走路變成跑步的方式中把你認出來。”

有手機製造商正在一種新的技術,可以通過使用者移動的方式識別出是否爲手機用戶。在上個月於倫敦舉行的2016生物識別會議上,有一家廠商做了演示。他們要求使用者用手拿着手機在空中寫一個單詞,之後手機內置的感測器會探測出使用者的特殊動作,以確認他們的身份。還有人希望只要把手機放在口袋裏,就能通過探測行走方式來識別出是否是註冊的用戶。

不過,這其中也存在問題。“如果你換了一雙鞋,或者穿了一件更緊的褲子,情況會怎樣,”凱文·鮑耶說,“如果是雨天,你在草地和在混凝土地面上的行走方式也會有所不同。”

埃琳和奧德麗已經找到了幫助他人分辨她們的新方法。“小的時候我們很討厭那些注視的目光,但現在我們毫不在意,”奧德麗說,“我們甚至會努力嘗試讓自己看起來更像,穿同樣的衣服,同樣的髮型,化同樣的妝。但是,如果你仔細看的話,就會發現我們走路的方式非常不一樣。”

走路(圖片:pixabay)
走路方式[身份證] (圖片:pixabay)

指甲[身份證]

研究者對數以千計的樣品分析後發現,在閃亮的指甲蓋表面,存在着一系列與衆不同的脊紋。在合適的光線下,指甲蓋表面的紋路清晰可見。

印度理工學院的研究人員甚至宣稱,他們能在人們塗指甲油的情況下辨認出圖片中指甲的獨特紋路。他們指出,通過掃描三根手指——尾指、無名指和中指的指甲,就可以準確地辨認出不同的個人。

不過,人的手指甲一直在生長和替換,因此其紋路每隔6個月左右就會改變。因此,有些科學家決定把關注點放在指甲蓋下面的皮膚上。脆弱的粉紅色甲牀具有獨特的通道,可以讓外層細胞嵌入其中。

有一家公司開發了一個名爲「Nail-ID」的系統,利用低能量激光對甲牀進行測量,從而開發出識別個人身份的新方法。

手指上的指紋或許是最廣爲人知的鑑證工具,但就在指紋的背面,還有另一種讓你獨一無二的特徵。研究者對數以千計的樣品分析後發現,在閃亮的指甲蓋表面,存在着一系列與衆不同的脊紋。在合適的光線下,指甲蓋表面的紋路清晰可見。

印度理工學院的研究人員甚至宣稱,他們能在人們塗指甲油的情況下辨認出圖片中指甲的獨特紋路。他們指出,通過掃描三根手指——尾指、無名指和中指——的指甲,可以準確地辨認出不同的個人。

不過,人的手指甲一直在生長和替換,意味着這些紋路每隔六個月左右就會改變。因此,有些科學家決定把關注點放在指甲蓋下面的皮膚上。脆弱的粉紅色甲牀具有獨特的“通道”,可以讓外層細胞像木工中的舌和凹槽一樣嵌入其中。在人的一生中,這些“凹槽”的間隔比例保持不變,而且每個人都有所不同。有一家公司開發了一個名爲“Nail-ID”的系統,利用低能量激光對甲牀進行測量,從而開發出識別個人身份的新方法。

指甲(圖片:Piqsels)
指甲[身份證](圖片:Piqsels)

指紋[身份證]

英國著名人類學家高爾頓經過長期的研究後,於1892年得出了一個結論:「在60億人中,不會找到一對特徵完全相同的指紋。」

他的這一重大發現,立即引起了人們的重視。由於用指紋來鑑定人的身份非常可靠,因此目前指紋鑑定仍是世界各國偵保部門的一項普遍而主要的技術手段。

指紋[身份證]   (圖片:pixabay)
指紋[身份證] (圖片:pixabay)

眼紋[身份證]

眼紋是指人眼內視網膜的圖紋。因爲人的視網膜結構都存在差異,所以人的眼紋也各不相同。專家們通過電子照相機可取得人的眼紋,用來作身份鑑定,其可靠性可與指紋相媲美。

瑞士科學家根據每個人的視網膜均有所不同的特性,設計了一種利用視網膜圖紋控制的鎖。這種新穎而方便的鎖,裝有視網膜的視網膜圖紋識別和記憶系統,用眼睛對準鎖看上一眼,識別系統對照存儲的視網膜紋進行對比,發現與記錄相吻合,鎖就會自動打開,若與記錄不符,鎖不但不會打開,還會發出警報信號來提醒人們注意。目前,這種鎖已經在機要部門使用。

眼紋[身份證]   (圖片:pixabay)
眼紋[身份證] (圖片:pixabay)

腦紋[身份證]

科學家研究發現,人腦和樹木一樣也有「年輪」,這種「年輪」就是人的腦紋。人的腦紋可利用聲波測得,當聲波頻率與人的年齡相等時,從熒光屏上就可以明顯地看出來。藉助腦紋,可以準確無誤地測出人的真實年齡。

腦紋[身份證]   (圖片:pixabay)
腦紋[身份證] (圖片:pixabay)

聲音「身份證」

通過聲響分光攝聲儀,人的聲音可以轉換成聲紋。由於人的發音器官的微小差異,以及年齡、語言習慣的不同,人的聲紋也不相同。而且人從十幾歲發育變聲後直到五十多歲,其聲紋基本保持不變。

每個人由於發音器官的構造不同,因此發出的聲音在音調高低和聲音振幅等方面均有不同。科學家將人的聲音輸入到聲譜儀中,將聲波變成頻譜圖像,經過屏幕顯示和打印記錄便形成了「聲紋」。這種聲紋就是一種「身份證」,可以用來識別每一個人。目前,聲紋已經在刑事偵察中加以應用。

