【佳學(xué)基因檢測】僅憑基因檢測,DNA畫像還原嫌疑犯3D人臉，加拿大警方被罵慘　

　　只憑DNA就還原出罪犯的長相，還是3D版的？

　　沒錯，只需要一個由基因解碼大數(shù)據(jù)構(gòu)建而成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)AI模型（人工智能模型），就能還原出這人的年齡、膚色、瞳色、甚至整個3D頭像、還有身及生理疾病狀態(tài)……

　　即使在此之前，犯罪嫌疑人沒有留下任何案底，天網(wǎng)一般的監(jiān)控錄像，沒有捕獲到在嫌疑人的面貌、沒有任何人目擊過這個嫌疑犯也沒關(guān)系，用基因檢測結(jié)果合成的照片直接就能發(fā)布通緝令。

　　這一技術(shù)在基因解碼技術(shù)體系里，被稱作“無影畫像技術(shù)”，簡稱為“DNA”畫像?，F(xiàn)在這項技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用在現(xiàn)實生活中，據(jù)采用這一技術(shù)的基因檢測公司介紹，他們之前用這種手段合成過一張照片，賊后捉到的嫌犯和照片中長得幾乎一模一樣。

　　
無影畫像DNA做圖流程圖。a給定一個身份不明的DNA樣本，先進(jìn)次嘗試是將其與感興趣的人的DNA匹配。b如果匹配失敗，則將相同的未識別DNA樣本與基因數(shù)據(jù)庫中登記的具有已知身份的人的DNA圖譜進(jìn)行匹配。如果識別再次失敗，這是是DNA畫像發(fā)揮獨特作用的時候。根據(jù)基因解碼，從犯罪現(xiàn)場獲取的犯罪嫌疑人的DNNA序列中含有個體的身高、臉形、膚色、五官、四肢及生理和病理特點。采用基因解碼技術(shù)，對樣本進(jìn)行高通量測序后，對DNA進(jìn)行性別、基因組背景（GB）、個體遺傳位點（SNP）、年齡和體重指數(shù)（BMI）等分子特征特點進(jìn)行提取，構(gòu)建表型數(shù)據(jù)庫，其中包括將臉庫。臉庫經(jīng)輸出成為可訓(xùn)別的圖像后，可以與物理方式采集的人臉數(shù)據(jù)庫比對，從將犯罪嫌疑人定位、抓獲。


　

　　隨著技術(shù)的進(jìn)步，犯罪的成本也越來越高。 想當(dāng)年 吳用智取生辰綱的時候，搶完就跑，根本不用擔(dān)心指紋問題 ，而現(xiàn)在連 一根頭發(fā)、滴汗液能留在案發(fā)現(xiàn)場， 光靠DNA 就能抓到犯罪分子。聽起來不僅高科技，甚至有點魔幻了。
 

　　一個備受爭議的例子

　　2019年3月10日上午5點45分左右，警方接到一通電話，稱在埃德蒙頓103街和114大道地區(qū)發(fā)現(xiàn)一名女性在呼救。這名婦女是暴力性侵犯的受害者，她受了重傷。 在對沒有目擊者、閉路電視、公共提示或DNA匹配的案件進(jìn)行長期調(diào)查后，偵探們開始招募維吉尼亞州專門從事高級DNA分析服務(wù)的DNA技術(shù)公司Parabon NanoLabs。本案中使用的服務(wù)是DNA表型分析，這是一種根據(jù)未經(jīng)確認(rèn)的DNA證據(jù)預(yù)測外貌和血統(tǒng)的過程。 利用此次調(diào)查的DNA證據(jù)，Parabon對2019年性侵犯案件的嫌疑人進(jìn)行了特征預(yù)測。對受試者的血統(tǒng)、眼睛顏色、頭發(fā)顏色、膚色、雀斑和面部形狀進(jìn)行了個體預(yù)測。

　　由于嫌疑人帶著面罩，又穿著厚厚的外套，受害人沒有看清他的長相，只知道他說話帶點口音、身高1.63米（5.3英尺）左右。

　　案件的偵查也一直沒有進(jìn)展，就這樣過去了3年。

　　就在2022年10月，事情迎來了新轉(zhuǎn)機(jī)，加拿大警方找到一家專門從事DNA分析服務(wù)的公司，對該案犯人留下的DNA進(jìn)行表型分析，得到了一張3D人像。

