1.人脸模样是否由基因控制,相貌由什么控制

来源：知乎

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基因决定相貌

相貌主要指的是一个人的面部特征或脸部形态。既然相貌是父母给的，那就一定与遗传有关，因此可以说基因决定相貌，确切地说，是父母的基因决定一个人的相貌。但是，父母的基因是如何决定相貌的呢？现在，一些研究结果正在回答这个问题。

荷兰鹿特丹市伊拉斯姆斯大学医学中心的曼弗雷德·凯瑟尔研究团队利用人的三维头部核磁共振成像和二维肖像照片来绘制面部标志，以此来估计面部特征。随后他们进行了全基因组关联分析，这种分析被用于寻找更频繁的出现于人类特殊联系中的基因变异。而且，全基因组关联分析也有助于解释为何同卵双胞胎的相貌近乎完全一样。同时，与毫不相干的人相比，兄弟姐妹的脸面也非常相似。

研究人员绘制了1万名来自不同国家有欧洲血统的人的面部特征，然后采用基因组关联寻找这1万人与面部形态有关的基因。结果发现，有5个基因可以决定人们的相貌，或者说这5个基因对人的脸型有显著影响。其中3个基因与颅面部的发育和疾病有关。

凯瑟尔认为，这个结果意味着人们或许在未来的某个时刻有可能仅仅通过一个人遗留下来的DNA就能推断其脸型，而且根据DNA就能绘制出一个人的肖像。

尽管现在研究人员还不能完全解释这5个基因是如何决定人的相貌的，但大致分析认为，这5个基因与9个面部特征有关，这9个面部特征与人的额骨、上颌骨、下颌骨、颧骨、眶骨、鼻骨等有关，而这些头面部骨头发育的成熟与否以及成形的大小和高低等，都决定着一个人的相貌。例如，眯眯眼就与眶骨有关，是因为眶距较小造成的。

垃圾基因也能决定相貌

垃圾基因是指基因组中95%~98%的不编码任何蛋白质的基因。但是，现在的研究发现，占据基因组绝大部分区域的垃圾基因并非垃圾或没有功能，而是未被认识的宝藏。研究人员已经发现，垃圾基因的功能之一就是调节基因的活动，如同一道指令一样，控制着基因。

人与人之间差异的主要表现之一是每个人的相貌并不相同。既然相貌是由基因决定的，而且垃圾基因也参与和调控编码蛋白的功能基因，因此人的相貌也可能由垃圾基因来调控。这个推测现在在动物身上得到证实，从而也可推论，人的相貌不只是上述5种基因决定，而是由其他一些垃圾基因和与相貌有关的功能基因共同决定。

美国伯克利劳伦斯国家实验所的阿克塞尔·维塞尔研究团队发现，小鼠的垃圾基因中有一些被称为增强子的基因片段可以像开关或放大器一样影响小鼠面部基因的作用。例如，眼睛的大小、鼻子是否挺拔、头颅的形状等可能都与这些被称为增强子的基因片段密不可分。

维塞尔等人通过对小鼠胚胎的实验发现，能对小鼠头部发育起影响作用的增强子有55个，其中，有一些对小鼠的相貌（脸部形态）产生重要的影响。于是，他们培育了缺少3个已知增强子的转基因小鼠，然后用计算机断层扫描成像来描绘这些小鼠56天大时的头颅三维图像。图片显示，转基因小鼠的头颅在长短和宽窄上都与普通小鼠不同，前者的头颅或长或短些，或显得更窄或更宽些。而且，如果删除转基因鼠的这些增强子并不引起腭裂、下巴突出或其他问题，只是面部的细微结构有调整。

这个结果提示，垃圾基因中的增强子也可以决定人的相貌。当然，人类基因组中可能有成千上万个增强子，它们都在某种程度上影响脸型的形成。研究人员目前还不清楚这些增强子怎样发挥作用，但垃圾基因与人的相貌肯定是有关联的。

2.人脸识别技术能判断长相非常相似的人吗

人脸识别目前的应用除了检索相似人脸之外，当然有用于身份验证的，北京奥运会、上海世博会、伦敦暴乱嫌疑人认定、伦敦希斯罗机场入境等等都有使用基于人脸的身份验证软件。只是具体来说各个产品的识别准确性有待具体问题具体分析。现在的算法在126对双胞胎（252人）的上万张图像的数据库上测试，验证出人脸识别技术来识别双胞胎是可行的。但是当图像包含光照、姿势、表情等等变化时，效果很差。这个是识别非双胞胎或双胞胎都面临的问题。另外有些算法还会特别提取一些细微特征例如痣、疤痕等来帮助区别双胞胎。现阶段来讲人脸比起指纹、虹膜、DNA这些生物特征来说，确实精确度还不够。但是设想刷脸取代取代密码并不能说“很天真”。我在另外问题的答案里也提到过，自动人脸识别技术发展了40多年，False reject rate从1993年的79%降到2010年的0.3%(false accept rate=0.1%)。LFW库上的算法识别率从2007年的60%升到2014年的97~98%，可见是取得了巨大进步的。同卵双胞胎，长得非常像。人脸识别技术还没有办法区分出来。对于这个问题，常见的技术实现方法如下几种：参考模板法首先设计一个或数个标准人脸的模板，然后计算测试采集的样品与标准模板之间的匹配程度，并通过阈值来判断是否存在人脸；人脸规则法由于人脸具有一定的结构分布特征，所谓人脸规则的方法即提取这些特征生成相应的规则以判断测试样品是否包含人脸。