在现代社会，有许多场合是需要核实一个人的身份的。对照身份证当然是很常用的方法，人脸识别也很有帮助，但有一种最古老的方法至今仍在使用，那就是指纹比对。它可以在很短的时间内以极高的准确率，判断某个留在纸上、物体上的指纹是不是属于某人，从而确认其身份，成本低同时效果好。

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1、指纹是什么？

顾名思义，指纹，就是在每个人手指上的各种皮肤纹路的总称。实际上，人类不仅有指纹，还有指节纹、掌纹，但通常指纹是最常用的鉴别特征。人的手指上有汗腺，能够不断分泌汗液，皮肤纹路上的凸起蘸上汗液之后再接触其他物体，就会将自己的痕迹留在物体表面上，从而形成指印。这就类似于用印章蘸上印泥，再盖在纸上，只不过汗液是透明的而已。

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人类的皮肤可以分为表皮层和真皮层，人类的指纹主要就分布在表皮层中的生发层。这一层的细胞具有自我繁殖能力，外面的磨损、脱落了，新的细胞就会从里面顶上。因此，人类的指纹是没法用物理的方式磨掉的——20世纪美国有个黑帮大佬，就曾用强酸烧蚀自己的指纹，可惜仅仅两个月之后，新的指纹又长出来了，白白受苦。

对于“人类为什么会有指纹”这个问题，人类至今也无法回答。有一种比较靠谱的猜测是：当手指在抓握物体时，指纹起到了一个防滑的作用，有点类似于鞋底上凸起的花纹。但这却无法解释为什么每个人的指纹都是独一无二的。

的确，今天的地球上大致有八十多亿人，而法证科学认为，在其中找不出两个完全一样的指纹。这是因为人类的指纹非常复杂，指纹上每一根纹线的粗细、长短、形状、倾斜角度都不尽相同；纹线之间还会形成平行、交叉、穿插等情形。因此，按照排列组合的原理，这些纹线能形成的组合数量，就非常庞大了。可以说，即使地球上的人口再增大十倍，也不一定能找到两枚完全相同的指纹。

更有意思的是，人类从3-4个月开始长出指纹，尽管手指会慢慢长大，但指纹的样式却是终身不变的。至于背后的原因，有人认为指纹和DNA（脱氧核糖核酸）有关，而每个人的DNA是独一无二的，所以指纹也就具有独特性、终身性了。

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2、如何鉴别？

通过指纹鉴别来判断身份，主要是用指纹去比对纸上的指印和印在某个物体表面上的指印。

在这种情况下，通常都是用手指蘸染印泥或墨水，刻意地盖在纸上的，指印清晰、规整，比对起来也相对简单：在放大镜的帮助下，先在指印上找到几个特征点（比如，两根纹线是否交叉、是不是朝着同一个方向倾斜、是弯折还是直线），再去对比的指纹上，看看有没有类似的特征点。通常来说，有10个特征点一致，就能确认是同一个人的指印。

图片指纹鉴别丨图源：作者提供

而今天的指纹鉴别，原理与之类似，但是使用仪器来完成，速度更快、准确率更高。

那么，在没有指纹鉴别仪器，甚至没有放大镜的古代，能不能鉴别指纹呢？

从各种文献记录中不难看出，前人是能够鉴别指纹的，所以才会在各种契约上，都要求双方按上自己的指印。尽管鉴别的精度可能不高，还受到各种客观条件限制（比如，手指按压时有所偏斜，指印就会变形；蘸印泥过多，也会造成指印模糊），但有足够的耐心和细心，看出两个指纹不一致，还是有把握的。

当然，还有一个更有趣的用法，出自于民国时期的军阀马鸿逵。此人在宁夏推行过“身份证”，借此加强对社会的管制。但在那个时期，拍照是一件很昂贵的事情，不可能全省每个人都拍一张；于是，他就弄出了一个简便而高效的方法：

每个指纹按照中心是不是封闭的圆形，可以分为箕（jī，指纹中心是敞开的）、斗（指纹中心是封闭的同心圆），两者必居其一。此刻，用“○”代表“斗”，用“X”或“△”代表“箕”，则每个指纹不是“○”就是“X”，十个指头当然就可以用十个符号来代表。按照“左手到右手、大拇指到小拇指”的顺序，就能形成一个10位的字符串。比如，本文作者的双手指纹，用这个办法来表示，字符串就是：XOOOX XOOOX。

颁发身份证时，看看持证人的双手，把这字符串记录在身份证上，就完成了指纹的登记。而当检查身份证时，只需要把证件上的字符串和此人的双手比对一下，瞬间就能判断是否为本人。这个办法相当简单，哪怕文盲也能学会。

那么，任意的两个人，这个十位数字符串恰好相同，岂不是就可以互相借用身份证了？没错，但从数学上说，这种概率仅为1/1024，也就是还不到千分之一，哪有那么凑巧的事啊。

3、泄露指纹？

说到这里，也许有读者会担心，那如果我的指纹被泄露了，岂不是很危险吗？

呃，理论上说，盗取别人的指纹是可能的。只要拿到别人曾经抓握过的物品（比如玻璃杯、门把手），就可以拓下指纹，然后仿制一个。

但要做到能骗过指纹鉴别仪的程度，就需要非常清晰的指印，日常生活里留下的指印是很难实现的。当然，如果是主动留下清晰的指印，再去订制一个硅胶指模（有人用这种办法，请同事代为打卡），相对就简单得多，但后果往往难以控制。

另外，有人担心拍照时的“剪刀手”会泄露指纹，这在目前的技术上还是非常困难的。毕竟，照片是有像素限制的，即便把照片放大很多倍，也难以清晰的体现出指纹来。除非你故意对着自己的手指拍照，再把照片发到朋友圈，否则都不用太过担心啦。供稿单位：重庆科技馆

作者：馒头老妖，科普作家，南京大学化学博士。

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来源: 重庆市科学技术协会