- Mark Shriver und sein Team von Penn State wollen eine Nachbildung Ihres Gesichts ausschließlich mit DNA erstellen.
- Diese Art von Technologie könnte helfen, Erkältungsfälle mit nicht identifizierten Überresten zu lösen.
- So versucht Shriver Lab, uns so nah wie möglich an ein Gesichtskopiergerät zu bringen.
Das Folgende ist ein Transkript des Videos.
Abby Tang: Dieses graue 3D-gedruckte Gesicht ist mein eigentliches Gesicht. Aber dieser weiße basiert ausschließlich auf meiner DNA. Das habe ich überhaupt nicht erwartet. Es ist keine genaue Übereinstimmung, um es gelinde auszudrücken. Aber Forensiker verbessern unermüdlich ihre Fähigkeit, Menschen zu identifizieren, ohne jemals ihre Gesichter zu sehen. Wieso den? In Strafsachen mit nicht identifizierten Überresten kann die Anerkennung die letzte Chance sein, Spuren zu entwickeln, nachdem traditionelle Methoden versagen. Und wenn sie Glück haben, könnte die Rückgabe der Identität eines Opfers den Fall beenden.
So geschah es 2017, als eine Firma namens Parabon diese Gesichtsrekonstruktion erstellte. Das Bild hat die 26-jährige Shaquana Caldwell erkannt und ihr Mörder nach Monaten ohne Spuren erwischt. Parabon kombinierte zwei Methoden der Gesichtsrekonstruktion, der forensischen Skulptur und der DNA-Phänotypisierung. Forensische Skulptur verwendet Schädelreste und Bevölkerungsproben, um eine Vorstellung davon zu schaffen, wie das Opfer aussah. Aber diese Methode wird niemals 100% genau sein. DNA hingegen könnte uns so nah wie möglich an einen Kopierer bringen.
So sind wir im Shriver Lab in Penn State gelandet.
Sarita: Dies sind nur Umschläge und Umschläge von Haaren.
Abby: An jedem anderen Ort wäre dieser Schrank voller Haare wirklich seltsam. Sie sammeln Daten über den Haartyp, die Gesichtszüge und mehr von Leuten, um einen Algorithmus zu entwickeln, der meine DNA nimmt und eine Nachbildung meines Gesichts ausspuckt.
Produzent: Klingt jeder so, wenn er es tut? [all laughing]
Sarita: Nein! Ich habe noch nie jemanden so klingen gehört.
Abby: Ich bin nervös, dass ich mich nicht wiedererkenne, wenn ich es auf dem Bildschirm sehe, nicht weil es keine gute Wiedergabe ist, sondern weil ich eine andere Vision von mir habe als die Realität.
Markierung: Bereit?
Abby: Ich bin fertig. OK! Das habe ich überhaupt nicht erwartet. T
Sein endgültiges Bild ist eine Komposition aus meinen genetischen Informationen und den gesammelten Daten von Menschen, die meine genetischen Vorfahren teilen. Im Moment funktioniert der Algorithmus am besten, was bedeutet, dass das vorhergesagte Gesicht am besten erkennbar ist, wenn eine Person statistisch durchschnittlich aussieht.
Markierung: Sie können also aus den Genotypen geschätzte Abstammungsachsen erhalten, und dann legen wir die merkmalsspezifischen Genotypen übereinander.
Abby: Mm, komm. Es gibt einige große Unterschiede zwischen meinen tatsächlichen und vorhergesagten Gesichtern.
Markierung: Was mir sagt, dass wir mehr Informationen im Modell benötigen.
Abby: Menschen teilen ungefähr 99,9% der DNA, aber was mich wie mich aussehen lässt, sind die letzten 0,1%. Und das ist den Einzelnukleotid-Polymorphismen zu verdanken, den Variationen der Basenpaare in unseren Genen. Dies ist mit unseren Augen am einfachsten zu erkennen. Ich habe zwei Adenine am Basenpaar, die meisten werden mit braunen oder haselnussbraunen Augen in Verbindung gebracht. Was ich tue. Wenn Sie nun die A herausnehmen und sie durch zwei Guanine ersetzen, verschiebt sich diese Wahrscheinlichkeit in Richtung Blau oder Grün. Mark und sein Team bauen eine Datenbank auf, welche SNPs welche Funktionen beeinflussen.