　　位于加拿大的埃德蒙頓警察局（EPS） 公布了一張2019年性侵案嫌疑人的合成照片，由Parabon NanoLabs公司使用 DNA表型 （phenotyping）分析技術(shù)對掌握的DNA證據(jù)進(jìn)行 面部合成 。合成圖像為一張 年輕黑人男子的照片 ，合成過程 沒有考慮 嫌疑人的年齡、體重指數(shù)或環(huán)境因素，比如面部毛發(fā)、紋身和傷疤等。

埃德蒙頓警察局隨后在其官方網(wǎng)站和包括Twitter在內(nèi)的 社交媒體平臺上向公眾發(fā)布 了這張照片，并聲稱這是 「在所有調(diào)查方法都用盡之后迫不得已的賊后手段」。

雖然警方此舉是為了抓捕犯人，但公眾卻不買賬，認(rèn)為這種行為已經(jīng) 嚴(yán)重侵犯隱私 ，甚至有可能 加劇種族歧視 。

抓犯人也不能亂用DNA

據(jù)隱私專家稱，埃德蒙頓警察局制作和分享這張照片的決定對社會造成了非常壞的影響，引發(fā)了人們對法醫(yī)調(diào)查中DNA表型分析的種族偏見以及 調(diào)查人員能夠搜索到的DNA數(shù)據(jù)庫的隱私侵犯的疑問。

那么這種技術(shù)，真的能用在罪犯通緝這么嚴(yán)肅的事情上嗎？

　　警方把它作為通緝令，發(fā)布在了其官網(wǎng)和推特等社交平臺上，并聲稱這是“在所有調(diào)查途徑都用盡后的賊后手段”。在回應(yīng)埃德蒙頓警察局的圖片推文時，許多隱私和刑事司法專家對警察部門的不負(fù)責(zé)任表示憤慨。

電子隱私信息中心(Electronic Privacy Information Center)的全球隱私顧問Callie Schroeder轉(zhuǎn)發(fā)了推文，并對這種照片是否有意義發(fā)出了質(zhì)疑： 即使這是一條新的線索，你們打算怎么處理它？審訊每一個大約5英尺4英寸（1.62米）高的黑人？這不是建議，先進(jìn)不要這么做。廣泛傳播這種基本上是 計算機(jī)生成的猜測 可能導(dǎo)致所有身高為1.62米的黑人受到大規(guī)模監(jiān)視，監(jiān)視者有可能是他們所在的社區(qū)和執(zhí)法部門。

Schroeder表示，嫌疑人范圍過于廣泛，不足以成為增加監(jiān)控或懷疑的理由，而這些監(jiān)控或懷疑 可能適用于成千上萬無辜的人 。

但案件的受害者對嫌疑人只有有限的描述，除了身高5英尺4英寸外，還有戴著黑色帽子，穿著褲子和毛衣，或者穿著連帽衫，有口音，這些很難對嫌疑人進(jìn)行一個清晰、易區(qū)分的畫像。　

