為何你是世界上獨一無二的？科學發現驚人秘密

從你行走的步態到你的體味，再到你的耳朵形狀，科學家正在尋找多種意想不到的方法，將你與世界其他70億人區分開來。第一眼看過去，埃琳·納爾遜和奧德麗·納爾遜長得一模一樣：同樣的巧克力色頭髮，同樣的深色杏仁狀眼睛，還有一樣頑皮的微笑。從出生開始，家人、朋友和老師同學都一直把她們搞混。當高中舞會的舞伴來到她們位於德克薩斯州東部小鎮的家中時，兩個男孩都無法認出自己想要帶走的是哪個姑娘。

儘管長得十分相似，但依然有一些可以區分她們的特徵。「我們覺得自己要比別人認為的更加不同，」埃琳解釋道，「我們的臉有一些細微差別——奧德麗有一張稍微圓一點的臉，可能是因為她笑的比較多。我們的嘴唇也有稍微不同的輪廓，但只有我們並排在照片里出現時才能被注意到。」

這些細微的差別往往被面部識別軟體忽略。計算機在識別人臉時會自動探測那些獨特的特徵，然後與資料庫中的海量圖片進行比對。正因為如此，美國印第安納州聖母大學的計算機科學家凱文·鮑耶找到了埃琳和奧德麗，希望她們能幫助把自己的面部識別和其他「生物測定鑒別」技術變得更加完善。

不久前，凱文·鮑耶和聖母大學的同事帕特里克·弗林前往俄亥俄州特溫斯堡，參加那裡一年一度的「雙胞胎節」，並看下最新的一些技術達到了什麼程度。「隨著時間推移，人口中的同卵雙胞胎數量正緩慢增長，因此雙胞胎之間的鑒別很可能成為一個真正的問題，」鮑耶說，「指紋是區分同卵雙胞胎的不錯方法，但並沒有像在普通大眾中的效果那麼好。

面部識別就不是很有效。這也是我們實驗室在研究的東西——無論是痣、面部疤痕，還是其他痕迹，都可以用來區分長得很像的人。目前，虹膜識別是迅速區分雙胞胎的最好方法。」

這方面的工作，以及其他嘗試識別人群的新方法，正在向我們揭示：每個人跟另一個人在某些令人出乎意料的方面都存在著差異。以下就是幾個最能讓你變得與眾不同的身體特徵。

你的耳朵

對大多數人來說，耳朵只是頭部兩側主要由軟骨組成的器官。在我們看來，它們有的太大，有的太小，有的甚至看起來十分怪異。但是，或許是時候給予耳朵稍微多一點尊重了。複雜的外耳形狀及其凹凸不平的結構對每個人來說都是獨一無二的。

從20世紀50年代開始，法醫科學家就利用嫌疑犯的耳朵測量數據與犯罪現場留下的印記進行比對。到了1998年，研究者展示了用計算機就能準確地區分出不同耳朵的圖片。目前已經有研究者用3D掃描技術建立了耳朵的精細模型，還有新的方法可以提取耳朵的獨特幾何特徵。通過對多種特徵——包括耳垂到耳廓上緣兩端的距離等——的綜合分析，研究者可以在0.02毫秒內通過一張模糊的耳朵圖片辨認出一個人，準確率達到99.6%。

英國南安普頓大學的計算機視覺專家、耳朵識別領域的權威研究者馬克·尼克松解釋道：「隨著你的成長，你的耳朵並不會改變——它只是變大了，但比例還是保持不變。」耳朵的獨特性還不止於此，它們「聽起來」也不一樣。在我們的內耳耳蝸上，長有極其微小的外毛細胞，它們能探測到聲波並將其轉化為電信號傳遞給大腦，另一方面，這些絨毛自己也會發出微弱的聲音。

這是耳朵在放大微弱聲音時的副產物，受到聲音刺激時，外毛細胞也會振動併產生無法被人耳聽到的聲音，但是能夠被靈敏的擴音器探測到。這種機制被稱為「耳聲傳射」，已經被醫生用於嬰幼兒的聽力篩檢。研究人員發現，每個人的耳聲傳射都存在著細微差別。

每個人的外毛細胞會產生略有不同的聲音，這種聲音在內耳、中耳和耳道中沿骨骼傳播時會發生進一步的改變。這些發現也引出了新的可能性，或許有一天，你只要把手機放到耳邊，或者戴上耳機，就能把手機解鎖。事實上，日本電氣公司（NEC）在去年宣布，他們開發了一種帶內置擴音器的耳機，能夠提取出在耳道內共鳴的聲音，從而辨別出不同的個人，準確率達99%以上。

