佛羅里達州的警察正在搜捕一名潛伏在暗處的男子。
兩年多來，他至少嚇壞了幾十名女性。他從窗戶偷窺，并溜進臥室，看她們睡覺。他觸摸幾名女性的腳或頭發 － 有時，他甚至進行性侵犯。
媒體戲稱他為“連環偷窺者”，而警察也在拼命找他。9月，他們發布了一張黑頭發、黑眼睛的拉丁裔男子面部草圖，他有著光滑的皮膚、高高的顴骨和尖尖的下巴。不過，這張草圖并不是根據目擊者的描述由警局藝術家繪制的。每次侵犯時，偷窺者都蒙住了他的臉，佛羅里達州珊瑚閣市的警察Kelly Denham表示。“他從未露面。”
因此，當地警方不得不走一條不太尋常的路線：他們購買了一幅根據偷窺者的DNA而由計算機生成的圖像。
Parabon NanoLabs，這家位于弗吉尼亞州雷斯頓市的公司，以4500美元的價格分析了偷窺者遺留在犯罪現場的DNA。此分析側重于與頭發顏色、眼睛顏色、面部特征和祖先相關的遺傳線索。隨后，Parabon制作出了一張偷窺者臉部的數字合成圖像。
Parabon的生物信息學主任Ellen Greytak認為，Parabon創建的圖像并不能提供嫌疑人的準確照片。“我們與執法部門合作，為他們提供嫌疑人應該長什么樣的印象，”她說，或者從嫌疑人名單中劃掉哪些人。
偷窺者。正如Parabon NanoLabs根據DNA生成的圖像顯示，一名涉嫌參與佛羅里達州的幾起性侵犯案件的男子可能是拉丁裔血統，有著黑色的頭發和棕色或淡褐色的眼睛。
PARABON NANOLABS
在過去幾年中，一些科學家和公司都涉足了這個外表預測的新世界。這是一個朦朧的地方，而人類長相的根本就隱藏在他們的遺傳說明書中。科學家將人的生理特征與DNA的微小標記相聯系，挖掘出這些根本。如果調查人員能夠利用DNA來預測鼻子的寬度，或眼睛的大小，那么他們就更容易追蹤到罪犯。
支持者認為，這項技術不僅僅能夠為調查人員提供案件的線索。它還能夠描繪出古代人的臉 － 失散多年的祖輩，甚至可能是尼安德特人。有些人甚至設想讓準父母一睹其未出生孩子的容貌，不過這仍然是一個遙遠的夢。
事實上，從DNA聯想到一個人外表的科學仍然是少得可憐。面部特征可能是由數百個或數千個基因所塑造的，而每一個的影響都非常小。
而科學家們才剛剛開始梳理這一切。頭發、眼睛和皮膚的顏色，以及種族背景，相對容易確定。不過，其他性狀（如身高和臉型）的遺傳基礎分散在人的DNA中，就像蒲公英的種子飄散在風中。人們很難去追蹤每個微小的部分。這就是一些研究人員認為目前的預測尚未到黃金時代的原因。
據荷蘭伊拉斯姆斯大學醫學中心的遺傳學家Manfred Kayser介紹，一些嘗試主要依賴性別和祖先的遺傳信息（例如，這個人是否是男性和歐洲血統），從而構建這個人的臉部圖像。他認為，這“其實并不比你的想象力更準確”。
國王的臉
最近，英格蘭一位聲名狼藉的國王的臉留給了藝術家去想象。
皇室特征。國王理查三世尸骨中的DNA表明，這名國君有著藍色的眼睛（接近于最上面一行所示的色調），金色或淺棕色的頭發（下圖）。
2012年，也就是理查三世在戰爭中喪命的500多年后，考古學家在英格蘭一個停車場中挖出了這名君主泛黃的骨骼（SN: 3/9/13, p. 14）。Kayser及其同事對古老骨骼中DNA的數十個遺傳線索進行分析，最終為理查三世的外表提供了可靠的細節，他們去年在《Nature Communications》上報道了這一成果（SN Online: 12/2/14）。
“十分肯定的是，他有著藍色的眼睛，”Kayser 表示。“在年幼的時候，他很可能有一頭金發，在成年之后，他的頭發可能是金色或淺棕色的。”Kayser及其同事知道他們要尋找什么，因為他們及其他科學家已經找到了控制頭發和眼睛顏色的基因。研究人員首先要掃描數千個人的遺傳說明書。
每個人的說明書，或基因組，擁有30億個化學堿基對，這些DNA“字母”清楚地說明了從性別到膚色的一切。在人與人之間，大多數字母相差不大。不過，科學家能夠利用微小的文本差異，即被稱為單核苷酸多態性的一個字母差異，來預測某些生理特征。
比如，Kayser的團隊能夠通過分布在6個基因中的6個字母來推斷一個人眼睛的顏色。為了弄清楚頭發的顏色，研究人員關注了22個字母。對于藍色或褐色的眼睛，他們的預測準確率超過90%。頭發顏色也差不多，準確率在80%到90%之間 － 紅頭發是最容易的。
對于理查三世的DNA，研究團隊使用了名為HIrisPlex的系統。這個系統也有著打擊犯罪的吸引力。根據研究人員去年在《Forensic Science International: Genetics》上的報道，它能夠從血液、精液和唾液中找出一個人頭發和眼睛的顏色 － 即使樣本中的DNA已經降解。這很了不起，因為法醫DNA可能很差勁。如果樣本在犯罪現場放了很久，則DNA可能分解，變得難以分析。
