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人体皮肤密码探索
——以“指纹”为视角
摘要:指纹作为人体独特的生物特征,具有特定性、反映性以及稳定性,在身份识别、刑侦等多领域广泛应用。本文深入探索指纹相关内容,先阐述指纹的概念,特点,接着介绍指纹的主要类型,包括斗型纹、弓型纹和箕型纹,分析其各自的纹线特点。重点探讨指纹的特点和应用,尤其是在身份识别领域的关键作用。综合多方面研究,旨在全面解析指纹,为指纹相关技术发展和应用提供理论参考。
关键词:指纹;皮肤密码;人身认定
指纹应用起源于中国,指纹鉴定的科学性已经被百余年的穷尽式实证法所充分证明。随着科学技术水平的不断进步与发展,例如纳米技术等显现方法的采用,指纹三级特征的应用成为了可能,正在成为指纹鉴定领域从宏观向微观领域研究的热点。各个学科不断融合,利用指纹遗留物质成分信息分析手印形成的时间,研判手印遗留人的种族、性别、年龄已经成为未来可期的发展方向,而利用烟迹、爆炸残留物、射击残留物、毒品残留物、化妆品残留物和体内代谢物等分析手印遗留人的个性特点已经成为实用技术。
一、指纹概述
(一)指纹的概念
指纹,是人手指表面皮肤花纹的总称,具体由乳突纹线、屈肌褶纹和皱纹三大类纹线组成。手掌根据不同的结构可划分为三个区域,分别是:指头、指节和掌,相对应这三个区域的皮肤花纹分别是指纹、指节纹和掌纹。指纹、指节纹和掌纹共同构成手纹。
1. 乳突纹线
手掌皮肤由表皮、真皮和皮下组织三部分组成,而真皮层又分为乳头层和纤维网状层。在手掌面皮肤组织的真皮乳头层,有一系列按照特定规律排列并凸向表皮的隆突,我们称之为“真皮乳头”。表皮随“真皮乳头”凹凸起伏,在皮肤表面呈现出相应的凹凸结构,凸起的乳峰线我们称之为“乳突纹线”,相邻两条乳峰线之间的凹陷称为“小犁沟”。纤维网状层含有丰富的汗腺,汗液经汗腺导管至乳突纹线上的汗孔排出,使手掌皮肤表皮富含汗液及油脂等多种中介质,为手印的触物留痕奠定理论基础。
2. 褶纹
由于肌肉的弯曲拉伸在手指关节和手掌上形成的粗大明显的凹陷条纹褶纹在胎儿时期形成,出生后随其关节曲伸活动而不断深化。屈肌褶纹的形态、位置和结构有特定的规律,但特征组合的特定性低于乳突纹线,故在鉴定中的价值低于乳突纹线。
3. 皱纹
皱纹是指人的皮肤因张弛、堆积而形成的细小浅表的沟纹。相比于乳突纹线和屈肌褶纹,皱纹一般较短、较细、较浅。皱纹的形态、分布及结构亦有特定的规律,但由于皱纹纹线结构单一多为棒形线,种类和细节特征特征较少,且稳定性较差,故在一定时间内可作为检验的参考依据。
(二)指纹的基本形态
1. 乳突纹线的基本形态
乳突纹线是指单根指纹纹线。
(1)弓形线弓形线,是指从指纹一侧流向另一侧,呈弯弓状且不回转的纹线。
(2)棒形线纹线呈短棒形或近似直线状的,称为棒形线。
(3)弧形线呈明显弯曲圆弧状的纹线。
(4)波浪线纹线上下略起伏,如波峰和波谷相连,称为波浪线。
(5)箕形线
纹线从一侧流向另一侧,并自然弯曲返回原方向的纹线,称为箕形线。
(6)环形线
纹线呈闭合的圆形、椭圆形或类圆形的,称为环形线。
(7)螺形线
纹线由中心端点开始绕顺时针或逆时针方向旋转一周以上所形成的螺旋状纹线,称为螺形线。
(8)曲形线
弯曲呈“S”形状或“Z”形状的纹线,称为曲形线。
2. 乳突花纹的基本类型
指纹的乳突花纹纹型特征根据乳突花纹组成结构、中心花纹形态、内部花纹的倾斜流向、中心花纹的高低位置关系、中心腔内的结构以及距离三角的远近六个方面可将指纹的纹型特征进行细致的种类划分,按照上述顺序对指纹进行的分类在《指纹学》中称为“人工六步分类”。按照乳突花纹组成结构,可将指纹分为四个类型:弓型纹、箕型纹、斗型纹和混杂型纹。弓型纹,指纹线从指头的一侧流至另一侧不返回,由两个系统上下层叠构成的花纹,没有三角;箕型纹,中心由一根以上的箕形线套叠构成内部系统,上部及两侧由弓形线体系包绕,下部由一些波浪线和横行线为根基组成的花纹。一般具有三个系统和一个三角;斗型纹,中心由一根以上的环形线或螺形线或曲形线相套叠或层叠,或环形线与螺形线体系相套叠构成内部系统,其上部及两侧外围由弓形线系统包绕,下部由波浪线和横行线为根基组成的花纹,一般具有三个系统和两个三角;混杂型纹,指中心由两种以上的纹线体系相并列混合,或因其形态畸特、结构杂乱而不能归入弓、箕、斗的花纹,一般具有三个系统,真假三角并存的形态结构。
二、指纹的特点
指纹的特点可概括为触物留痕、人各不同、终身基本不变和认定人身四大核心特点,同时具备提升生理功能的实用特性。
(一)触物留痕