你的體味

無論喜歡與否，你的體味也與眾不同。在各種香水、除臭劑之下，我們自身的天然體味似乎更有吸引力。美國陸軍研究機構資助的一些研究指出，通過分析人在走動時遺留的氣體化學物質，可以鑒別出不同的個人。英國布里斯托爾大學的科學家研究發現，他們可以通過分析人體分泌的44種化合物——圍繞在人體周圍並形成了「熱力學煙氣」——來鑒別不同個體。

嗅覺靈敏的搜索犬正是根據這種獨特的氣體尾跡進行追蹤，而有些研究者也在嘗試開發「電子鼻」，可以「嗅」出某種氣味中的化學組成。英國法律鑒定中心還探索了利用犯罪現場遺留的汗液氣味進行調查的可能性。

西班牙科技公司Ilía Sistemas已經開發了一種技術，能夠通過體味對群體中的個人進行識別，準確率達到85%。更近期的例子是，來自馬其頓共和國科學信息與技術大學「聖保羅使徒」和日本九州大學的研究者宣稱，他們利用儀器使某種氣味產生原子級的「指紋」，然後將數據輸入計算機的人工神經網路進行運算，達到了100%的個人識別準確率。

主持這項工作的生物信息工程師Sunil Jha稱，在未來的「生物識別護照」中，氣味將成為一種鑒別的指標。「體味在生物測定應用中具有巨大的潛力，」他說，「比如，我相信我們的方法能夠區分出單純的體味和帶有除臭劑的氣味。」

你走路的方式

關於用運動方式來區分人群的說法已經存在了幾十年，並且在安全服務中變得越來越流行。雖然走路只是很簡單的動作——不過就是把一隻腳放到另一隻腳前面嘛——但每個人都會有自己微小的變化，體現在獨特的落地、起腳和擺腿方式上。

這些差異源自我們每個人在骨骼結構、肌肉和平衡感上的細微差別。對大多數人而言，這些差別十分微小，很難被肉眼發覺，但對機器來說，這些都是個體獨有的指示標誌。利用計算機將行走動作分解為一系列的點，或者使用更近期的3D動態模型，我們可以將某人行走時的視頻與資料庫中的數據進行對比，並達到驚人的準確率。

南安普頓大學的馬克·尼克松是最早進行這項工作的研究者之一，他發現，不僅我們走路的姿態很個性化，我們跑起來的時候更是如此。「行走是相當被動的動作，而跑步是用力推動的動作，因此更加特別，」他解釋道，「計算機能將你運動的方式分解成一組獨一無二的數字。我們能從你行走的方式，你跑步的方式和你從走路變成跑步的方式中把你認出來。」

有手機製造商正在一種新的技術，可以通過使用者移動的方式識別出是否為手機用戶。在上個月於倫敦舉行的2016生物識別會議上，有一家廠商做了演示。他們要求使用者用手拿著手機在空中寫一個單詞，之後手機內置的感測器會探測出使用者的特殊動作，以確認他們的身份。還有人希望只要把手機放在口袋裡，就能通過探測行走方式來識別出是否是註冊的用戶。

不過，這其中也存在問題。「如果你換了一雙鞋，或者穿了一件更緊的褲子，情況會怎樣，」凱文·鮑耶說，「如果是雨天，你在草地和在混凝土地面上的行走方式也會有所不同。」

你的屁股

有些人的屁股大得有點「蠻橫無禮」，有些人的屁股則「小巧精緻」，但無論是誰，他/她的屁股其實都相當了不起。根據日本研究者的報道，他們可以單純通過你的臀部辨認出你是誰。這些研究者開發了一種對壓力敏感的坐墊，可以放在汽車座椅或辦公桌座椅上。利用總共360個感受器，這個坐墊能夠探測出人們坐下時屁股的輪廓，以及所受到的壓力差異——比如某一側受力更多——和身體接觸坐墊的面積大小。因此，喜歡癱坐的人和喜歡正襟危坐的人，在坐墊上的輪廓是完全不同的。

之後，從感測器上得到的信息將被輸入計算機，與資料庫進行比對。日本產業技術大學院大學的研究者Shigeomi Koshimizu認為，他的系統可以用於汽車的防盜設備中，或者讓電腦用戶只需坐下來就能解鎖計算機，無需記住複雜的密碼。

