拥有和人类相似的指纹是什么


智能手机诞生以来,指纹一直是最常见的解锁方式,直到面部识别的出现。同时,它还被用在刑侦方面,通过一枚小小的指纹,就能够锁定犯罪嫌疑人。

指纹被认为是每个人身上最独特的标志,先简单了解一下指纹的应用历史:

1856年,人类科学家沃尔克对他在34岁和75岁时印的指纹进行比较,结果发现两者没有任何不同,指纹终生不变的秘密就此被人们发现了。

1896年,阿根廷成为世界上第一个以指纹为依据鉴别身份的国家,我国在1956年制定了全国统一的《十指指纹分析法》。

1980年,世界各国开始研制自动指纹鉴定系统并投入使用,提高了指纹的录入速度、鉴别效率和查对的准确度。

指纹的类型

那么,为什么指纹识别从不出错?为什么世界上不会有两个一模一样的指纹?要弄清楚这些问题,就要从指纹的诞生说起。

指纹是如何形成的?

胎儿在母体内三到四个月的时候,指纹就已经开始形成了。它是伴随着皮肤的发育过程逐渐成型的。

在皮肤的发育过程中,虽然表皮、真皮以及基质层都在共同成长,但柔软的皮下组织要比坚硬的表皮快,因此皮下组织会对表皮带来源源不断的上顶压力。

这种压力迫使长得比较慢的表皮向内层组织收缩塌陷,然后逐渐变弯、打皱,用这种方式减轻皮下组织带来的压力。一者向上攻、一者向下撤,这就导致表皮变得坑洼不平,形成了纹路。

在胎儿身上的具体表现就是:胎儿发育的第10周,指尖等部位会因为皮下组织的上顶压力,鼓起一个球状的鼓包,它就像猫爪的肉垫一样。

当表皮向下收缩,鼓包渐渐塌陷的时候,表皮和真皮的交界处就会出现比较规律的褶皱,这就是最初的指纹模子。

而决定指纹形状的,就是当初鼓起来的那个“肉垫”的大小和形状。

在皮肤长成之后,理论上来说,人的指纹是终身不变的,它会成为我们身上独一无二的记号。然而,为何世界上不会有两个一模一样的指纹,人的指纹一定是唯一的吗?

如何证明指纹独一无二?

说起来这是一个概率问题,任何人都无法百分之百保证指纹一定独一无二,因为地球上有七十几亿人,想要真正测试对比完整全人类的指纹信息,那几乎是一个不可能完成的任务。

而且就算真的有人测试完世界上所有现存人类额指纹,也无法去比较那些已经逝者的指纹。

从理论上说,指纹的形成有一定的随机性,并且在其形成过程中,会产生多次变化,导致不可能形成两个完全一模一样的指纹。

最初的指纹模子只有指尖中部的纹路,在鼓包塌陷的过程中,纹路逐渐向周围蔓延,这时会有一些纹路叠在一起,从而产生不同的趋势,有的纹路会中断,而有的纹路则会继续拆分。

这样的随机过程中,所产生的可能性就太多了。

应该说,哪怕是基因最相近的双胞胎,在产生指纹时都会出现不同的结果,更不用说其他基因不相关的人了。

不过这同样无法证明指纹一定不会出现重复。因为从概率上来讲,一切都是有可能的,只是概率实在太小,小到几乎不可能发生,就像世界上没有两片相同的叶子一样。

在现代社会里,指纹的应用已经相当广泛,即便是这样,在机器识别不出错的情况下,依然没有发现任何一模一样的两个指纹。这并不意味着指纹不会“撞纹”,而是代表着抽样对比的基数不够大。

就像做一套选择题试卷,第一套做完得了满分,这能证明学习成绩足够好吗?并不能,因为有可能是蒙对的;下一套试卷,依然有可能全部蒙对。不管做多少套试卷,全部蒙对的概率都存在,只是概率非常小。

但当一个学生经常取得高分的时候,我们其实就可以确定,他是一名学霸。如果一直纠结他蒙对题的概率,怕是世界上很多问题都会陷入死胡同了。

指纹也是一样,虽然有很小的概率会出现一模一样的指纹,但至少在有限的指纹库中,它没有出现,这样我们就可以说,指纹是独一无二的。

同理,如果我们把目光投向整个宇宙,地球的诞生经历了数十亿年的变化,其中的随机性无法想象。宇宙诞生的时间更早,即便我们认为地球是宇宙中唯一存在生命的星球,或许在宇宙某个角落,依然有可能产生另一个和地球相似的星球。

随着科技的发展,身份识别并不仅仅只有指纹这一种方式,人类已经开发出越来越多的生物识别技术,例如声纹识别、虹膜识别、静脉识别,这几种方式也能够决定身份识别的唯一性。

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