　　不過老實講，從通緝令上可以看出的信息并不多，能確定的似乎只有他是一名年輕的黑人男性。

　　其他特征像嫌疑人的具體年齡、發(fā)型、是否有紋身、是否有疤痕都不得而知。

　　而且，讓加拿大警方?jīng)]想到的是，通緝令一經(jīng)發(fā)布，就在網(wǎng)上引起了軒然大波。

　　許多隱私專家表示，警方這一舉動是極其有害的，很有可能加劇種族偏見和侵犯DNA數(shù)據(jù)庫隱私。

　　美國電子隱私信息中心的全球隱私顧問Callie Schroeder就轉(zhuǎn)發(fā)了該推文，并對3D人像的實用性提出了質(zhì)疑：

　　如果你看到這條消息，你會如何思考？難道懷疑看到的每個身高1.63米的黑人嗎？　　

　　他還進(jìn)一步解釋：不了解DNA表型知識的人看到合成圖像，很可能會相信嫌疑人長得和3D人像有效一樣。

　　他們意識不到這只是一個近似值，年齡、體重、發(fā)型和臉型都可能相差很大，而且膚色、發(fā)色、眼睛顏色也可能有細(xì)微區(qū)別。

　　在reddit論壇上，熱評前幾也幾乎都是質(zhì)疑聲。

　　我不明白這怎么可能有用。

　　當(dāng)警察缺乏必要的證據(jù)時，這將被操縱用來專門針對某人，或者只是為了騷擾他們不喜歡的人，這個主意太可怕了。　

　　有網(wǎng)友甚至還舉了自己因為和通緝令上的頭像長得相似，被誤認(rèn)為是嫌疑人的例子，力證這一行為的不靠譜：　

　　賊后，在巨大的輿論壓力下，加拿大警方不得不刪除了這一通緝令，并表示會繼續(xù)尋找其他方法破案。

　　不過話說回來，用DNA還原3D人臉，真的沒有前途嗎？

　　DNA還原3D人臉，什么原理？

　　給警方提供DNA還原3D人臉照片的這家公司名叫Parabon NanoLabs。

　　公司成立于2008年，大約在2015年初推出了一個名叫Snapshot DNA的DNA表型分析工具，可以基于DNA推測一個人的膚色、發(fā)色和種族等信息。

　　這項工具一發(fā)布，就受到了警方的熱烈歡迎，當(dāng)年美國國防部還給Snapshot DNA專門提供了200萬美元的研發(fā)資金。

　　2015年6月，Snapshot DNA成功協(xié)助美國警方偵破了一起長達(dá)三年的謀殺案，如今罪犯已經(jīng)在監(jiān)獄服刑?！　?/p>

　　同時一些專家也認(rèn)為，Snapshot DNA在一定程度上具有科學(xué)依據(jù)，包括人類的發(fā)色、瞳色、膚色以及身高都與基因有關(guān)。

　　BUT，這項技術(shù)發(fā)布以來一直在遭到質(zhì)疑——

　　畢竟DNA既不能解釋由于吸煙、飲酒、受傷（包括紋身）等引起的個人外貌變化，甚至連實際人臉大小都無法預(yù)測。

　　生物信息學(xué)&Snapshot部門技術(shù)主管、哈佛大學(xué)博士Ellen Greytak對此回應(yīng)稱，盡管這項技術(shù)沒有將一個人的所有細(xì)節(jié)特征還原出來，但“提供了一種針對罪犯長相的描述”?！?/p>

　　Ellen Greytak進(jìn)一步介紹稱，Snapshot是基于機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來根據(jù)DNA合成3D人像的，訓(xùn)練數(shù)據(jù)來自公開DNA數(shù)據(jù)集和對應(yīng)的人臉長相。

　　但對于Snapshot DNA背后的詳細(xì)算法原理，Parabon NanoLabs拒絕公布。

　　當(dāng)然，目前學(xué)術(shù)界已經(jīng)有不少針對類似算法的研究。

　　此前發(fā)表在PNAS（美國國家科學(xué)院院刊）上的一篇文章就試圖通過1061個來自不同種族和年齡段的志愿者DNA/人像樣本，訓(xùn)練出僅憑DNA還原膚色、身高、年齡等信息的3D模型?！?/p>

　　雖然這個AI經(jīng)過訓(xùn)練后，臉型和膚色看起來比較接近：

　　但從實際數(shù)據(jù)來看，DNA對于年齡等數(shù)據(jù)的預(yù)測正確度還有待提升：　

　　所以，這些公開的DNA數(shù)據(jù)是怎么來的？

　　主要來源于兩個家譜分析網(wǎng)站GEDmatch和FamilyTree DNA。

　　在這些免費公開的網(wǎng)站上，人們只需要上傳自己的DNA信息，就能知道哪些名人or網(wǎng)友和自己有親屬關(guān)系。

　　甚至如果你上傳照片和出生年月等信息，各種家譜網(wǎng)站還能幫你整理好一整個系的圖譜，但這些信息如今卻被用在訓(xùn)練AI合成模型上了。

　　如此來看，這項技術(shù)距離真正正確用上還有不少的路要走。

　　參考鏈接：

　　[1]https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1711125114

　　[2]https://www.edmontonpolice.ca/News/MediaReleases/DNAPhenotypeOct4

　　[3]https://www.edmontonpolice.ca/News/MediaReleases/StatementonDNAPhenotyping

　　[4]https://www.vice.com/en/article/pkgma8/police-are-using-dna-to-generate-3d-images-of-suspects-theyve-never-seen