趙志勇等

摘 要：在該文中，分析了影響指紋鑒定誤識(shí)率和DNA識(shí)別誤識(shí)率的主要因素，最后，得出了指紋識(shí)別和DNA識(shí)別具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性的結(jié)論，從而可以根據(jù)實(shí)際要求，選擇合適的技術(shù)或者兩者結(jié)合使用。最后，闡述了對(duì)應(yīng)用這兩種技術(shù)減小其誤識(shí)率的建議。

關(guān)鍵詞：指紋鑒定 DNA識(shí)別 誤識(shí)率

中圖分類號(hào)：S512 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）07（a）-0244-02

正如人們經(jīng)驗(yàn)上所理解的那樣，指紋具有唯一性，隨機(jī)的取兩枚指紋他們相同的概率是非常小的，或者說(shuō)不可能是相同的[1]。但是，實(shí)際中總會(huì)有指紋被錯(cuò)誤識(shí)別的事件發(fā)生。而誤識(shí)率與采集圖像質(zhì)量、操作人員素質(zhì)以及特征點(diǎn)數(shù)等因素有關(guān)，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，人們對(duì)識(shí)別的準(zhǔn)確率提出了更高的要求。本文中，理論分析了指紋鑒定誤識(shí)率和DNA識(shí)別技術(shù)的誤識(shí)率，并通過(guò)對(duì)前人研究數(shù)據(jù)分析，給出了自己的見(jiàn)解。

1 指紋和DNA指紋

（1）指紋是指靈長(zhǎng)類手指末端指腹上由凹凸的皮膚所形成的紋路，也可指這些紋路在物體上印下的印痕[2]。如右圖1所示，紋路的細(xì)節(jié)特征點(diǎn)有起點(diǎn)、終點(diǎn)、結(jié)合點(diǎn)和分叉點(diǎn)等。由于每個(gè)人的指紋并不相同，同一人的不同手指的指紋也不一樣，指紋識(shí)別就是通過(guò)比較這些細(xì)節(jié)特征的區(qū)別來(lái)進(jìn)行鑒別的。

（2）DNA指紋指具有完全個(gè)體特異的DNA多態(tài)性，其個(gè)體識(shí)別能力足以與手指指紋相媲美，因而得名?？捎脕?lái)進(jìn)行個(gè)人識(shí)別及親子鑒定，同人體核DNA的酶切片段雜交，獲得了由多個(gè)位點(diǎn)上的等位基因組成的長(zhǎng)度不等的雜交帶圖紋，這種圖紋極少有兩個(gè)人完全相同，故稱為"DNA指紋"。

2 指紋誤識(shí)率和DNA指紋誤識(shí)率的比較分析

指紋識(shí)別常用于需要人員身份確認(rèn)的場(chǎng)所如門禁系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、筆記本電腦、銀行內(nèi)部處理、銀行支付等。并非所有的人體生物特征都可以用于身份識(shí)別，能夠用于身份識(shí)別技術(shù)的人體生物特征需要滿足下列條件：

（1）廣泛性：每個(gè)人都應(yīng)該具有這種特征；

（2）唯一性：每個(gè)人擁有的特征應(yīng)該各不相同；

（3）穩(wěn)定性：所選擇的特征應(yīng)該不隨時(shí)間發(fā)生變化；

（4）可采集性：所選擇的特征能夠定量測(cè)量。

除了指紋識(shí)別技術(shù)具有上述特點(diǎn)外，DNA指紋技術(shù)也具有很廣闊應(yīng)用前景。DNA識(shí)別技術(shù)主要應(yīng)用于親子鑒定、醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)、偵查破案等方面，DNA同樣也具有唯一性，它的唯一性表現(xiàn)在DNA分子片段上的堿基對(duì)排列順序的多樣性，

2.1 誤識(shí)率影響因素的分析

2.1.1 指紋鑒定誤識(shí)率影響因素分析

指紋是目前市場(chǎng)占有率最高的生物識(shí)別技術(shù)，也是歷史最悠久的最早被廣泛用作身份識(shí)別的技術(shù)。另外指紋也是絕大多數(shù)國(guó)家法庭獲取證據(jù)的重要手段。DNA身份識(shí)別時(shí)隨著生物學(xué)尤其是基因科學(xué)發(fā)展和新產(chǎn)生的一種身份識(shí)別手段，我們的問(wèn)題就是，分析比較指紋識(shí)別的錯(cuò)誤率與DNA識(shí)別錯(cuò)誤率。

人們普遍相信一種說(shuō)法：指紋具有唯一性。即便是同卵雙胞胎，由于他們的指紋受到遺傳因素和環(huán)境因素的共同影響，他們的指紋也會(huì)有所不同。但是我們認(rèn)識(shí)到指紋識(shí)別是依靠于指紋識(shí)別技術(shù)的，并且指紋識(shí)別因?yàn)橛玫搅巳舾商卣鼽c(diǎn)，因此我們可以看到選取的匹配特征點(diǎn)的個(gè)數(shù)小誤識(shí)率會(huì)越大，但是當(dāng)所用匹配特征點(diǎn)增加時(shí)，其誤識(shí)率減小的同時(shí)也會(huì)增加成本。