人体皮肤中具有分泌功能的腺体共有三种,分别是汗腺、皮脂腺和泌离腺。首先,汗腺是分泌汗液的组织,分布于人体全身,手掌和脚掌分布最为密集,在手掌和脚掌面的乳突纹线上分布着大量的汗孔,汗孔是汗液从人体排泄到体外的出口,因此,指纹表面附着大量的汗液。汗液通常情况下是无色透明的, 98% 以上为水,少量为电解质离子和一些有机化合物(氨基酸、蛋白质、尿素、维生素、乳酸和葡萄糖等)。人体皮肤分泌的这些物质均属于人体的排泄物,是由于人体的新陈代谢作用产生,物质成分同时反映相关的人体信息,比如DNA 遗传信息、性别、年龄、职业、疾病、药物史及吸毒史等。人体皮肤分泌的物质不仅是汗液的主要物质成分,更是极佳的溶剂,当指纹与其他物质接触时,可以溶解吸附更多的物质,比如灰尘、血液、油漆等物质。当行为人与现场物品接触时,会将指纹表面附着的物质成分转移到现场上,从而留下与自身相关的信息。
(二)人各不同
人各不同,又称为指纹的特定性或唯一性。每个人的指纹纹线粗细、长短、形状、分布以及细节特征点(如起点、终点、分歧、结合等)的排列组合均不相同,即使是同卵双胞胎的指纹也存在差异,这是指纹用于身份识别的核心依据。在指纹鉴定实务中,一般需要至少 8 个反映性较好的特征构成的细节特征组合才能反映出手印的特定性。
(三)终身不变基本不变
终身基本不变也称指纹的稳定性。指纹的基本嵴线结构在胚胎发育第 19 周左右形成后,一生都不会发生本质改变。虽会随年龄增长出现纹线变粗、面积略增,但纹线的基本形态、分布、特征点的种类和位置都始终稳定,不受日常磨损、轻微损伤影响(真皮层未受损时,再生后指纹仍保持原样)。
由于指纹具有人各不同的特定性和终身不变的稳定性,再加上其具有触物留痕的特点,在诉讼活动中,指纹鉴定常常承担着证明人身份和事实的作用。指纹因其独特的花纹特征和局部多元化的细节特征,而成为不可重复的人体密码,可在日常生活中用于身份认证,例如指纹解锁和身份证办理时的指纹采集。
三、指纹的应用
指纹凭借上述四大核心特点,已在多个领域实现广泛且重要的应用,主要集中在身份认证、安全防护及其他专业技术领域。
(一)身份认证
通过比对指纹的纹型特征和细节特征可以确认个人身份,高效且精准。在刑事侦查中,通过现场提取的指纹与数据库比对,可以快速锁定犯罪嫌疑人;在司法审判中,指纹可作为关键物证,指纹鉴定意见书也是重要的法定证据,在证明案件事实上有着重要的价值。在办理身份证、护照时采集指纹,作为身份核验依据;出入境边防检查中,通过指纹快速验证旅客身份,提升通关效率与安全性。另外企业或单位在考勤时,通过指纹打卡记录员工出勤情况,可以有效避免代打卡;还有部分考试(如公务员考试、职业资格考试)中,可以用指纹核验考生身份,防止替考。
(二)安全防护
利用指纹的特点,可以为个人信息、财产及空间安全提供专属保护。比如智能手机、平板电脑、笔记本电脑的指纹解锁功能,有效替代传统密码,防止设备被盗用;还有一些支付软件、银行 APP 支持指纹支付,保障账户资金安全,减少密码泄露风险。除此之外,家庭或办公场所可以安装指纹锁,无需携带钥匙,通过指纹即可开门,避免钥匙丢失、被盗配的安全隐患;部分保密场所(如实验室、档案室)的门禁系统,通过指纹控制人员进出,确保空间安全。更甚至有些水杯也增加指纹解锁功能,有效避免可疑人员投放危险物质。
(三)专业技术与特殊领域
在个别特殊专业领域,指纹可提升工作精度或满足特殊需求。例如在医疗领域中,医院的电子病历系统通过指纹登录,确保医护人员身份准确,避免病历信息被篡改或泄露;部分医疗设备(如手术器械管理系统)用指纹记录使用人员,便于追溯操作责任。还有一些高精度工业设备,通过指纹授权操作权限,防止非专业人员误操作导致设备故障或生产事故;在物联网设备管理中,指纹可作为设备使用者的身份标识,实现对设备的个性化控制与管理。
参考文献:
[1] 韩均良主编. 痕迹检验. 北京. 法律出版社,2022(第二版)[2] 谭铁君主编 . 痕迹检验 . 北京 . 中国人民公安大学出版社,2023(第一版)[3] 马荣梁 . 指纹显现技术的现状与发展趋势(英文)[J]. 刑事技术 ,2016(4)[4] 袁颖, 李晨, 戴黔. 指纹显现技术应用现状与发展趋势综述[J].贵州警官职业学院学报,2017(5).[5] 李柳 , 袁曦明 , 王永钱等 . 潜在手印显现技术的研究及发展 [J].大众科技 ,2008(10)作者简介:李晓(出生年 1989- ),性别女,民族汉,籍贯(河南省南阳市),学历硕士研究生,职称讲师,主要从事物证技术和司法鉴定方向的研究工作。
董海霞,西北政法大学公安学院副教授,研究方向为物理、痕迹检验和司法鉴定方向。
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