指紋
指紋，又稱指模，是指靈長目動物手指上的皮膚紋路[1]，也可指這些紋路在物體上印下的印痕。當人的手指接觸物件時，指紋會增加手指與物件之間摩擦力，使人可以抓緊物體。而在犯罪學及司法科學上，指紋常被用作法庭證據[2]。廣義的指紋包含手掌紋、腳紋、腳掌紋。
極少數皮紋病患者並無指紋，這可能與基因SMARCAD1的突變有關[3]。指紋形狀與DNA有關，但無法通過DNA分析重建指紋紋樣。
迄今為止，沒有發現兩個人擁有一模一樣的指紋。即使是同卵雙胞胎的指紋也會因為環境的影響而有所差別，只是比普通人的差異要小而已。
概述 編輯
當胎兒在母體內發育三至四個月時，指紋就已經形成，但兒童在成長期間指紋會略有改變，直到青春期14歲左右時才會定型。指腹和人體大部分皮膚的構造相近，同樣有汗腺分布，每個手指平均每一小時排泄的汗液為0.0625c.c.，其成分大部分為水分，另外尚有蛋白質、脂肪、尿素和其他有機化合物。有時候這些印痕是隱而未見的，但是利用一些化學方法，例如用α-氰基丙烯酸乙酯（cyanoacrylate）熏顯，或噴灑寧海德林（Ninhydrin）在可能有指紋之處，可使指紋現形。
分類 編輯
1967年9月英國倫敦舉行了國際皮紋學研究會議[來源請求]，確定了分類法。將指紋分成三大類十一種基本類型。
斗形紋（亞型：靶心斗、螺旋紋、伸長斗、雙斗紋、內破斗）
箕形紋（亞型：正箕紋、反箕紋、變形紋）
弧形紋（亞型：簡單弧、帳弧）。
而亨利氏指紋分類法依照指紋形狀將指紋分成斗形紋、箕形紋和弧形紋三大類：
- 斗形紋又可細分為
- 斗形紋
- 雙箕形紋
- 囊形紋
- 雜形紋
- 箕形紋可再分為
- 正箕形紋
- 反箕形紋
- 弧形紋有
- 弧形紋
- 帳形紋
此外，根據紋線的長短，還可分為眼形線、棒形線、交叉線、分離線。
美國聯邦調查局所管理的指紋資料庫名為IAFIS，內容包括4700萬組指紋，使用的分類法為八大類型分析法：
- 紋型線
- 內端及三角
- 箕形紋內端
- 箕形紋外端
- 斗形紋內端
- 斗形紋外端
- 追跡線
- 指紋類型
生理功能 編輯
人類（很多靈長類也有類似的）指紋、掌紋、足底紋分布在手、腳用力的部位，與身體其它部分如軀幹、四肢的皮膚明顯不同。從解剖學上，指紋、掌紋、足底紋是表皮層與真皮層之間的真皮組織向表皮的凸起，稱為真皮乳頭（Dermal papillae），從而增加了真皮層與表皮層的接觸面積，為表皮層底部細胞提供了更好的營養與氧氣輸送。手面、腳底的真皮乳頭還起到加固真皮層與表皮層的物理連接，防止在受力狀態下兩層物理連接被撕開。
研究 編輯
指紋是早期生物統計學主要的研究之一，科學家們利用指紋的一些物理特性來將它們加以定義，目前沒有清楚的資料足以顯示最早被使用的是哪種指印，有許多例子早於歷史記錄。比較確切的記錄如下：
- 1684年，英國植物形態學家Grew就對指紋的脊線、谷線進行了系統的研究。
- 1823年，德國學者Johannes E.Purkinje將指紋依不同紋形加以分類，有了斗形、箕形、弧形的分類法。
- 1880年，Henry Faulds博士在Nature國際期刊上發表第一篇有關指紋的研究，1886年，他將這個想法提供給倫敦的警察單位，但不被採用。
- 1891年，阿根廷警官Juan Vucetich在阿根廷首創世界第一個罪犯指紋檔。
- 1892年，Fancis Galton在他的新書《指紋》（Finger Prints）中對發表了對指紋更為詳細的分析、鑑定和法醫學上的運用。
- 1901年，Edward Richard Henry設計了一套指紋辨識系統，並在英格蘭和威爾斯率先使用。
- 1902年， 在紐約，Henry P. DeForrest博士將指紋辨識系統運用在市民服務上
- 到了2000年之後，一些電子產品開發出指紋辨識系統，供使用者註冊登入。
應用 編輯
- 身分辨識：災區受難者、迷路者的身份辨識；個人電子系統登入；出入境管制。
- 代替印章：結婚證書、遺書、選舉名冊等文件上的指紋有一定的法定效力。
- 犯罪偵查：嫌疑者與犯罪現場指紋比對、刑案現場重建。利用指紋破案的第一例是1892年，發生在阿根廷大西洋沿岸的內科契阿鎮郊區的一起謀殺案：法朗西斯卡的兒子和女兒被殺死了，她控告是牧場的一名工人幹的，但這名工人堅決否認犯罪。後來警方根據留在門上的血污拇指印，證明兇手是其母法朗西斯卡，因為兩個孩子妨礙了她和情夫的結婚。而英國，則到1905年3月德特福得城發生謀殺年邁店主的慘案時，警方根據在被害店主錢匣上留下的汗拇指印才破了案，成為歷史上遞交給英國陪審團的第一份此類證據。
- 占卜：有研究占卜的人也利用指紋的紋路來進行占卜。
- 信息加密[4]
風險 編輯
相關技術 編輯
注釋 編輯
- ^ 使用乳膠將他人指紋拓痕後戴或貼在手指。
參考文獻 編輯
- ^ 存档副本. [2009-06-17]. （原始內容存檔於2020-11-12）.
- ^ 存档副本. [2009-06-17]. （原始內容存檔於2009-06-16）.
- ^ 以色列发现基因突变导致少数人指纹缺失. 科學網. 2011-09-21 [2011-09-21]. （原始內容存檔於2020-11-12）.
- ^ Li, Sheng; Zhang, Xinpeng. Towards Construction Based Data Hiding: From Secrets to Fingerprint Images. IEEE Transactions on Image Processing. 2018: 1–1. doi:10.1109/TIP.2018.2878290.
- ^ 國家地理頻道節目『好萊塢科技-間諜武器』
6.SMARCAD1