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指纹为何能作为身份的证明?手机为何能通过指纹解锁?警察如何运用指纹破案?世界冠军的指纹有何特别之处……怀揣着这些疑问,我们跟随报社老师来到江苏警官学院参加了小记者活动:“参观南京中华指纹博物馆”。一位高大英俊的警官叔叔带领我们参观,并做了详细全面的专业讲解。
南京中华指纹博物馆是一座国内外唯一、水平一流的专业指纹博物馆。中华指纹博物馆拥有实物藏品6000多件,从远古时代陶器上人类祖先留下的指纹,到清朝光绪年间审讯记录上留下的革命党人指纹……此外,还能看到各种生活中不常见到的神秘仪器。展览形式包括大量照片、图表、实物、模型、文字说明、影像等,令人信服。
下面是我采访到的六点指纹奥秘。
一 指纹的特点
博物馆墙上悬挂的图片展示了人类手掌面皮肤结构图,清楚再现了指纹的形成机理。指纹主要是手掌面皮肤花纹,包括乳突纹线、屈肌褶纹、皱纹等,具有复杂化、多样化、规律性等特点。乳突纹线的形态一般有:弓、箕、环、螺、曲、棒、点等。指纹乳突花纹类型,依其中心乳突纹线的结构分为弓形纹、箕形纹、斗形纹、杂形纹四种类型。指节乳突花纹由直形线、弧形线、波浪形线构成,根据指节乳突线的分布方向和形状,指节花纹有平弧型、倾斜型、混合型三种基本类型。
展柜里有人手解剖模型和各种标本,其中有一个4个月大的胎儿标本,其手足皮肤乳突线发育基本完成,足底皮纹已经可以清晰地看到。警官介绍说:到胎儿5个月时,随着手脚发育完全,胎儿的手足掌面长满了乳突线,形成乳突花纹结构——指纹完全形成,从此终生不变。
我们看到了人手印痕、猿及其掌部皮肤印痕,相貌酷似的同卵双生双胞胎兄弟的DNA图谱相同而指纹不同,女性四胞胎同一手指指纹不同。其奥秘,从指纹遗传学角度分析,这是由于来自亲代双方的DNA遗传密码单链,在形成每一个受精卵时随机结合,以及组成DNA密码链的核苷酸碱基对的多态性造成的。
警官介绍说:“指纹人人都有,与生俱来,且各不相同,终生不变。”指纹技术自诞生以来,经受了数千年的时间考验,跨越不同的社会制度,在人类历史长河中,它永远伴随我们,为人类活动提供一个“永不失误的证明形式”。恰如现在的流行语:“你信或者不信我,我就在那里,不悲不喜。你爱或者不爱我,爱就在那里,不增不减。”
当认识到指纹个人识别作用的特性后,指纹便在社会生活的各个领域中大展用武之地,深刻地影响着人们的生活和思想。据实物考证和史料记载,我国指纹运用最早可追溯到史前新石器时代所作的陶器指纹画,曾盛行于汉唐明清。指纹学是一门植根于中国古人直接经验,后又移植于近现代科学技术中的综合性应用科学技术。它作为人类文明的产物,广泛应用于公安司法、银行、社保、门禁、考勤、信息、人口管理、经济学、遗传学、人类学、民族学、体育学、医学诊断、艺术等众多日常领域, 例如:社保身份识别管理、户籍和人口管理、监狱身份识别管理、网络安全身份认证、电子交易身份认证、金融系统指纹认证、医疗卫生电子病历身份认证、教育考试中心身份认证、交通管理及驾校管理等。可以有效杜绝冒领社会保险金、提高海关口岸通关管理水平和通关效率。指纹考勤稳定可靠、对比速度快、库容量大……
二 中国是指纹文化的故乡
制陶术孕育了指纹术,原始社会晚期,我们的祖先发明了陶器制作。在出土的陶器上,发现了先人的立体指纹及依据指纹制作的指纹画。例如:从西安半坡遗址出土的留有原始人立体指印的陶器,郑州商代殷墟遗址出土的陶豆柄上的立体指印,西安秦始皇兵马俑将士颈部和碎片及泥块上的立体指印,夏都斟郇遗址陶器上的立体指纹装饰纹,新石器时代红山遗址和马家窑遗址出土的陶器上的指纹画……
