失窃案、看手相、指纹识别……论指纹的前世今生

指纹采集：作者亲历的故事

最近，为配合签证进行背景调查，我不得不通过美国联邦调查局（FBI）许可的一家代理机构采集指纹，当时我人还在法国。美国驻巴黎大使馆网站明确声明，“不行，我们无法采集你的指纹”；FBI许可的这家总部在美国的代理网站则表示，“不行，你不能自行采集指纹”。当时我想，也许我应该花点时间（听起来很浪费精力）在笔记本电脑屏幕上、药品柜和眼镜上的所有指纹的污迹收集起来，然后把它们一股脑儿倒在那位行政官员的桌子上，就像用一堆硬币来付钱一样。

不过，我没有意气用事，而是拜访了国家指纹采集信息交换中心（NFCC）的专家伊芙胡姆里希（Eve Humrich）。她的工作内容建立在外籍人士的指尖上。我在她巴黎蒙马特的一个办公室里与她见面。

“我需要看一下您的身份证明。”胡姆里希说。

我出示了我的护照。她把我护照上的每个指纹翻印到一张光滑的黑色衬垫上，然后翻印到一张纸卡片上。她用一个小巧的放大镜检查了翻印出来的护照指纹，得出结论说：“这些指纹很好，很清晰。”

回家的路上，天空下着雨，我把卡片塞进毛衣里。我几乎不知道，一个身份怎样才能分配到10个手指上，而每个指纹不过就是一片花瓣的大小。

指纹的前世故事

在古巴比伦，拇指印常作为个人印章在商业洽谈业务结束时使用。1303年，一位波斯大臣细述了秦汉时期指纹作为签名的用途，并指出：“经验表明，世上没有两个人的手指是完全一样的。”中国人更早地意识到了这一点：公元前3世纪的一份秦朝文件《盗窃罪犯罪现场调查卷宗》指出，指纹是侦破罪犯身份的一种手段。

19世纪中叶，一位名叫威廉赫舍尔（William Herschel）的英国驻印度地方官观察到印度的习俗——在合同的署名或签章旁边，留有用手或手指蘸墨留下的手印或指印，这样的协定常会得到缔约方的尊重而非反驳。1858年夏天，赫舍尔开始要求与孟加拉人签订的合同必须摁指纹。在了解真相以前，他把指纹的效果归功于迷信：根据指纹确实能辨别不同的人。

走向科学：高尔顿指纹分类法

大约在同一时期，一位名叫亨利福尔兹（Henry Faulds）的苏格兰医生把犯罪分子留在饮料玻璃杯上的油腻指纹和白墙上的乌黑指纹相比对。1880年，福尔兹写信给生物学家查尔斯达尔文（Charles Darwin），请他帮忙收集指尖上的“皮纹”，因为指纹让他想起犁地后田野上的犁沟。福尔兹在信中附上了卡片，嘱咐达尔文使用油墨来收集指纹，因为这样“用挥发油或松节油”或“用烧焦的软木蘸一点油”就可以轻易擦除油墨。

但是，达尔文当时生病了，他把福尔兹的“古怪”请求送给了他的表弟弗朗西斯高尔顿（Francis Galton）——“先天与后天”一词的创造者。高尔顿兴致勃勃地开始研究这件事，并试图将它转变为科学研究。（当高尔顿把“艺术学生”和“科学学生”的指纹与“伦敦市区最白痴的傻子”的指纹进行比较后，他发现“并没有显著差异”。）

美国作家马克吐温（Mark Twain）通过小说《密西西比河上的生活》（Life On the Mississippi）（1883）和《傻瓜威尔逊》（Pudd’nhead Wilson）（1894），把新生的法证科学引入了民众的生活常识中。两部小说都包含了利用指纹查证凶手的情节（《傻瓜威尔逊》中是一次轰动社会的审判）。

高尔顿根据指纹图案的类型，对指纹进行了分类，直到今天，“高尔顿指纹细节特征理论”（Galton details）仍为人们熟知，但经过几十年的努力，这一理论才应用到法证中的指纹识别技术，并形成了分类、索引和参考标记体系。

