1984年1月的某天，美國奧羅拉市警方接到報案，在家族經營的傢俱店工作的男子沒有去上班，他的母親驅車到家中探望，見到了無法想象的恐怖場景：這名男子頭部遭受錘擊，喉嚨割開，妻子被刺身亡，兩人七歲的大女兒死前遭到性侵，三歲的小女兒面部骨折但仍然活着。

圖 | Pixabay

根據遺留的DNA和作案手法推斷，兇手至少要對該案在內的四起襲擊負責，但數據庫內找不到任何匹配的信息。直至2016年，這個案子仍未破獲。

別無他法，警方向Parabon Nano Labs公司購買了兩張嫌疑犯的“快照”。這個公司提供的“快照”服務，宣稱可以根據遺傳信息生成個人的面部肖像，從而幫助警方縮小搜查範圍。這兩張新鮮出爐、單張價格超過3600美元的照片，讓奧羅拉市警方32年來第一次對嫌犯外貌有了概念：嫌犯爲白人，淺色頭髮，藍色或綠色眼睛，可能有少量雀斑；年輕的他就像個大學畢業生，看起來十分普通。

奧羅拉市警方公佈的嫌疑犯25歲時的“快照” | Parabon

這樣的照片真的靠譜嗎？難道，僅靠DNA，我們就能夠知道一個人的長相嗎？

我們的基因像是一部代碼腳本，而某些代碼將指向特定的外貌特徵，這稱爲遺傳標記。而現在，部分遺傳標記與外貌間的聯繫已被破譯。

作爲斯坦福大學的法醫人類學家，布麗吉特·阿奇-赫威特（Bridget Algee-Hewitt）的工作之一是鑑定美國與墨西哥邊境線上的死者身份。邊境線很長，有些遺體發現時已化成白骨。曾經的法醫人類學技術只能得出死者的性別、年齡、身高等大體信息，光靠這些，你仍然不能確定死者是誰。

但加上DNA就不一樣了。通過遺傳信息對瞳色、髮色及膚色的推斷，再對比失蹤人口，確定邊境線上死者身份的可能性就大多了。

“你收集的數據越多、分析的DNA越多，生成的統計模型就越好，成功率也會更高。這項技術已經是有效的，它的估算協議是有意義的，所以問題在於收集更多的數據來完善它。”布麗吉特這樣說。

預測瞳色的IrisPlex系統與預測髮色的HirisPlex系統 | 參考文獻1

對外表特徵的估算建立在統計模型的基礎上，這一技術已能較準確的得出一個人的瞳色、膚色與髮色。法醫生物學家曼弗雷·凱瑟（Manfred Kayser ）與蘇珊·沃什（Susan Walsh）是這一領域的先驅。在2010年，他們研發了IrisPlex系統，這個系統可以用六個遺傳標記來確定一個人眼睛是藍色還是棕色的。到2012年，他們加上預測髮色的標記，新模型對金髮、棕發、紅髮、黑髮的測算平均正確率分別達到了69.5%、78.5%、80%和87.5%。到2017年，他們把膚色按深淺分爲5度，又研發出預測膚色的模型。他們的測試在網上公開，任何掌握遺傳數據的人都可以上去一試（https://hirisplex.erasmusmc.nl/）。

五度膚色預測 | 參考文獻1

蘇珊·沃什現爲印第安納大學生物系助理教授，2016年接受採訪時，她確定現有的DNA外貌復原技術並非無所不能。她認爲，測算人是藍眼睛還是棕眼睛的技術比較容易，把膚色分級後的預測成功率也能達到80%以上。至於下一步，她希望能夠通過遺傳信息復原瞳孔、頭髮和皮膚上更精準的連續色，但技術還沒發展到那一步。同樣地，她也認爲現有技術不能復原出一個人的整張臉。

“現在，有些人向警方宣傳他們可以製作面部復原圖像，這太超前了。”沃什說，“色素（的預測）可以做，面部重建做不到。”

實際上，對於警方來說，面部信息可能還不夠。身高、胖瘦，這些信息能夠通過DNA來複原嗎？

去年，美國人類長壽公司（Human Longevity）聲稱可根據遺傳信息重建全身肖像。公司創始人克萊格·文特爾（Craig Venter）是基因研究領域的風雲人物，曾領導與人類基因組計劃競爭的商業研究，並在2010年宣稱造出合成細胞。人類長壽公司的這項研究對約一千個人的生理特徵進行了詳細測量，並完成了全基因組測序。由這些數據構建出測算模型將可以預測三維面部結構、聲音、生理年齡、身高、BMI指數、瞳色以及膚色。

人類長壽公司創始人克萊格·文特爾 | PLOS

不過，這項研究受到了許多著名學者的質疑，他們認爲研究結果言過其實。有人指出模型似乎是根據性別、血統等因素構建平均面孔，而不是每個人獨特的樣子。對於少數族裔混血人羣的預測方法也遭到了批評。

被稱爲“染色體黑客”的雅尼夫·艾力西（Yaniv Erlich）是質疑隊伍中的一員，現爲哥倫比亞大學計算基因組學實驗室的負責人。即使存在準確的面部預測，艾力西認爲，若要測算現實世界中的某個人，一個難題在於我們必須建立人口規模的數據庫。這個數據庫裏，每個我們想鑑定的人的身高、面部形態、數字化聲音特徵等信息都要收錄進來。沒有詳細的生物測量數據庫，就不可能把生理測算精確到個人。

只要看看同卵雙胞胎，就知道DNA對人外貌的影響有多大。問題是我們能破解多少DNA與外貌間的關聯，而這又需要多久呢？

有些特徵是相對容易預測的。比如瞳色，影響這個性狀的基因變異相對較少。而另外一些被衆多基因影響的特徵，預測起來就更難。以最近一項對髮色的研究爲例：研究者檢測了30萬歐洲血統者後，發現了110個與髮色有關的新遺傳標記，但是它們對黑髮、紅髮的預測要比對金髮、褐發的預測更靠譜。

志願者照片和Parabon系統生成的肖像，下方列出了各項特徵的預測結果 | Parabon

另外，血統不同，DNA對我們生理特徵編碼的方式可能也存在差異。如今，對現代歐洲人的外表預測好於對其他族羣，因爲現有數據庫中大部分遺傳數據都來自歐洲血統者。

在未來，日益完備的機器學習技術將運用於DNA外貌預測領域，技術之外，我們同樣需要更大的、能代表多個羣體的數據庫。雖然對現有技術的能力範圍存在爭議，但我們能破解的DNA與外貌間的關聯，只會越來越多。

未來我們能破解的DNA與外貌的聯繫，會越來越多 | William Whitehurst