公元前三世纪的中国人常用带色的指尖来书写画画,留下指纹,人们一下子发现了有关指纹的知识,接着利用指纹去签名、盖章,因而由“指画”产生了指纹技术。
印章是指纹技术的助产儿,秦汉时期,指纹作为个人的标记使用范围大大地扩展了,最重要的是在成捆包扎好的简牍外面“缄之以绳,封之以泥,拟之以印”,就是以印封泥“以检奸荫”。例如:折叠书上的封泥指印、汉简封泥上的指印、西周时期黏土印章背面的指印。
唐代时,所有合同契约均以手印签章为信。唐代,开“指画”艺术之先河的是著名画师张璪。清代,独领“指画”风骚的是一代名师高其佩和岳雨荪。至今,“指画”仍是一个独特画种,很受大众喜爱。
三 中华指纹天下先
中华指纹技术是我国早于“四大发明”的一项伟大创造。它在中国普遍使用了上千年后,随着对外经济文化交流,传播到了世界上很多国家,成为万国技术。
至迟,唐代已经将指纹作为个人的合法身份標记。据文字记载,唐代的“画指卷”(契约)较为典型。例如:新疆吐鲁番出土的唐咸亨二年(671)四月画指纹书、唐开元三年(715)西周营名籍上指节印、唐咸通六年(865)遗言状上的指节印等。唐代以后,指纹被广泛应用于订立田宅契、卖身契、婚姻关系等民间活动中,博物馆里珍藏着的清嘉庆二十年(1815)雷昭卖地契、清咸丰八年(1858)卖妻卖子契、清同治五年(1866)田契、清宣统三年(1911)王世泰休妻书等发黄斑驳的文书上都有清晰的指纹或手印。
据文字、实物考证,我国早在2200多年前,就已将指纹应用于刑事侦查和刑事审判活动中。例如:湖北云梦睡虎地秦墓(公元前217年)出土竹简上有《穴盗》一文,将盗窃现场手印用文字记载。又如:《宋史·元绛传》完整记载我国古代以指印为证据判案的一起案例。还有《水浒传》中写,武松在杀潘金莲前令其在口供上“点指画了字”。
中国刑科协会刘持平先生在国际指纹学研究领域做出了重大贡献,提出“指纹六大基因决定论”。他鲜明地指出了指纹属单基因遗传,中国人群指纹的分布频率服从大数定理,各种指纹基因在群体中,经千百万年来的遗传与变迁,呈均匀分布的稳定态。 指纹能作为身份的证明、手机能通过指纹解锁、警察可以运用指纹破案……这些常用的指纹应用我就不再赘述,下面介绍两个我第一次听说的稀奇的指纹用途。
四 指纹与医学
我国古代医学对指纹反映出人的疾病信息很重视,尤其是中医小儿疾病指纹诊断法。大约在五代(907—960),民间开始有小儿疾病的指纹诊断,明清时期也有医书提及。
指纹作为基因的外在表现性状特征之一,受基因的调控与决定,因此当基因发生突变,尤其是染色体发生畸变时,将会影响到指纹发育。严重时会造成指纹的异常,这种异常以形态和数量的方式表现出来,从而可为人们所直接认知。指纹与神经系统胚胎发育关系密切,呈一荣俱荣、一损俱损的相关关系。其遗传机理是神经系统与皮肤在胚胎期,同由外胚层发育而来,再进一步分化为两大组织。1963年,乌奇达(Uchids)首先证明了先天愚型患者的指纹异常是患者自身多了一条21号常染色体造成的,第一次揭示了染色体与指纹的直接关系。
通过指纹发现人的先天优良遗传素质值得深入探索。手掌上的“A”“T”“D”三角本无内在联系,当人为地将它们组合在一起形成ATD角后,惊奇地发现,它居然与人的遗传智商密切相关。正常男性ATD角正常值约为41°,女性约为40°,角度越大,智力越差,角度越小越聪慧。21三体综合征(又称先天愚型)患者在智力低下、发育迟缓的同时,伴有掌纹的ATD角大于65°和通贯手的特征。