谁是真凶：卢浮宫名画《蒙娜丽莎》失窃案

1911年8月，卢浮宫名画《蒙娜丽莎》失窃。当法国当局在巴黎的司法宫审问西班牙画家和雕塑家巴勃罗毕加索（Pablo Picasso）时，毕加索身穿他最喜欢的红白相间的圆点花纹衬衫。面对审问，毕加索哭了，他乞求原谅，坦承自己从卢浮宫偷窃了两尊小雕像据为己有，但是并没有偷走《蒙娜丽莎》。

在把毕加索吓得汗流浃背的审讯者中，有法国伟大的犯罪学家阿方斯贝蒂荣（Alphonse Bertillon），他在十年前成为欧洲首位利用指纹证据侦破谋杀案的刑侦人员。他还是其他一些犯罪鉴识流程的创始人，比如嫌疑犯照片。而在《巴斯克维尔的猎犬》（The Hound of the Baskervilles）中，大侦探福尔摩斯受到了一位客户的侮辱，称他是欧洲大陆继贝蒂荣之后“第二高明的破案专家”。

贝蒂荣相信了毕加索的供词，因为罩住名画《蒙娜丽莎》的玻璃框上留下的唯一指纹并不是毕加索的指纹。

数年过去了，案件仍然毫无线索。直到那个盗走《蒙娜丽莎》的意大利人因为铅中毒在佛罗伦萨浮出水面时，贝蒂荣才意识到，警方一直都有这名罪魁祸首的指纹，只不过记录的是他的右手指纹，而失窃的《蒙娜丽莎》玻璃框上留下的指纹则来自他的左手。

不断升级的FBI指纹库

20世纪20年代，FBI首任局长埃德加胡佛（J. Edgar Hoover）建立了一个全国指纹库：7000家执法机构共享了他们的指纹档案，共享规模迅速达到500万套指纹。休斯顿大学机械工程和历史学名誉教授约翰林哈德（John Lienhard）向我解释道，胡佛继而用指纹识别定义FBI的高科技范，“关于胡佛领导下的FBI和他手下的密探是多么现代，我们听到了很多传闻。”

即便如此，林哈德强调，指纹还是很难利用。FBI依靠的是一个用符号来描述指纹的参考体系——伦敦大都会警察厅长在世纪之交之前开发，“直到1967年，我们才能够利用光学手段辨认和比较指纹。”每个搜索指纹数据库的请求都要耗费工作人员数月时间。1999年，FBI上线了一个名为“综合自动指纹识别系统”（IAFIS）的计算机数据库，这个系统在2014年被“新一代识别系统”（Next Generation Identification Program）取代，新系统记录了更多的生物特征，比如痣、疤痕和纹身。

2018年5月初，FBI刑事司法信息服务部 （CJIS）的负责人斯蒂芬菲舍尔（Stephen G. Fischer, Jr.）告诉我，目前指纹库中保存了123,027,098套指纹，其中74,851,046套指纹是罪犯的。他表示，“罪犯指纹搜索请求提交的总体反应时间平均是8分15秒。”在DNA技术出现之前，犯罪现场最有吸引力的线索就是指纹——从盐、氨基酸和脂类的潜在残留物中提取出指纹，就暴露了罪犯是谁。

独一无二的指纹如何形成？

科学家用弓型纹、斗型纹和箕型纹等术语描述基本的指纹图案（一个指纹图案的70%是由箕型纹构成的）。而更精细的指纹特征则包括断点、湖状纹、岛状纹、树根纹、交叉点和分叉点等。每个手指的指纹都是独一无二的，即便是拥有相同遗传密码的同卵双胞胎也是如此。指纹是我们在母体内摩擦触摸母亲的子宫壁的过程中形成的。指纹有时会被称为“机会印象”。到第19周，即大约在我们诞生的4个月前，指纹才得以定型。