有了頭發和眼睛的顏色，Kayser 的團隊如今又在系統中增加了膚色，這是他們9月在波蘭的國際法醫遺傳學協會的會議上介紹的。初步的結果表明，膚色檢測與眼睛和頭發的顏色一樣準確。
對預測外表而言，顏色的線索是一個好的開始，但預測工具的邊緣仍然是粗糙的。藍色和棕色以外的眼睛顏色難以預測，同樣，對于金發的幼兒，DNA也不能區分成人的頭發是金色的還是深色的。
檢測案例
根據HIrisPlex DNA檢測系統的預測，這個人有著紅頭發和藍眼睛，系統給出了可能顏色的概率（詳見數字）。
盡管如此，這些特征以及祖先，是能夠輕松摘到的果實，澳大利亞昆士蘭大學的遺傳學家Peter Visscher認為。其他特征則是科學家難以抓住的。例如，身高和臉型大多遙不可及。
這很復雜
如果沒有脊柱側凸，理查三世可能有5英尺8英寸高。
科學家根據他股骨的長度計算出這個數字。使用他的DNA則可能只是接近這個數字。
“對于任何人來說，最好的猜測可能是正確的 － 但也可能相差2-3英寸，”Visscher說。
根據DNA預測性狀時，兩個主要的因素在起作用，他說。第一個是基因相對環境在多大程度上影響了某個性狀。（對于某些性狀，如體重，環境起了很大的作用。）第二個是有多少基因參與。例如，如果許多基因影響了鼻子的形狀，那么每個基因的個體貢獻可能是微小的，難以推測。
Visscher表示，影響身高的基因數量可能是巨大的 － 大概有幾千個。對于身高這種更復雜的性狀，科學家們付出了艱苦的努力。Visscher及400多名同事收集了79項研究的數據，這些研究掃描了超過25萬人的基因組。分析發現，整個基因組中大約有1萬個DNA字母與身高相關聯，研究人員在《Nature Genetics》上發表了這一成果。
不過，僅僅利用他或她的DNA，即使所有信息也不能幫助研究人員確定一個人的身高。而如果科學家無法預測像身高這樣的經過充分研究的性狀，那么對于其他更模糊的性狀，如嘴巴大小或兩眼之間的距離，希望就更加渺茫了。
Visscher認為，在未來5到10年，隨著更多人的更多數據出現，科學家有可能判斷一個人比平均水平高還是矮。不過現在，根據DNA來預測身高“還不是特別有幫助，”他說。“我的猜測是這可能比面部特征更糟。”
給我看看數據
一個人可以通過一點點化妝或新的發型來改變他或她的臉。不過，基本的結構，如鼻子的長度、耳朵的大小，主要來自爸爸和媽媽。
科學家知道，人類特征的藍圖位于他們的基因中，Kayser說，不過他們“對于基因的了解仍處于萌芽階段”。他最近一直在嘗試，希望充實DNA與外表之間的聯系。
2012年，Kayser及其同事利用近1萬名參與者的DNA以及2-D或3-D圖像，挑選出5個影響臉型的基因。其中一個基因，PAX3，似乎調整了鼻梁；這個基因也在那年早些時候被其他研究人員鑒定出。加拿大卡爾加里大學的進化生物學家Benedikt Hallgrimsson認為，這些發現是一個良好的開端。不過總體而言，“我們對臉型的遺傳學仍了解得不多。”
遺傳快照
一個人DNA中的微小差異，稱為單核苷酸多態性或SNP，可幫助預測生理特征。一些性狀更容易預測。
去年，研究人員試圖揪出更多的線索。在一篇發表于《PLOS Genetics》的有爭議論文中，賓夕法尼亞州立大學的人類學家Mark Shriver及其同事充分挖掘592名參與者的遺傳信息，制作出人臉的3-D模型。幾乎沒有足夠的人來研究這么復雜的東西，Hallgrimsson說。
Parabon尚未發表研究，說明其預測的準確性，不過據生物信息學主任Greytak介紹，一些執法機構已經檢驗過了。有時，機構會進行一次測試，在購買產品之前送來一些DNA樣本。隨后，這些機構將照片與Parabon的預測進行比較。“我們已經贏得了每一個人，” Greytak說，不過這些機構并沒有將檢測結果公開。
Parabon的預測基于大約1.5萬人的數據庫，考慮了性別、祖先和面部特征的遺傳信息。盡管如此，Greytak表示，“我們需要更多的數據。這是個大事情。”她認為，如果你想捕獲人臉的變化，那么你需要了解各種各樣的面孔與它們的遺傳學有何關聯。
Greytak也承認，Parabon的技術不能像照片一樣識別個體。不過，從排除的角度來看，這項技術“絕對是準備好了”。調查人員可以利用圖像來排除嫌疑人。例如，在搜索連環偷窺者時，警察可以排除紅頭發和藍眼睛的嫌疑人。
對于8月份以后不曾與其他案件相關聯的偷窺者，這張圖像為犯愁的調查人員提供了新的探索之路。“我們的調查處在靜止狀態 － 這就是我們求助于Parabon DNA圖像的原因，”Denham 談到。“看看我們能提出些什么，來找到這個家伙。”
這篇文章發表于2015年12月12日的《科學新聞》上，標題為，“臉上有什么？”。