五 指纹与体育选材
世界冠军的指纹有何特别之处?在博物馆里我兴奋地发现:原来神秘的指纹科学也可应用于体育选材。
苏联在二十世纪七十年代末运用指纹实施了“挑选未来奥运金牌选手”的科研计划,最先提出了指纹可预测柔韧性及柔韧性潜能的结论,从而为儿童期发现体育优秀人才提供了新的科学指标。河南省体育科学研究所研究员邵紫菀在对2000余名各类运动员的指纹样本数据综合分析后,得出了“优秀运动员人群在指纹指标上有共同的优势,指纹可作为运动员在体质强健度、灵敏程度上进行选材的一项新的遗传指标”的结论。其成果在1989年第一届世界奥林匹克体育科学大会上宣读,得到大会的普遍认同,获国家科委科技进步三等奖。
六 如何在白纸上寻找指纹
最后警官带我们去实验室做了“如何在白纸上寻找指纹”的实验,为了获得好的实验结果,他指导我们按如下步骤操作:
1.在手掌上均匀地涂抹护手霜。
2.然后五指张开,从上而下垂直地把手掌按在白纸上,让所有手指和手掌尽可能地与白纸接触,不留空隙。
3.接着,从下而上垂直方向挪开手掌,此时的白纸仍是一片空白。
4.在白纸上倒入黑色磁性指纹粉末,双手各拿白纸对边两侧轻轻晃动,让磁粉均勻移动到刚才按过手印的地方。此时奇迹出现了:白纸上逐渐清晰地显现出了掌纹,手上的每道褶皱和纹路变魔术一样从无到有、跃然纸上!小记者们不禁“啊” 地张大了嘴。
5.把白纸上多余的磁性指纹粉末,倒入盒子准备重复利用,桌面上散落的磁粉则用一种专用的磁粉棒吸附聚集在一起,抽拉之间汇集到磁粉盒里。
实验圆满成功!最后每个小记者都拿到了自己的指纹收藏卡。
这次活动让我感受到了指纹的精妙,过了一把福尔摩斯侦探瘾。我相信:随着科学技术的创新和发展,人们还将不断揭示指纹的科学价值及内在奥秘,为人类社会的发展继续发挥重要作用。
(指导教师:陈婧)
南京中华指纹博物馆是一座国内外唯一、水平一流的专业指纹博物馆。中华指纹博物馆拥有实物藏品6000多件,从远古时代陶器上人类祖先留下的指纹,到清朝光绪年间审讯记录上留下的革命党人指纹……此外,还能看到各种生活中不常见到的神秘仪器。展览形式包括大量照片、图表、实物、模型、文字说明、影像等,令人信服。
下面是我采访到的六点指纹奥秘。
一 指纹的特点
博物馆墙上悬挂的图片展示了人类手掌面皮肤结构图,清楚再现了指纹的形成机理。指纹主要是手掌面皮肤花纹,包括乳突纹线、屈肌褶纹、皱纹等,具有复杂化、多样化、规律性等特点。乳突纹线的形态一般有:弓、箕、环、螺、曲、棒、点等。指纹乳突花纹类型,依其中心乳突纹线的结构分为弓形纹、箕形纹、斗形纹、杂形纹四种类型。指节乳突花纹由直形线、弧形线、波浪形线构成,根据指节乳突线的分布方向和形状,指节花纹有平弧型、倾斜型、混合型三种基本类型。
展柜里有人手解剖模型和各种标本,其中有一个4个月大的胎儿标本,其手足皮肤乳突线发育基本完成,足底皮纹已经可以清晰地看到。警官介绍说:到胎儿5个月时,随着手脚发育完全,胎儿的手足掌面长满了乳突线,形成乳突花纹结构——指纹完全形成,从此终生不变。
我们看到了人手印痕、猿及其掌部皮肤印痕,相貌酷似的同卵双生双胞胎兄弟的DNA图谱相同而指纹不同,女性四胞胎同一手指指纹不同。其奥秘,从指纹遗传学角度分析,这是由于来自亲代双方的DNA遗传密码单链,在形成每一个受精卵时随机结合,以及组成DNA密码链的核苷酸碱基对的多态性造成的。