不明觉厉：考拉和人类的指纹类似？

大猩猩、黑猩猩和考拉也拥有自身特有的指纹。据报道，考拉的指纹与人类的指纹难以区分，一些媒体宣称，考拉和人类指纹之间的相似性已经让澳大利亚的犯罪现场调查员出了差错。我对此表示怀疑，若想象一个散落着桉树叶子的地方，动物会仔细检查树叶吗？新南威尔士州的高级警官彼得亨尼西（Peter Hennessy）是一位指纹专家，他很善意地回答了我的提问：

“我乐于告诉您，事实上考拉确实拥有类似于人类的指纹！！！不过，我仔细查看了提取自考拉的一些指纹（抑或叫爪纹？），其质量均远逊于大多数人类指纹的质量，很可能是因为考拉平时不断地接触粗糙的树木，它们爪子上的皮肤远比人类的皮肤更粗糙。而且考拉爪纹的纹路或脊线看起来是‘点状的’，通常不像人类的指纹那样连续。所以，也许没有受过指纹识别训练的人不能区分考拉和人类的指纹，但我有理由相信一位合格的指纹专家会观察到两者之间的区别。尽管这可能会构成一个好故事，不幸的是，我从未听说过澳大利亚犯罪现场检查员把考拉的指纹误认为人类的指纹。”

一只显示脊线图案的成年雄性考拉爪子

指纹是伴随一生的生物特征

在青春期，当手变得更嫩滑时，留在物体表面的指纹也会更持久，而随着年龄的增长，由于脊线变硬，指纹变得更不容易提取。像胡姆里希这样的技术专家可能会把客户的手浸入冰水中，从而让指纹变清晰。你可以一时抹去你的指纹，就像我的父亲在工作中接触电池酸会不小心抹去指纹一样。事实上，脊线的磨损是砌砖工和秘书皆会遇到的“职业病”，秘书是因为和纸张打交道。不过磨损的指纹会重新长出，除非截肢，所以指纹是伴随人一生的生物特征，即便人死了，指纹还在。阿根廷马克思主义革命家和古巴革命领导人切格瓦拉（Che Guevara）的遗体下葬时，是没有双手的——因为他的双手被斩断送到阿根廷去采集指纹。你也可以采集埃及木乃伊的指纹，而且已经有人这样做过了。

指纹的今生：生物特征识别成为主流

最有趣的是指纹这种古老的生物特征是如何风云再起的。在前行的道路上，我们越来越多地被迫把我们的指纹提交给显示屏。在纽约，为了签证预约，领事馆扫描了我的指纹（当他们的机器扫描我颤抖的手时，工作人员厉声提醒我：“夫人，请集中注意力！”）。数日后，在拉瓜迪亚机场的安检口，当我听到“若大家希望在3分钟之内完成安检的话，请前往Clear平台安检”时，我从长长的队伍中跳出来。迄今为止，这个基于签名的生物特征平台，在美国各地的24个机场和12个体育场馆中被用作快速安检通道。卡林塞德曼贝克尔（Caryn Seidman Becker）在2009年买下了这家破产公司，并在第二年重启该公司，首先在奥兰多国际机场试水Clear平台，碰上了首次旅行者人数最多的情况。过去数年间，Clear的客户规模几乎扩大到原来的4倍，为200万客户提供服务。

在拉瓜迪亚机场，我在一个安检亭中接受手指和眼睛的扫描，我欢欣雀跃地跳过州或联邦颁发的常规身份证和登机牌，径直走向X光机。“我们的任务是两个部分，”贝克尔在电话中告诉我，“强化安全性和无摩擦的体验。”

Clear公司的这位首席执行官说，关于指纹和虹膜图像哪种方法更安全仍存在争论。二者经过测试的准确度都达到了99.999%，但是并非每个人的指纹都容易识别。“面部图像质量好，而且越来越好，”贝克尔补充道。Clear这种专有软件对所有生物特征都奏效。“我们不知道我们的合作伙伴会使用哪种生物特征，”她接着说，“我们的看法是在不同的情形下使用不同的生物特征。”在一种积极配合的情形下，接受安检者可能会快步走过安检口，甚至马不停蹄地就接受面部扫描（贝克尔称之为“空中飞脸”）；而在一种不乐意配合的情形下，接受安检者可能会停下脚步，只伸出他们的手指。

