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一斗窮二斗富有科學(xué)依據(jù)嗎(沒(méi)有)

一斗窮,二斗富,三斗四斗賣(mài)豆腐,五斗六斗開(kāi)當(dāng)鋪……這首耳熟能詳?shù)耐{在你的家鄉(xiāng)是如何傳唱的呢?小時(shí)候家里父母或者長(zhǎng)輩總是會(huì)扒著手指查看我們的指紋,數(shù)一數(shù)到底有幾個(gè)“斗”,又有幾個(gè)“簸箕”。在傳統(tǒng)說(shuō)法里,似乎斗越多福氣就越大。那么問(wèn)題來(lái)了,指紋中的斗和簸箕這能決定一個(gè)人未來(lái)的成就嗎?

有人說(shuō)這不是扯淡嗎?肯定是沒(méi)有關(guān)系的。然而最近中科院的研究發(fā)現(xiàn),指紋與生命健康之間確實(shí)存在關(guān)聯(lián)性。

 

天然的身份證明

指紋是指人類(lèi)手指末端的皮膚表面形成的細(xì)小皺褶,是一種獨(dú)特的生物特征,可以用于身份識(shí)別和鑒定。民間關(guān)于指紋的描述分為斗和簸箕。斗是指手指上的指紋呈現(xiàn)出有規(guī)則的圓形。簸箕則比較松散,呈現(xiàn)出家中的簸箕狀。但這種描述其實(shí)非常粗糙,因?yàn)榧词雇瑯邮嵌,圖案也完全不同。一項(xiàng)由美國(guó)國(guó)家科學(xué)院委員會(huì)進(jìn)行的研究指出,根據(jù)目前已知的指紋數(shù)據(jù),兩個(gè)不同人的指紋圖案相同的概率約為1/64億。這意味著即使在全球人口數(shù)量達(dá)到數(shù)十億級(jí)別的情況下,兩個(gè)不同人的指紋相同的可能性也非常小,幾乎可以被視為不可能發(fā)生。這種獨(dú)特的性質(zhì),使得指紋成為一種天然的身份證明。

人類(lèi)使用指紋作為身份證明的歷史可以追溯到古代文明時(shí)期。在古代,指紋作為印章和手印被廣泛用于證明身份和簽署文件。無(wú)論是買(mǎi)賣(mài)文書(shū),還是訴狀供詞往往都需要按手印加以確認(rèn)。然而,印章和手印與個(gè)人身份的關(guān)聯(lián)并不可靠——因?yàn)樗鼈兛梢员粡?fù)制或偽造。到了19世紀(jì),英國(guó)科學(xué)家弗朗西斯·高爾頓開(kāi)始對(duì)指紋進(jìn)行了深入研究,并在他的著作《指紋的模式》中詳細(xì)描述了指紋的圖案和分類(lèi)方法。自那時(shí)以來(lái),指紋成為了一種可靠的身份證明和鑒定方法,并被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域,如警察、法院、邊境控制等。

指紋的獨(dú)特性在科學(xué)上已經(jīng)得到廣泛證明。根據(jù)美國(guó)國(guó)家科學(xué)院委員會(huì)進(jìn)行的研究:即使在相同的雙胞胎中,他們的指紋圖案也是不同的,因此指紋的獨(dú)特性是由遺傳和環(huán)境因素相互作用而形成的。

在胚胎發(fā)育中,外胚層細(xì)胞會(huì)分化為多種組織,其中就包括皮膚。在皮膚形成的過(guò)程中,細(xì)胞會(huì)不斷地分裂和擴(kuò)散,最終形成了成千上萬(wàn)個(gè)皮膚細(xì)胞。皮膚細(xì)胞在發(fā)育過(guò)程中會(huì)發(fā)生增殖和形態(tài)變化,最終形成了指紋圖案。這個(gè)過(guò)程中,細(xì)胞的分裂速度和方向、膠原纖維的排列方式等因素都會(huì)對(duì)指紋圖案的形成產(chǎn)生影響。此外胎兒在子宮內(nèi)的活動(dòng)也會(huì)影響指紋圖案的形成。例如,當(dāng)胎兒的手指與周?chē)M織產(chǎn)生摩擦?xí)r,指紋圖案的形態(tài)就會(huì)發(fā)生變化。正是因此基因和環(huán)境因素的雙重隨機(jī)性,使得指紋成為一種特特的存在。

目前指紋識(shí)別技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用,并在各種實(shí)際場(chǎng)景中得到了驗(yàn)證。例如,在美國(guó)聯(lián)邦調(diào)查局的指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中,就已經(jīng)存儲(chǔ)了數(shù)百萬(wàn)人的指紋信息,該數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)被用于破案和定罪。如今指紋識(shí)別技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于移動(dòng)設(shè)備的解鎖、支付安全和身份驗(yàn)證等領(lǐng)域,這是對(duì)指紋獨(dú)特性的最好肯定。

認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)后,人們對(duì)指紋產(chǎn)生了更多的疑問(wèn):斗越多的人是不是越健康,越容易成功?如此獨(dú)特的指紋是否在傳遞更多信息?為了找到答案,人類(lèi)表型組聯(lián)盟發(fā)起了一個(gè)跨學(xué)科、跨國(guó)際合作的研究計(jì)劃:人類(lèi)表型組研究。