Markierung: Wir sind wirklich in einem frühen Stadium. Ich meine, wir haben 200 Gene, die erhebliche Auswirkungen auf das Gesicht haben.
Abby: Im Moment ist ihre Formel nicht perfekt. Viele Merkmale werden von mehreren SNPs gesteuert, es handelt sich also nicht um eine einfache Eins-zu-Eins-Verbindung.
Markierung: Wissen Sie, die Unterscheidungsmerkmale, auf die wir uns wirklich verlassen, um uns gegenseitig zu identifizieren, kommen nicht unbedingt durch.
Abby: Kleine Details fehlen, wie mein Backenmaulwurf. Und meine Nase ist in Wirklichkeit etwas spitzer. Normalerweise denke ich nicht, dass ich wie mein Vater aussehe, aber ohne das Mapping, das Textur-Mapping, sieht es ihm sehr ähnlich.
Markierung: Dann sind das wahrscheinlich Gene mit großen Auswirkungen, denn diese Unterschiede, die man sieht, die jemanden unverwechselbar machen, heben sich oft bei seinen Geschwistern ab. Wie du gesagt hast, dein Gesicht sieht aus wie dein Vater.
Abby: Außerdem sind SNPs mit unterschiedlichen Merkmalen verbunden, jedoch nicht mit einem endgültigen Beweis dafür. Ich habe zum Beispiel alle richtigen SNPs dafür, dass ich keine Kinnspalte habe, aber erzähle das allen meinen Tyrannen, die mich als Heranwachsende Po-Kinn nannten. Bei so vielen Variationen benötigen Mark und sein Team Daten von so vielen Leuten wie möglich, um dem näher zu kommen.
Und wenn Sie unsere DNA bereits haben, was bekommen wir dann hier?
Sarita: Um unsere Forschung zu informieren, müssen wir Messungen und Daten zu vielen Phänotypen durchführen. Die Idee ist, dass wir hoffentlich durch das Sammeln all dieser Daten und deren Verknüpfung mit Ihrem tatsächlichen Aussehen einen Algorithmus verwenden können, um eine Vorhersage über jemanden zu treffen, von dem wir diese Informationen nicht kennen.
Abby: Also beschloss ich, dem Algorithmus meine Daten zur Verfügung zu stellen.
Alles klar, schneide weg.
Haare können einen Fall machen oder brechen, aber die häufigste Form der forensischen Haaranalyse ist nicht wissenschaftlich.
Sarita: Die häufigste forensische Form der Haaranalyse verwendet häufig Rassenkategorien, um Haare zu kategorisieren. Auf diese Weise können wir Haare objektiver untersuchen. Also werden wir Ihr Haar in einen Kunststoff mit niedrigem Schmelzpunkt einbetten und dann den eingebetteten Chip in zwei Hälften schneiden, damit wir den Haarschaft nach unten sehen können. Und so nennen wir das Querschnitt. Und wir können uns die elliptische Natur Ihres Haares ansehen, ob es runder ist, die Dicke, sehen, ob Sie ein Medulla haben, denn manche Leute haben kein Medulla im Haar.
Abby: Was ist eine Medulla?
Sarita: Die Medulla ist der mittlere Teil des Haares. Man kann es sich wie das Knochenmark der Haare vorstellen. Das ist forensisch sehr wichtig, denn wenn Sie ein Forensiker sind, stehen Sie auf dem Zeugenstand, Sie sagen, es sei ein afrikanischer Haartyp, dann werden Sie die Jury dazu bringen, zu denken, dass der Täter eine bestimmte Rasse war.
Abby: Sie testen auch Ihre Hautpigmentierung.
Javier: Was dies tut, ist es, das Melanin in Ihrer Haut zu messen. Ich brauche drei Teile. Ich werde diesen Teil deines Arms genau hier brauchen, mit der Handfläche nach oben, weil er nicht viel Licht ausgesetzt ist.
Abby: Oh ja, das verstecke ich.
Javier: Wir brauchen deine Stirn, denn die ist tatsächlich viel Licht ausgesetzt. Und wir werden Ihre Haare brauchen, denn wir werden uns auch Ihre Haarpigmentierung ansehen.
Abby: Dieses kleine Ding ist so etwas wie das, was sie in Make-up-Läden verwenden.
Javier: Ja, das stimmt.
Abby: Für Gewicht und BMI schießt die Tanita-Waage eine kleine Menge Strom durch Ihren Körper.