Clear公司刚刚落定了华盛顿州和克拉克县的生物特征识别技术服务合同，并开始在酒吧中对人们进行身份识别。生物特征身份产品的应用很广泛。如果我们可以通过眼球或手指购买卡布奇诺或发动汽车，那么我们就不需要钱包和车钥匙。在此前一段时间，当我们想象未来：人们实名通行世界，我们想象这些人身上是加载了芯片的。但当我们已经有指纹的时候，谁还需要计算机芯片呢？“生物特征识别技术的未来从未像现在这样一片光明，”贝克尔说，“生物特征识别技术已经成为主流——现在，人们对生物特征识别技术已经习以为常，并对它的未来发展充满期待。在美国达美航空的每个贵宾室，人们都是通过生物特征识别技术安检通过的。”

管中窥豹：通过指纹认识自我

有谣言说，上世纪70年代，前苏联和中国选拔奥林匹克运动员的部分根据是指纹，因为苏联人和中国人认为指纹显示出一个人高超的实力。

事实上，由于我们的指纹和新皮质在同一时间发展，并受到同样的子宫内效应影响，指纹图案看起来确实与我们的脑叶相对应。一些研究者积极支持这样的观点：指纹是认识自我的蓝图。最近一篇文章的作者如此写道，“指纹是我们天生的才能和潜力，也是诀窍和喜好的镜子，”他们认为，人们也许能够利用指纹释放出最好的自己。

此外，对于一种几乎是看手相的行为，有研究表明旋涡状迷宫般的指纹纹路与很多健康风险相关，包括糖尿病、哮喘、孤独症、牙周炎、精神分裂症、胃肠癌和不育症。这意味着专家们拥有了另一个早期诊断工具：不仅我们的身份映射在我们的指尖上，我们的个体命运也可以从指尖窥见。

以假乱真的隐忧：把我的指纹还给我

Tapplock是世界上首款智能指纹挂锁，能够存储500个不同的指纹，2017年开始上市。大多数智能手机能识别指纹。2013年，关于当时iPhone手机新的触摸身份识别技术，阿尔弗兰肯（Al Franken）盘问苹果公司首席执行官蒂姆库克（Tim Cook）道：“我这样描述吧，如果黑客盗取了你的指纹，就可以利用它作为身份识别，在你的余生假冒你。”最新的苹果笔记本电脑接受指纹识别。生物特征护照中的射频识别（RFID）芯片中隐藏了我们的指纹——迫使像我男朋友这样的人只能用铁锤才能让芯片失灵。

坦诚地说，现实中还有这样的担忧：2018年2月，《连线》（Wired）杂志报道说，美国海关和边境保护局（U.S. Customs and Border Protection）未能安装查验电子护照上的指纹数据是否被篡改或伪造的相关软件。《连线》杂志的安全新闻记者莉莉海纽曼（Lily Hay Newman）缓慢庄重地说：“从理论上说，别有用心者只需在电子护照上动手脚，就完全可以偷渡到允许全电子化边境检查的国家，甚至有可能经过边境巡逻人员的检查进入美国境内。”

伦纳德科恩（Leonard Cohen）低唱道：“我的指纹，你现在在哪里？”这首歌改编自他上世纪60年代出版的一首诗《把我的指纹还给我》。科恩认为，由于太频繁地抚摸他的情人，以致他丢失了指纹——他重要的身份证明。

本文作者尚特尔塔托利（Chantel Tattoli）是一名自由记者，她为《纽约时报》（New York Times Magazine）、名利场网站（VanityFair.com）、《洛杉矶书评》（Los Angeles Review of Books）和《猎户座杂志》（Orion）供稿，目前正在写作一本关于丹麦哥本哈根小美人鱼雕塑的文化传记。

资料来源：

The Surprising History (and Future) of Fingerprints（the Paris Review）

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