今年冬天，一家生技公司開始向警察部門提供一項全新的服務。這家位於維吉尼亞州的Parabon NanoLabs公司推出的Snapshot服務允許警方將從犯罪現場提取的DNA樣本發送給Parabon NanoLabs。該公司會根據這些DNA樣本重建出嫌疑人的臉部特徵。
「它為調查人員提供了新的線索，」Parabon公司生物資訊總監艾倫·麥克雷·格雷塔克告訴《大眾科學》雜誌。 “Snapshot的理念是為調查人員提供一種使用DNA的新方法。”
據格雷塔克稱，帕拉邦納米實驗室已參與了10起案件，每起案件都與不同的美國警察部門合作。第一個公開發佈人臉預測結果的部門是南卡羅來納州哥倫比亞市警察局。該部門公佈了這張海報，海報是根據2011年25歲的坎德拉·奧爾斯頓及其3歲女兒謀殺案中一名“嫌疑人”的DNA製作而成，該案至今仍未偵破。
過去幾年，研究人員在利用DNA重建人臉方面取得了長足進展。 Parabon NanoLabs並非第一個想到向警方提供此類服務的公司。生技公司Identitas和Illumina都提供基於DNA樣本的眼睛和頭髮顏色推測服務。 Parabon NanoLabs的獨特之處在於提供臉部影像估算。然而，外部專家表示，根據目前對人類臉部遺傳學的研究，這些影像的準確性可能不高。 Greytak則反駁說，由於採用了專有研究技術，Snapshot的臉部圖像比人們想像的要準確得多——而且，它們只需要足夠接近就能喚起目擊者的記憶。 Snapshot尚未經過外部機構的驗證， 《大眾科學》採訪的研究人員認為，這應該是下一步的工作重點。
Snapshot最具爭議之處在於它能夠預測臉型。眼睛顏色和頭髮顏色已被科學證明具有相當高的可預測性。然而，所有公開的科學文獻都表明，研究人員才剛開始掌握如何根據基因預測一個人的臉型。 「根據已發表的研究，我非常懷疑目前是否有人掌握了這項技術，」荷蘭伊拉斯謨醫學中心的生物學家曼弗雷德·凱澤說道。他開發了用於預測頭髮和眼睛顏色的方法，這些方法已被Illumina和其他公司採用。
為什麼臉型比頭髮和眼睛顏色更難預測？因為它受更多基因控制。科學家發現的任何一個與臉型相關的基因，其影響都微乎其微。由於頭髮和眼睛顏色受較少基因控制，科學家更容易找到大部分相關基因。即便如此，他們也無法完全掌握所有基因。這就是為什麼根據DNA預測頭髮和眼睛顏色時，會給出「90%置信度」之類的數字。同時，根據DNA預測膚色（Snapshot預測的另一個面向）的科學程度介於預測頭髮和眼睛顏色與預測臉型之間。
格雷塔克也承認，Snapshot 的精確度並不高，目前的科學技術也無法達到這種程度。 “我們的目標不是創建一個完全準確的畫像，讓每個人都能找到一個與畫像完全吻合的人，”她說，“我們的目標是創建一個與某個人足夠相似的畫像，從而喚起人們的記憶，同時又能清楚地分辨出哪些人不是它。”
那麼，警方對在犯罪現場發現的所有 DNA 進行逆向工程以還原人臉的可能性有多大？
Parabon NanoLabs 的研究與其他臉部形狀研究略有不同。例如，他們對人類基因組中 100 萬個獨特的鹼基（稱為單核苷酸多態性，簡稱 SNP）進行了大數據分析。他們尋找與不同臉部形狀相關的單一 SNP 以及最多五個 SNP 的組合。許多尋找影響身體特徵的 SNP 的研究只關注單一 SNP 或 SNP 對，但人們認為大多數人類特徵可能由多個基因控制，因此 Parabon 的方法比以往類似的研究更有可能發現有意義的關聯。然而，這種方法有一個很大的限制。計算機無法測試所有可能的組合；計算量太大。例如，在 100 萬個 SNP 中，有 170 千萬億種可能的三個 SNP 的組合。因此，Parabon 使用演算法選擇一些它認為最有可能重要的組合進行測試。
外部研究人員表示，目前尚不清楚Parabon NanoLabs的技術是否比已發表的技術更有效。北德州大學健康科學中心從事DNA法醫學研究的遺傳學家拉納吉特·查克拉博蒂（Ranajit Chakraborty）表示，該公司應該提交數據供外部機構核實。否則，該公司就是在兜售一種不透明的工具，而警方卻正在使用它。 「我們需要驗證這項技術，因為這是他們唯一能用來調查你我的信息，」他說。
Greytak表示，Parabon NanoLabs經常與客戶（包括聯邦和州執法機構）一起驗證Snapshot的準確性。這些機構會將他們認識的人的DNA樣本送給Parabon NanoLabs。該公司會產生一張人臉圖像，然後執法機構會將真實人物的照片發送給該公司進行比對。 Greytak說，許多機構在決定是否購買Snapshot用於某個案件之前都會進行這一步驟。根據DNA樣本的數量和新鮮程度，每位嫌疑人的Snapshot影像生成費用可能高達5,000美元。
那麼，警方究竟有多大可能開始對犯罪現場發現的所有DNA進行逆向工程，從而識別出嫌疑人臉部？ Snapshot能否像格雷塔克所希望的那樣，成為「調查的關鍵步驟」？答案或許取決於這項服務的成本以及警方對其科學性的信任程度，但與其合法性無關。
《大眾科學》雜誌出於好奇，想了解對嫌疑人面部進行逆向工程是否會受到限制，於是聯繫了賓州州立大學專門研究科學證據的法學教授大衛·凱伊。 「暫且不論這種方法是否準確，坦白說，我認為沒有任何問題，」他說。他還補充說，警方通常被允許從犯罪現場獲取盡可能多的信息。