聲音「身份證」 (圖片:photoAC)
聲音「身份證」 (圖片:photoAC)

血管紋路「身份證」

科學研究發現,由於人血液中的同工酶及多態蛋白質所附帶的電荷量及分子大小各不相同,藉助於電泳技術,可以產生不同的一圈圈看得見的電泳帶,這就是血紋。人的血紋相同的機率僅爲七萬五千分之一,因此,血紋也是人體上可靠的「身份證」。

美國科達公司研製成功一種血管紋路識別儀,通過對人的手背樹狀血管脈絡紋路各不相同的識別,來對每個人的身份進行鑑別。這種儀器由電腦和紅外攝像機組成。攝像機攝下血管紋路,並將其特徵數據儲存起來,以備今後與各種血管紋路進行對照,以確定其真實身份。目前,這種識別技術已經廣泛應用在銀行取款、保險金覈查以及辦公樓出入口處的監控。

血管  (圖片:Manu5/WikimediaCommons,CC BY-SA 4.0)
血管 :血管紋路「身份證」(圖片:Manu5/WikimediaCommons,CC BY-SA 4.0)

屁股[身份證]

有些人的屁股大得有點“蠻橫無禮”,有些人的屁股則“小巧精緻”,但無論是誰,他/她的屁股其實都相當了不起。根據日本研究者的報導,他們可以單純通過你的臀部辨認出你是誰。這些研究者開發了一種對壓力敏感的坐墊,可以放在汽車座椅或辦公桌座椅上。利用總共360個感受器,這個坐墊能夠探測出人們坐下時屁股的輪廓,以及所受到的壓力差異——比如某一側受力更多——和身體接觸坐墊的面積大小。因此,喜歡癱坐的人和喜歡正襟危坐的人,在坐墊上的輪廓是完全不同的。

之後,從感測器上得到的信息將被輸入計算機,與資料庫進行比對。日本產業技術大學院大學的研究者Shigeomi Koshimizu認爲,他的系統可以用於汽車的防盜設備中,或者讓電腦用戶只需坐下來就能解鎖計算機,無需記住複雜的密碼。

屁股[身份證]   (圖片:pixabay)
屁股[身份證] (圖片:pixabay)

顱骨[身份證]

把你的手指放在耳朵裏,然後把你的手肘放在案頭或者座椅的扶手上,此時你可能會聽到來自周圍環境的低沉噪音從你的手臂傳來,當你把手肘提起來時這種聲音又消失了。這種聲音其實就是周圍的聲音振動直接通過顱骨傳遞到了你的內耳而產生的。

骨骼具有非常良好的傳聲效果。不過,顱骨大小、顱骨周圍的軟組織數量,以及顱骨空腔的大小,都意味着每個人聽到的聲音都不一樣。研究者已經發現,通過先播放一小段白噪音,然後檢測聲音經過人顱骨之後發生的改變,可以準確地辨認出人的身份(準確率達97%)。換句話說,我們自己的腦袋裏就自帶着專屬的音叉。

顱骨[身份證]  (圖片:photoAC)
顱骨[身份證] (圖片:photoAC)

或許在不久的未來,研究者開發的“SkullConduct”(顱骨傳聲)系統就能用在手機或其他電子設備(如谷歌眼鏡)的解鎖上,你只需要把設備放在頭上然後播一段聲音就可以了。“我們向顱骨內發送了一個已知的信號,然後分析會有什麼‘發出來’,”主持該研究的德國馬克斯·普朗克計算機科學研究所工程師安德烈亞斯(Andreas Bulling)解釋道,“這一方法也可能用在其他部分的骨骼上。”

鼻子毛孔[身份證]

在你的鼻子上存在着數以百計的毛孔——就像草莓上遍佈的種子一樣。這些毛孔是美容師的重點照顧對象,因爲它們十分容易堵塞或變得粗大。雖然經常讓人煩惱,但鼻子上的毛孔確確實實是又一種能將你與其他人區分開來的特徵。山東大學和日本近畿大學的研究者指出,人鼻子上的毛孔分佈在一生中都很穩定。

研究者開發了一個從圖片中識別鼻子毛孔,然後與資料庫進行比對的系統。他們宣稱,單純根據參與者鼻子上的毛孔,他們能夠達到88%的識別準確率。 

鼻子毛孔[身份證]   (圖片:pixabay)
鼻子毛孔[身份證] (圖片:pixabay)

在日常生活中,大多數人都需要記住許多密碼,以開啓手機、電腦和各種網上服務。許多大公司也經常受到黑客的侵擾,使得這些密碼變得十分脆弱。很顯然,我們需要更加簡便和安全的個人識別方式。如今新款的手機上已經普遍應用了指紋解鎖,但仍有一些黑客有能力繞過它進入手機。

一些專業人士認爲,我們需要綜合採用多種生物識別特徵來證明自己的身份。目前的選擇很多——我們打字的方式、我們的心跳甚至我們頭髮裏的蛋白質,這些都是獨一無二的。“我們一直主張,相比使用密碼,生物識別會讓你的生活更加便捷和安全,”馬克·尼克松說,“因爲你的身體是獨一無二的。我們所發現的結果表明,它甚至要比我們預想的更加獨特。”

責任編輯:李智

本文章或節目經希望之聲編輯製作,轉載請註明希望之聲幷包含原文標題及鏈接。

中國廣播臺
美國聯播網
粵語臺