世界上有70多億人口,在過去的5萬年裡,估計有過1000億人生活在地球上。但是每個人都是獨一無二的嗎?隨著生命科學對人體認識的不斷深入,人類個體的獨特性越來越被揭示出來。那麼,人類的獨特性和不可替代性在哪裡呢?
人類的獨特性首先體現在DNA上,它是人體所有遺傳信息的原始備份。若干年前,人類基因組計劃提交的報告稱,人類的遺傳差異僅為0.1%;又過了10多年,這一結論又發生了變化,即人類的遺傳差異為0.5%。但即便如此,差別似乎太小了。那麼人類在世界上獨一無二嗎?
答案是肯定的。人類DNA中大約有32億個鹼基對,0.5%意味著大約1600萬個鹼基對,而且組合更多,所以沒有人有機會與其他人的基因完全相同。
但是同卵雙胞胎呢?如果同卵雙胞胎的兄弟姐妹,這是否意味著你的基因完全相同?科學家們解釋說,同卵雙胞胎是完全一樣的,只是在母親開始懷孕的那一刻,然後,隨著時間的推移,差異變得越來越明顯。因為在基因複製過程中會有一些小的變化和突變,這在普通人身上也會發生。
比起隱藏在我們身體裡的基因,我們更容易通過外表來判斷別人是誰。現在我們知道,即使是很小的基因差異也會在人體內出現,但有時不容易發現。挪威的一項研究表明,成千上萬的挪威人的面部特徵有92%的相似性。在這種情況下,如果不仔細識別,很難區分。在另一項研究中,當人們用兩張相似的照片給一個人或一臺機器來識別照片中的人是否是同一個人時,無論是人還是機器都不容易區分。
美國研究人員發現,人的大腦也非常善於收集身體信息。當一個人的臉被遮擋或太遠看不清的時候,大腦會通過體型信息,比如體型、體型等來識別他人,效果通常很好。
與臉部相比,指紋似乎更可靠,而且其形狀更能顯示出一個人的獨特性,因此指紋被用來識別一個人。除了基因控制外,指紋的形成還受到其他因素的影響,比如子宮內的壓力和羊水的晃動。這意味著即使是同卵雙胞胎也不會有完全相同的指紋。
每個人走路的步態都不一樣。早在20世紀70年代,人們就意識到步態足以幫助我們以至少90%的準確率識別一個人。
研究表明,人類的步態在整個兒童時期都會發生變化,但當身體發育停止時,步態會穩定下來。許多因素使我們的步態不同於其他人。這些因素包括腿長、臀寬等身體因素,還有一些人為因素,如體育鍛鍊引起的肌肉生長。步態的神奇之處在於,雖然我們一眼就能看出人類步態的差異,但很難用語言來描述這種差異。
在這方面,計算機運算能力會更好:它們跟蹤腳的運動並將其轉換為數據;它們記錄身體各個部位的運動,如臀部、膝蓋、腳趾等;它們還測量運動各部分之間的相互關係。日本研究人員研製出一種步態識別壓力踏板,可用於機場旅客安檢通道。當人們通過踏板行走時,系統會通過壓力傳感器「感受」人們不同的步態,從而達到識別的目的。如果這項技術能夠成熟,那麼安全檢查的效率可以大大提高。
就目前的技術而言,仍然很難根據步態來識別人。相比之下,眼睛和耳朵可能更可靠。
耳朵的形狀非常獨特,不僅每個人都不一樣,而且同一個人的兩隻耳朵也不一樣。為什麼會這樣?結果發現,胎兒耳朵的形成大約在母親懷孕五周後開始。此時,胚胎頭部兩側的耳朵發育有6個「起點」,它們最終「會聚」形成。在這個過程中,雖然基因引導它們形成完美的耳朵,但子宮內的環境也使它們變得特別。耳朵一旦成形,形狀就不會改變。出於這個原因,一些科學家嘗試開發利用耳朵形狀來識別人的技術。在美國和荷蘭,甚至有根據耳朵留下的「耳印」破案的案例。然而,「耳線」的效果也有限。它們的形狀受壓力和方向的影響很大,所以眼睛是一個更好的選擇。
眼睛中的虹膜是人眼結構的一部分。心臟的瞳孔類似於人眼的「隔膜」,它可以自動調節進入眼睛的光線量。同時,虹膜的結構也非常複雜,每個虹膜都有複雜的皺紋和條紋,並且有獨特的血管和色素細胞,這些血管和色素細胞決定了虹膜的顏色、線條、斑點和光線。從基因的角度來看,虹膜的顏色和質地是由基因決定的,所以在一個家族中,或者在一個人左右眼的眼裡,顏色和質地看起來會很相似。然而,人們發明的虹膜識別系統並沒有關注虹膜的顏色和紋理。相反,它發現了更多不受基因影響的細節,如斑點、皺紋等,它們是在胎兒出生前形成的。它們的形態是由韌帶、肌肉和色素細胞決定的,所以這完全是偶然的。所以,每個人的虹膜都是獨一無二的兩個。
雖然虹膜的獨特性為識別一個人的身份提供了一個很好的方法,但它需要一個昂貴且高度精確的識別系統。只要聞一聞就知道誰是誰要容易得多。雖然世界上有幾十億人,但仍然不可能找到兩個氣味完全相同的人。在最近的一項研究中,科學家分析了200名志願者汗液中的揮發性有機化合物(VOCs),發現其中有近5000種酸、醇、酮和醛的混合物,其中44%可以作為「氣味指紋」進行識別。然而,這種技術還沒有走出實驗室。
通過用心電圖記錄一個人的心跳,科學家可以得到一個獨特的人體心臟活動的電脈衝,這也可以用來識別人。據說蘋果公司就曾試圖用心跳作為密碼來保護隱私。與心臟相比,人腦的活動更為複雜。
在嬰兒期,大腦的神經細胞在出生時就已經完成了50%。剩下的50%需要很長時間,它們的狀況很大程度上取決於我們的生活經歷,因此我們每個人都有不同的大腦。有了腦電圖掃描儀,科學家們可以從我們大腦中電活動的形式上清楚地看到這種差異。
加拿大科學家在40名志願者身上測試了阿爾法波,發現它們都不同。在另一項研究中,科學家發現,大腦中的另一種活動——伽馬振蕩,在100個人身上是不同的,即使他們思考的是同一個測試問題。這種差異能解釋我們性格上的差異嗎?自由思維是人類活力和創造力的源泉。也許腦電活動的獨特性為人類文明和智慧的豐富性和多樣性提供了生物學解釋。
這一切都證明每個人是唯一的,沒有人可以取代另一個人。自古以來,天地之間只有一個獨特的你。同樣的事情以前沒有發生過,將來也不會發生。