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Parabon|Nature故事：从DNA预测罪犯外貌，AI手段获五角大楼青睐( 二 )


这种办法只能获得嫌疑人的特征点 ， 比如眼睛和头发是绿色的 。 但是Parabon Nanolabs另辟蹊径 ， 除特征点外 ， 还对某人的血统进行全面分析 ， 提取出综合的面部轮廓 。
这个问题的本质就是机器学习——收集大量DNA样本和面部照片 ， 训练算法找出DNA与面部特征之间的关系 。 正是这种思路让他们获得了赢得了国防部的青睐 。
理论上这种办法只适用于血样和颊拭子中的大量高质量DNA ， 但是法医样品DNA通常很小且会降解 ， 只有1毫微克 ， 但是实验所需的DNA是200毫微克——一卡车法医样本的量 。
使用如此少量的DNA进行的测序操作通常会使遗传密码的部分留空 ， 因为样品降解程度太高或稀释度太低而无法读取 。 但Parabon Nanolabs为此建立了专有算法 ， 以预测其数学模型中的此类空白点 。 现在已经可以从1毫微克的DNA中构建一张脸 。
「我们也会对较低质量的DNA做出的预测缺乏信心 ， 但结果证明很少发生问题 。 」 Greytak说 。
该预测程序被称为「Snapshot」 ， 发布于2014年 ， Parabon表示 ， 自2018年以来 ， 警方已利用其遗传谱学和表型分析方法解决了120多个案件 。
Parabon|Nature故事：从DNA预测罪犯外貌，AI手段获五角大楼青睐
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Parabon的Snapshot工具使用DNA重建面部 。 该嫌疑人后来因1987年谋杀案被定罪 。
我国也有DNA面部识别的相关研究 ， 今年7月一篇发表于《遗传》杂志上的论文《中国汉族人群脸部特征相关 SNP 位点研究》详细描绘了该方法 。 研究人员利用机器学习和面部识别相关技术 ， 将人脸照片量化为多个特征点之间的欧几里得距离 ， 并将这些距离作为表型变量进行全基因组关联分析 ， 从而识别出数十个与面部特征紧密相关的SNP位点 。
Parabon|Nature故事：从DNA预测罪犯外貌，AI手段获五角大楼青睐
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因为眼睛颜色、头发质地、皮肤特征等相关基因点早已被确定 ， 加上这些面部特征相关基因位点就可以勾画面部 。
不过 ， Parabon Nanolabs所使用的技术尚未在同行评审的文献中进行评估 ， 这就引来了一些仅做面部特征点公司的怀疑 ， 「我们对面部的了解是非常有限的 ， Parabon Nanolabs可以在DNA中预测到面部却从未告诉我们怎么做到的 ， 这很糟糕 。 」一位DNA表型研究者说 ， 「科学家已经发表了数百篇有关特定遗传变异与物理特征之间关系的论文 ， 但是研究人员仍然不知道这些个体特征如何成为人的独特面孔」 。
也有公司怀疑 ， Parabon的数据数据不过是创造了一组平均的、通用的面孔 ， 公司再调整以填补空白 。 「我们不知道他们判断面孔外貌的能力是靠运气还是根据我们对祖先的了解而做出的近似描绘 。 」
三
伦理担忧：如果不认识这个人 ， 我们看见的只是种族
「如果我们不认识这个人 ， 我们看见的只是种族 。 」
不管是DNA家谱还是DNA表型研究都面临着隐私和伦理争议 。
去年GDE Match被一家DNA表型分析公司Verogen收购 ， 目前已将其145万个DNA配置文件中的280,000个用于刑事侦查 。 公司声称会在隐私和安全之间寻求平衡 ， 但今年7月 GEDMatch被黑客入侵 ， 可能在未经其同意的情况下将其数据暴露给执法部门 。
随后Verogen关闭了GDEMatch ， 「直到我们能够绝对确保用户数据受到保护 ， 免受潜在攻击为止 。 」
隐私之外 ， 偏见是一个更不容易被察觉的负面影响 ， 「将家谱和犯罪联系起来的工作可能会导致对某些家庭或种族群体的偏见 。 」葡萄牙布拉加米尼奥大学的社会学家海伦娜·马查多（Helena Machado）说 ， 过分强调遗传学和犯罪之间的联系意味着研究人员不太可能关注导致违法的社会和经济因素 。
伦理学家的担忧似乎已经成了现实 。 今年1月 ， 美国国土安全部宣布 ， 其移民和海关执法局(ICE)部门启动了一项试点项目 ， 从被拘留的移民身上收集DNA ， 并将所得序列上传到联邦调查局的官方法医DNA数据库 。
不过 ， GEDmatch数据库创始人Curtis Rogers依然对法医遗传技术的未来充满信心 ， 「我认为 ， 假以时日 ， 或许不需要很长时间 ， 人们就会接受执法部门使用族谱的事实 ， 不用担心 。 」
侦破犹他州案刑警Taggart也表示并不后悔使用GDEMatch ， 因为他确实用这个办法追捕到了嫌疑人 。
参考资料：
https://www.nature.com/articles/d41586-020-02545-5
https://roboticsandautomationnews.com/2020/09/14/dna-paints-a-literal-picture-of-your-face/36401/
_原题为 《Nature故事：从DNA预测罪犯外貌 ， AI手段获五角大楼青睐》
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