Sarah: Okay, wir werden dich durch einen Stromschlag töten.
Abby: OK.
Sarah: Klein.
Abby: Was ist mit meinem Mikrofonpaket?
Sarita: Es sollte in Ordnung sein.
Abby: OK. Ach nein.
Sarah: Du fühlst es nicht.
Abby: Ich weiß, ich bin nur nervös. Da ich an der Untersuchung teilnehme, müssen sie wissen, wie mein tatsächliches Gesicht aussieht.
Sam: Das ist also im Wesentlichen unsere Low-Tech-Maschine ohne Schwerkraft. [both laughing]
Abby: Oh, ich fühle es. Ich bin im Weltraum. Die Schwerkraft beeinflusst, wie Ihr Gesicht auf Ihrem Schädel liegt. Fotos aus allen Blickwinkeln zu erhalten, liefert ein genaueres Endprodukt.
Sam: Im Grunde nehmen wir alle Fotos aus allen Winkeln, die wir aufgenommen haben, auf, übertragen sie in unsere Vektorsoftware und fügen sie tatsächlich zusammen. So bekommen wir etwas, um das Sie sich tatsächlich auf einem Computerbildschirm drehen können.
Abby: Sie werden das neben die Nachbildung aus meiner DNA stellen und sehen, wie sie zusammenpassen oder nicht?
Sam: Ja, wir werden sehen, wie genau wir Ihr Gesicht vorhersagen können.
Abby: Indem sie bekannte Gesichter verwenden, um ihre Arbeit zu überprüfen, können sie die Genauigkeit des Algorithmus bei der Vorhersage unbekannter Gesichter verbessern. Und je öfter sie SNPs mit verschiedenen Merkmalen korrelieren sehen, desto definitiver können sie sie verbinden.
Markierung: Wir müssen nicht jeden beproben, um zu verstehen, wie etwas funktioniert. Wir brauchen eine repräsentative ethnische oder bevölkerungsbezogene Stichprobe. Ich würde unsere Methoden und Daten, die wir gesammelt haben, nicht nehmen und nach Finnland gehen und sagen: OK, lasst uns hier ein großes Phänotyp-Labor einrichten, ohne Finnen zu beproben.
Abby: Es ist noch ein langer Weg, bis diese Technologie zum Mainstream werden kann.
Markierung: Eine meiner tiefen Bedenken hinsichtlich der forensischen Anwendungen des molekularen Photofittings ist der vorzeitige Einsatz der Methodik. Es ist wichtig, dass die Ermittler verstehen, was Sie gefunden haben, und diese Informationen, die Sie gefunden haben, angemessen verwenden. Andernfalls geben Sie dem Ermittler ein Bild davon, wie die Person aussehen könnte, und er kann sagen: “Nun, dieses Bild ist nicht dasselbe wie mein Angeklagter.”
Abby: Das Team muss mehr Daten sammeln, die Rechenleistung des Algorithmus verbessern und einfach mehr Zeit haben, um die Dinge richtig zu machen. Aber selbst dann ist DNA nur Ihre Blaupause, nicht das Endprodukt. Wie bereits erwähnt, beruhen SNPs auf Wahrscheinlichkeit. Außerdem spielen viele Umweltfaktoren eine Rolle.
Markierung: Wir erwarten nicht, dass jedes Feature vorhersehbar ist. Sogar eineiige Zwillinge.
Abby: Es kann uns nichts sagen wie das Geschlecht einer Person, ob sie Narben hat, sich die Haare färbt oder Make-up trägt. Einige mögen die Sonne viel mehr genießen als die anderen Zwillinge, und Sie können diese Arten von Unterschieden aufgrund der Umgebung sehen.
Abby: Der Schlüssel zur Verwendung von DNA-Phänotypisierung zur Aufklärung von Verbrechen liegt nicht in der Perfektionierung der Technologie. Es versteht seine Grenzen.
Markierung: Dies ist bereits ein 20-jähriges Projekt, und ich gehe davon aus, dass es in den nächsten fünf, zehn Jahren weitergehen wird. Wir werden unsere aktuelle Stichprobengröße mehr als verdoppeln und können viel mehr über das Aussehen sagen. Gut.
Abby: Ich danke dir sehr.
Markierung: Sicher.
Abby: Habe ich eine Medusa? Medulla, tut mir leid.
Sarita: Oh, wolltest du das sagen?
Abby: Das wollte ich sagen.