警官介绍说:“指纹人人都有,与生俱来,且各不相同,终生不变。”指纹技术自诞生以来,经受了数千年的时间考验,跨越不同的社会制度,在人类历史长河中,它永远伴随我们,为人类活动提供一个“永不失误的证明形式”。恰如现在的流行语:“你信或者不信我,我就在那里,不悲不喜。你爱或者不爱我,爱就在那里,不增不减。”
当认识到指纹个人识别作用的特性后,指纹便在社会生活的各个领域中大展用武之地,深刻地影响着人们的生活和思想。据实物考证和史料记载,我国指纹运用最早可追溯到史前新石器时代所作的陶器指纹画,曾盛行于汉唐明清。指纹学是一门植根于中国古人直接经验,后又移植于近现代科学技术中的综合性应用科学技术。它作为人类文明的产物,广泛应用于公安司法、银行、社保、门禁、考勤、信息、人口管理、经济学、遗传学、人类学、民族学、体育学、医学诊断、艺术等众多日常领域, 例如:社保身份识别管理、户籍和人口管理、监狱身份识别管理、网络安全身份认证、电子交易身份认证、金融系统指纹认证、医疗卫生电子病历身份认证、教育考试中心身份认证、交通管理及驾校管理等。可以有效杜绝冒领社会保险金、提高海关口岸通关管理水平和通关效率。指纹考勤稳定可靠、对比速度快、库容量大……
二 中国是指纹文化的故乡
制陶术孕育了指纹术,原始社会晚期,我们的祖先发明了陶器制作。在出土的陶器上,发现了先人的立体指纹及依据指纹制作的指纹画。例如:从西安半坡遗址出土的留有原始人立体指印的陶器,郑州商代殷墟遗址出土的陶豆柄上的立体指印,西安秦始皇兵马俑将士颈部和碎片及泥块上的立体指印,夏都斟郇遗址陶器上的立体指纹装饰纹,新石器时代红山遗址和马家窑遗址出土的陶器上的指纹画……
公元前三世纪的中国人常用带色的指尖来书写画画,留下指纹,人们一下子发现了有关指纹的知识,接着利用指纹去签名、盖章,因而由“指画”产生了指纹技术。
印章是指纹技术的助产儿,秦汉时期,指纹作为个人的标记使用范围大大地扩展了,最重要的是在成捆包扎好的简牍外面“缄之以绳,封之以泥,拟之以印”,就是以印封泥“以检奸荫”。例如:折叠书上的封泥指印、汉简封泥上的指印、西周时期黏土印章背面的指印。
唐代时,所有合同契约均以手印签章为信。唐代,开“指画”艺术之先河的是著名画师张璪。清代,独领“指画”风骚的是一代名师高其佩和岳雨荪。至今,“指画”仍是一个独特画种,很受大众喜爱。
三 中华指纹天下先
中华指纹技术是我国早于“四大发明”的一项伟大创造。它在中国普遍使用了上千年后,随着对外经济文化交流,传播到了世界上很多国家,成为万国技术。
至迟,唐代已经将指纹作为个人的合法身份標记。据文字记载,唐代的“画指卷”(契约)较为典型。例如:新疆吐鲁番出土的唐咸亨二年(671)四月画指纹书、唐开元三年(715)西周营名籍上指节印、唐咸通六年(865)遗言状上的指节印等。唐代以后,指纹被广泛应用于订立田宅契、卖身契、婚姻关系等民间活动中,博物馆里珍藏着的清嘉庆二十年(1815)雷昭卖地契、清咸丰八年(1858)卖妻卖子契、清同治五年(1866)田契、清宣统三年(1911)王世泰休妻书等发黄斑驳的文书上都有清晰的指纹或手印。
据文字、实物考证,我国早在2200多年前,就已将指纹应用于刑事侦查和刑事审判活动中。例如:湖北云梦睡虎地秦墓(公元前217年)出土竹简上有《穴盗》一文,将盗窃现场手印用文字记载。又如:《宋史·元绛传》完整记载我国古代以指印为证据判案的一起案例。还有《水浒传》中写,武松在杀潘金莲前令其在口供上“点指画了字”。