2.1.2 DNA指紋識(shí)別率影響因素分析

DNA指紋識(shí)別中的誤識(shí)率是與生物遺傳有關(guān)的父母與子女，兄弟姐妹之間，他們的DNA具有很高的相似性，導(dǎo)致誤識(shí)率的變大。但是，不考慮雙胞胎的情況下，由于任意兩個(gè)體DNA耦合的概率是極其小的，所以DNA指紋識(shí)別有著較高的準(zhǔn)確率。然而，對(duì)于同卵雙生的雙胞胎情況比較特殊。雙胞胎問(wèn)題是影響DNA指紋誤識(shí)率的重要因素。同卵雙生的雙胞胎具有相同的的DNA序列，因?yàn)樗麄兪怯赏粋€(gè)受精卵復(fù)制和發(fā)育而成，除非發(fā)生基因突變，否則在目前的DNA指紋技術(shù)下，是不能將某一個(gè)體從他們中間識(shí)別出來(lái)的。

雙胞胎問(wèn)題是影響DNA指紋誤識(shí)率的重要因素。同卵雙生的雙胞胎具有相同的的DNA序列，因?yàn)樗麄兪怯赏粋€(gè)受精卵復(fù)制和發(fā)育而成，除非發(fā)生基因突變，否則在目前的DNA指紋技術(shù)下，是不能將某一個(gè)體從他們中間識(shí)別出來(lái)的。

我們調(diào)查發(fā)現(xiàn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)人口中雙胞胎的人口雙胞胎的人口占總?cè)丝诘?.324%[3]，另外，據(jù)估計(jì)在全球范圍內(nèi)，同卵雙生的概率是1：300。所以同卵雙生的雙胞胎的概率很大，這是一個(gè)DNA指紋識(shí)別無(wú)法解決的問(wèn)題。

2.2 指紋識(shí)別與DNA指紋識(shí)別的關(guān)系

通過(guò)上述分析，我們認(rèn)為指紋識(shí)別與DNA指紋識(shí)別可以構(gòu)成互補(bǔ)關(guān)系，增加生物識(shí)別的準(zhǔn)確度。例如，指紋識(shí)別能識(shí)別同卵雙生的雙胞胎。指紋的最終形態(tài)表現(xiàn)出多基因、多因素的累加效應(yīng) 。這種累加效應(yīng)是指紋個(gè)體差異性的重要來(lái)源。前人有過(guò)對(duì)400對(duì)孿生子指紋的研究，發(fā)現(xiàn)他們的指紋雖在紋型上有相似性（46.04 %） ，但具體形態(tài)卻互不相同。因此，比較起來(lái)，DNA的穩(wěn)定性更強(qiáng)，而指紋的個(gè)體差異性更高。

2.3 指紋誤識(shí)率和DNA指紋誤識(shí)率的比較分析

為了突出比較，我們?cè)谶@里直接應(yīng)用前人的研究成果，1985年Jeffereys發(fā)明了 DNA技術(shù)， 并成功地完成移民案件的父權(quán)鑒定問(wèn)題。其鑒定結(jié)論出錯(cuò)的概率是，可以說(shuō)DNA指紋鑒定結(jié)論的準(zhǔn)確率幾乎為100%[5]。與指紋識(shí)別的出錯(cuò)率相比而言，DNA指紋誤識(shí)率具有更高的準(zhǔn)確率。另外，DNA技術(shù)所需材料來(lái)源廣泛、量微、易于獲得，可以彌補(bǔ)指紋識(shí)別的不足。

3 結(jié)語(yǔ)

我們對(duì)指紋識(shí)別和DNA識(shí)別中產(chǎn)生的誤識(shí)率進(jìn)行比較，得出了指紋識(shí)別和DNA識(shí)別具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性，從而可以根據(jù)實(shí)際要求，選擇合適的技術(shù)或者兩者結(jié)合使用。對(duì)普通門禁系統(tǒng)和同卵雙胞胎的個(gè)體的識(shí)別，宜采用指紋識(shí)別的方法，宜采用指紋識(shí)別。而對(duì)于法庭等場(chǎng)合宜采用DNA識(shí)別或兩者結(jié)合，尤其是在當(dāng)犯罪現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有指紋或者指紋殘缺、不清晰時(shí)結(jié)合使用，可以來(lái)減小誤識(shí)率。

參考文獻(xiàn)

[1] Anil K. Jain， Ruud M. Bolle， Sharath Pankanti. Biometrics： Personal Identification in a Networked Society[M].New York：Springer.1999.

[2] Geoffrey Stewart Morrison. The Place of Forensic Voice Comparison in the Ongoing Paradigm Shift[C].Conference Thesis of the 2nd International Conference on Evidence Law and Forensic Science，2009.

[3] 郭少波，付雪峰，田保中，等.指紋鑒定科學(xué)性困境淺析[J].河北公安警察職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，12（2）：16-19.