你的顱骨

把你的手指放在耳朵里，然後把你的手肘放在桌面或者座椅的扶手上，此時你可能會聽到來自周圍環境的低沉噪音從你的手臂傳來，當你把手肘提起來時這種聲音又消失了。這種聲音其實就是周圍的聲音振動直接通過顱骨傳遞到了你的內耳而產生的。

骨骼具有非常良好的傳聲效果。不過，顱骨大小、顱骨周圍的軟組織數量，以及顱骨空腔的大小，都意味著每個人聽到的聲音都不一樣。研究者已經發現，通過先播放一小段白噪音，然後檢測聲音經過人顱骨之後發生的改變，可以準確地辨認出人的身份（準確率達97%）。換句話說，我們自己的腦袋裡就自帶著專屬的音叉。

或許在不久的未來，研究者開發的「SkullConduct」（顱骨傳聲）系統就能用在手機或其他電子設備（如谷歌眼鏡）的解鎖上，你只需要把設備放在頭上然後播一段聲音就可以了。「我們向顱骨內發送了一個已知的信號，然後分析會有什麼『發出來』，」主持該研究的德國馬克斯·普朗克計算機科學研究所工程師安德烈亞斯解釋道，「這一方法也可能用在其他部分的骨骼上。」

你的指甲

手指上的指紋或許是最廣為人知的鑒證工具，但就在指紋的背面，還有另一種讓你獨一無二的特徵。研究者對數以千計的樣品分析後發現，在閃亮的指甲蓋表面，存在著一系列與眾不同的脊紋。在合適的光線下，指甲蓋表面的紋路清晰可見。

印度理工學院的研究人員甚至宣稱，他們能在人們塗指甲油的情況下辨認出圖片中指甲的獨特紋路。他們指出，通過掃描三根手指——尾指、無名指和中指——的指甲，可以準確地辨認出不同的個人。

不過，人的手指甲一直在生長和替換，意味著這些紋路每隔六個月左右就會改變。因此，有些科學家決定把關注點放在指甲蓋下面的皮膚上。脆弱的粉紅色甲床具有獨特的「通道」，可以讓外層細胞像木工中的舌和凹槽一樣嵌入其中。在人的一生中，這些「凹槽」的間隔比例保持不變，而且每個人都有所不同。有一家公司開發了一個名為「Nail-ID」的系統，利用低能量激光對甲床進行測量，從而開發出識別個人身份的新方法。

你鼻子上的毛孔

在你的鼻子上存在著數以百計的毛孔——就像草莓上遍布的種子一樣。這些毛孔是美容師的重點照顧對象，因為它們十分容易堵塞或變得粗大。雖然經常讓人煩惱，但鼻子上的毛孔確確實實是又一種能將你與其他人區分開來的特徵。山東大學和日本近畿大學的研究者指出，人鼻子上的毛孔分布在一生中都很穩定。研究者開發了一個從圖片中識別鼻子毛孔，然後與資料庫進行比對的系統。他們宣稱，單純根據參與者鼻子上的毛孔，他們能夠達到88%的識別準確率。

在日常生活中，大多數人都需要記住許多密碼，以開啟手機、電腦和各種網上服務。許多大公司也經常受到黑客的侵擾，使得這些密碼變得十分脆弱。很顯然，我們需要更加簡便和安全的個人識別方式。如今新款的手機上已經普遍應用了指紋解鎖，但仍有一些黑客有能力繞過它進入手機。

一些專業人士認為，我們需要綜合採用多種生物識別特徵來證明自己的身份。目前的選擇很多——我們打字的方式、我們的心跳甚至我們頭髮里的蛋白質，這些都是獨一無二的。「我們一直主張，相比使用密碼，生物識別會讓你的生活更加便捷和安全，」馬克·尼克松說，「因為你的身體是獨一無二的。我們所發現的結果表明，它甚至要比我們預想的更加獨特。」埃琳和奧德麗已經找到了幫助他人分辨她們的新方法。「小的時候我們很討厭那些注視的目光，但現在我們毫不在意，」奧德麗說，「我們甚至會努力嘗試讓自己看起來更像，穿同樣的衣服，同樣的髮型，化同樣的妝。但是，如果你仔細看的話，就會發現我們走路的方式非常不一樣。」