中国刑科协会刘持平先生在国际指纹学研究领域做出了重大贡献,提出“指纹六大基因决定论”。他鲜明地指出了指纹属单基因遗传,中国人群指纹的分布频率服从大数定理,各种指纹基因在群体中,经千百万年来的遗传与变迁,呈均匀分布的稳定态。 指纹能作为身份的证明、手机能通过指纹解锁、警察可以运用指纹破案……这些常用的指纹应用我就不再赘述,下面介绍两个我第一次听说的稀奇的指纹用途。
四 指纹与医学
我国古代医学对指纹反映出人的疾病信息很重视,尤其是中医小儿疾病指纹诊断法。大约在五代(907—960),民间开始有小儿疾病的指纹诊断,明清时期也有医书提及。
指纹作为基因的外在表现性状特征之一,受基因的调控与决定,因此当基因发生突变,尤其是染色体发生畸变时,将会影响到指纹发育。严重时会造成指纹的异常,这种异常以形态和数量的方式表现出来,从而可为人们所直接认知。指纹与神经系统胚胎发育关系密切,呈一荣俱荣、一损俱损的相关关系。其遗传机理是神经系统与皮肤在胚胎期,同由外胚层发育而来,再进一步分化为两大组织。1963年,乌奇达(Uchids)首先证明了先天愚型患者的指纹异常是患者自身多了一条21号常染色体造成的,第一次揭示了染色体与指纹的直接关系。
通过指纹发现人的先天优良遗传素质值得深入探索。手掌上的“A”“T”“D”三角本无内在联系,当人为地将它们组合在一起形成ATD角后,惊奇地发现,它居然与人的遗传智商密切相关。正常男性ATD角正常值约为41°,女性约为40°,角度越大,智力越差,角度越小越聪慧。21三体综合征(又称先天愚型)患者在智力低下、发育迟缓的同时,伴有掌纹的ATD角大于65°和通贯手的特征。
五 指纹与体育选材
世界冠军的指纹有何特别之处?在博物馆里我兴奋地发现:原来神秘的指纹科学也可应用于体育选材。
苏联在二十世纪七十年代末运用指纹实施了“挑选未来奥运金牌选手”的科研计划,最先提出了指纹可预测柔韧性及柔韧性潜能的结论,从而为儿童期发现体育优秀人才提供了新的科学指标。河南省体育科学研究所研究员邵紫菀在对2000余名各类运动员的指纹样本数据综合分析后,得出了“优秀运动员人群在指纹指标上有共同的优势,指纹可作为运动员在体质强健度、灵敏程度上进行选材的一项新的遗传指标”的结论。其成果在1989年第一届世界奥林匹克体育科学大会上宣读,得到大会的普遍认同,获国家科委科技进步三等奖。
六 如何在白纸上寻找指纹
最后警官带我们去实验室做了“如何在白纸上寻找指纹”的实验,为了获得好的实验结果,他指导我们按如下步骤操作:
1.在手掌上均匀地涂抹护手霜。
2.然后五指张开,从上而下垂直地把手掌按在白纸上,让所有手指和手掌尽可能地与白纸接触,不留空隙。
3.接着,从下而上垂直方向挪开手掌,此时的白纸仍是一片空白。
4.在白纸上倒入黑色磁性指纹粉末,双手各拿白纸对边两侧轻轻晃动,让磁粉均勻移动到刚才按过手印的地方。此时奇迹出现了:白纸上逐渐清晰地显现出了掌纹,手上的每道褶皱和纹路变魔术一样从无到有、跃然纸上!小记者们不禁“啊” 地张大了嘴。
5.把白纸上多余的磁性指纹粉末,倒入盒子准备重复利用,桌面上散落的磁粉则用一种专用的磁粉棒吸附聚集在一起,抽拉之间汇集到磁粉盒里。
实验圆满成功!最后每个小记者都拿到了自己的指纹收藏卡。
这次活动让我感受到了指纹的精妙,过了一把福尔摩斯侦探瘾。我相信:随着科学技术的创新和发展,人们还将不断揭示指纹的科学价值及内在奥秘,为人类社会的发展继续发挥重要作用。
(指导教师:陈婧)