1.人臉模樣是否由基因控制,相貌由什么控制

來源：知乎

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基因決定相貌

相貌主要指的是一個人的面部特征或臉部形態。既然相貌是父母給的，那就一定與遺傳有關，因此可以說基因決定相貌，確切地說，是父母的基因決定一個人的相貌。但是，父母的基因是如何決定相貌的呢？現在，一些研究結果正在回答這個問題。

荷蘭鹿特丹市伊拉斯姆斯大學醫學中心的曼弗雷德·凱瑟爾研究團隊利用人的三維頭部核磁共振成像和二維肖像照片來繪制面部標志，以此來估計面部特征。隨后他們進行了全基因組關聯分析，這種分析被用于尋找更頻繁的出現于人類特殊聯系中的基因變異。而且，全基因組關聯分析也有助于解釋為何同卵雙胞胎的相貌近乎完全一樣。同時，與毫不相干的人相比，兄弟姐妹的臉面也非常相似。

研究人員繪制了1萬名來自不同國家有歐洲血統的人的面部特征，然后采用基因組關聯尋找這1萬人與面部形態有關的基因。結果發現，有5個基因可以決定人們的相貌，或者說這5個基因對人的臉型有顯著影響。其中3個基因與顱面部的發育和疾病有關。

凱瑟爾認為，這個結果意味著人們或許在未來的某個時刻有可能僅僅通過一個人遺留下來的DNA就能推斷其臉型，而且根據DNA就能繪制出一個人的肖像。

盡管現在研究人員還不能完全解釋這5個基因是如何決定人的相貌的，但大致分析認為，這5個基因與9個面部特征有關，這9個面部特征與人的額骨、上頜骨、下頜骨、顴骨、眶骨、鼻骨等有關，而這些頭面部骨頭發育的成熟與否以及成形的大小和高低等，都決定著一個人的相貌。例如，瞇瞇眼就與眶骨有關，是因為眶距較小造成的。

垃圾基因也能決定相貌

垃圾基因是指基因組中95%~98%的不編碼任何蛋白質的基因。但是，現在的研究發現，占據基因組絕大部分區域的垃圾基因并非垃圾或沒有功能，而是未被認識的寶藏。研究人員已經發現，垃圾基因的功能之一就是調節基因的活動，如同一道指令一樣，控制著基因。

人與人之間差異的主要表現之一是每個人的相貌并不相同。既然相貌是由基因決定的，而且垃圾基因也參與和調控編碼蛋白的功能基因，因此人的相貌也可能由垃圾基因來調控。這個推測現在在動物身上得到證實，從而也可推論，人的相貌不只是上述5種基因決定，而是由其他一些垃圾基因和與相貌有關的功能基因共同決定。

美國伯克利勞倫斯國家實驗所的阿克塞爾·維塞爾研究團隊發現，小鼠的垃圾基因中有一些被稱為增強子的基因片段可以像開關或放大器一樣影響小鼠面部基因的作用。例如，眼睛的大小、鼻子是否挺拔、頭顱的形狀等可能都與這些被稱為增強子的基因片段密不可分。

維塞爾等人通過對小鼠胚胎的實驗發現，能對小鼠頭部發育起影響作用的增強子有55個，其中，有一些對小鼠的相貌（臉部形態）產生重要的影響。于是，他們培育了缺少3個已知增強子的轉基因小鼠，然后用計算機斷層掃描成像來描繪這些小鼠56天大時的頭顱三維圖像。圖片顯示，轉基因小鼠的頭顱在長短和寬窄上都與普通小鼠不同，前者的頭顱或長或短些，或顯得更窄或更寬些。而且，如果刪除轉基因鼠的這些增強子并不引起腭裂、下巴突出或其他問題，只是面部的細微結構有調整。

這個結果提示，垃圾基因中的增強子也可以決定人的相貌。當然，人類基因組中可能有成千上萬個增強子，它們都在某種程度上影響臉型的形成。研究人員目前還不清楚這些增強子怎樣發揮作用，但垃圾基因與人的相貌肯定是有關聯的。

2.人臉識別技術能判斷長相非常相似的人嗎

人臉識別目前的應用除了檢索相似人臉之外，當然有用于身份驗證的，北京奧運會、上海世博會、倫敦暴亂嫌疑人認定、倫敦希斯羅機場入境等等都有使用基于人臉的身份驗證軟件。只是具體來說各個產品的識別準確性有待具體問題具體分析。現在的算法在126對雙胞胎（252人）的上萬張圖像的數據庫上測試，驗證出人臉識別技術來識別雙胞胎是可行的。但是當圖像包含光照、姿勢、表情等等變化時，效果很差。這個是識別非雙胞胎或雙胞胎都面臨的問題。另外有些算法還會特別提取一些細微特征例如痣、疤痕等來幫助區別雙胞胎。現階段來講人臉比起指紋、虹膜、DNA這些生物特征來說，確實精確度還不夠。但是設想刷臉取代取代密碼并不能說“很天真”。我在另外問題的答案里也提到過，自動人臉識別技術發展了40多年，False reject rate從1993年的79%降到2010年的0.3%(false accept rate=0.1%)。LFW庫上的算法識別率從2007年的60%升到2014年的97~98%，可見是取得了巨大進步的。同卵雙胞胎，長得非常像。人臉識別技術還沒有辦法區分出來。對于這個問題，常見的技術實現方法如下幾種：參考模板法首先設計一個或數個標準人臉的模板，然后計算測試采集的樣品與標準模板之間的匹配程度，并通過閾值來判斷是否存在人臉；人臉規則法由于人臉具有一定的結構分布特征，所謂人臉規則的方法即提取這些特征生成相應的規則以判斷測試樣品是否包含人臉。