人類(lèi)表型組研究

人類(lèi)表型組研究是一項(xiàng)旨在研究人類(lèi)基因組與表型之間關(guān)系的大規(guī)模研究項(xiàng)目。項(xiàng)目全面地描述人類(lèi)表型的多樣性和復(fù)雜性,并發(fā)現(xiàn)與不同表型相關(guān)的基因變異和遺傳因素,為疾病診斷和治療提供更加精準(zhǔn)的依據(jù)。指紋作為人類(lèi)表型的一部分,也被納入重點(diǎn)研究方向。中國(guó)是人類(lèi)表型組研究的主要發(fā)起方,包含復(fù)旦大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)在內(nèi)的30家高校和科研機(jī)構(gòu)在全國(guó)各地分別成立人類(lèi)表型組研究中心。

目前在上海建成的張江復(fù)旦國(guó)際創(chuàng)新中心,是全世界首個(gè)跨尺度、多維度人類(lèi)表型精密測(cè)量中心,可一站式集成測(cè)量從宏觀(guān)到微觀(guān)多個(gè)尺度的人類(lèi)表型。在這里,復(fù)旦大學(xué)和中科院的聯(lián)合研究發(fā)現(xiàn):指紋中存在一些特定的生物分子和代謝產(chǎn)物,這些分子可以用于指紋識(shí)別、疾病診斷和藥物篩選等方面。這意味著將來(lái)光看指紋,我們就能判斷出一個(gè)人的健康狀況。

此外,研究人員發(fā)現(xiàn):指紋的形成主要取決于基因編寫(xiě),這部分基因與肢體發(fā)育的相關(guān)基因具有強(qiáng)關(guān)聯(lián)性。換句話(huà)說(shuō):指紋相關(guān)基因是通過(guò)調(diào)控肢體發(fā)育,影響了最終花紋的樣式。在胎兒發(fā)育階段,指紋就開(kāi)始形成了。胚胎第10周,指尖就會(huì)發(fā)育出球狀鼓包,第17周,胎兒皮膚上的指紋就已經(jīng)基本定型。在此之后雖然還會(huì)受環(huán)境影響,但已經(jīng)大體不變了。

研究中心對(duì)超過(guò)兩萬(wàn)個(gè)個(gè)體進(jìn)行測(cè)量后,識(shí)別出43個(gè)與指紋花紋相關(guān)的遺傳基因座。在測(cè)量過(guò)程中,他們發(fā)現(xiàn)一些有趣的現(xiàn)象:“斗”越多的人,小指往往相對(duì)越長(zhǎng),而整個(gè)手掌的長(zhǎng)度相對(duì)越短。“斗”越少的人,食指遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)就越長(zhǎng)。這些發(fā)現(xiàn)雖然缺少科學(xué)依據(jù),但卻為研究提供了一個(gè)新方向。

除了指紋研究外,人類(lèi)表型組研究還研究人類(lèi)的各種特征,比如耳朵的樣式、單眼皮和雙眼皮的形成、頭發(fā)是油性還是干性等。這些可以為我們更好地理解人類(lèi)表型的遺傳和環(huán)境因素等方面的作用,揭示人類(lèi)疾病的起源和發(fā)展過(guò)程,推動(dòng)個(gè)性化醫(yī)療的發(fā)展,以及為藥物研發(fā)和臨床試驗(yàn)提供支持,這對(duì)我們的生命健康具有重大意義。

我國(guó)很早就意識(shí)到人類(lèi)表型研究的重要性。作為相關(guān)研究的主要發(fā)起方,我們不僅成立了多個(gè)相關(guān)研究中心、有了全球第一的張江復(fù)旦國(guó)際創(chuàng)新中心,還創(chuàng)造了另外兩個(gè)全球第一的記錄。

我們完成全球第一個(gè)每人測(cè)量2.4萬(wàn)余個(gè)表型的自然人群深度表型組隊(duì)列。我們從分子表型、細(xì)胞表型、功能表型及影像表型4大測(cè)量模塊,17個(gè)表型研究領(lǐng)域?qū)(gè)體進(jìn)行全方位的測(cè)量,為國(guó)際測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)奠定了基礎(chǔ)。

根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù),我們還繪制了第一張人類(lèi)表型組導(dǎo)航圖,發(fā)現(xiàn)了150余萬(wàn)個(gè)表型間的強(qiáng)關(guān)聯(lián),其中接近四成是跨尺度關(guān)聯(lián),而且大部分關(guān)聯(lián)都是科學(xué)界首次發(fā)現(xiàn)。

總結(jié)

指紋是一種獨(dú)特的生物特征,可以被用于身份識(shí)別和鑒定。指紋的獨(dú)特性已得到廣泛證明,并在各種實(shí)際場(chǎng)景中得到了驗(yàn)證。盡管在極端情況下指紋相同的可能性是存在的,但這種情況是極其罕見(jiàn)的,通常不會(huì)影響指紋識(shí)別的可靠性。

民間一斗窮,二斗富,三斗四斗賣(mài)豆腐的說(shuō)法雖然有趣,但缺乏科學(xué)依據(jù),只是一種美好寓意的童謠而已。當(dāng)然指紋也的確與生命健康存在一定關(guān)聯(lián)。中科院的研究發(fā)現(xiàn)指紋中存在一些特定的生物分子和代謝產(chǎn)物,可以用來(lái)判斷和篩查潛在的疾病。相關(guān)的人類(lèi)表型組研究也早就在我國(guó)的計(jì)劃中。我們期待科學(xué)家們能不斷進(jìn)步,早日將相關(guān)研究運(yùn)用到醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,造福整個(gè)人類(lèi)社會(huì)。

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