DNA to Faceは、人を探し出し犯罪者を捕まえるための「特効薬」となるのでしょうか？

映画「Let the Bullets Fly」には、特に興味深いストーリーがあります。

雁城の城主である黄思浪は、張麻子の任命状を見て困惑した。

黄：これはあなたの写真ですか？

張：私です。

黄：それはあなたではありません。

張：これは私ではないとも言いました。写真スタジオに写真を撮りに行ったのですが、写真を受け取ったらこれがもらえました。私はこれは私ではないと言いましたが、彼らはこれはあなただと言いました。それは私じゃないって言ったでしょ！彼らはこれがあなただと言っています。他に方法がないので、ここに投稿しました。

そこで張麻子は直ちに就任した。

おそらく、あなたはこのプロットが特に面白く、大規模で現実的な魔法のリアリズムと見なすことができると考えているだけでしょう。しかし、現実には、長い間行方不明になっている親族を探したり、事故を起こした犯人を追跡したりするために、このような簡単に偽造でき、不明確な情報に頼らなければならないとしたら、その作業全体が不可能になってしまうだろう。

個人の身元や容姿を正確に特定することは、取り組むべき重要な社会問題となっている。現時点で最も便利で安全な解決策は、間違いなく DNA テクノロジーです。

人体の DNA は固有（一卵性双生児は同じ DNA を持つ場合があります）であり、永続的です。したがって、DNA 識別は絶対的に権威があり、正確です。これは世界で最も広く使用され、最も成熟した犯罪捜査技術の 1 つであり、行方不明者を見つけるためのゴールド スタンダードとして常に考えられてきました。

さらに、DNA情報を完全に消去することは困難です。着古した衣服、噛んだガム、落ちた髪の毛などから DNA サンプルが採取される可能性があります。想像してみてください。DNAに基づいて人の容姿が直接描写できたら、重要な情報を素早く入手でき、再会や事件解決のスピードが速まるのではないでしょうか。

例えば、注目を集めた徐州小花梅事件の捜査結果がつい最近発表され、DNA鑑定と照合により楊茂霞が小花梅であることが確認された。同時に、一部のネットユーザーは肖華美と楊茂霞の写真を比較し、同じ人物には見えないと多くの人が思った。この場合、DNA を通じて顔の肖像を予測して生成できれば、顔の特徴を視覚的に正確に確認し、懐疑論者を効果的に説得できる可能性があります。

実際、DNA情報に基づく人間の外見的特徴（EVC）の予測は、犯罪捜査や本人確認などの分野で古くから応用されてきました。それで、それは殺人犯の捜索において、正体の謎を再び解き明かすことができる「特効薬」なのでしょうか?

DNA to Faceは信頼できるのか？

DNA 表現型は世界中で極めて重要な犯罪捜査ツールです。捜査が行き詰まった場合、DNA表現型検査によって個人のDNAから特定の遺伝子を抽出し、個人の顔の特徴を予測することができます。これにより、犯人の容姿を特定し、容疑者の範囲をさらに絞り込み、捜査プロセスを迅速化することができます。

親族を見つけたいと切望する人々にとって、DNA表現型は、潜在的な親族の顔を素早く見つけ、関連する遺伝子変異を全く持たない候補者を除外し、人々ができるだけ早く再会できるようにするためにも役立ちます。

（パラボンはDNAを使って、1987年の殺人事件の容疑者として後に特定された人物の顔を再現した）

まず、遺伝的変異部位の SNP を分析することによって、身体的特徴と顔の特徴を決定します。これらの点の違いは、目の色、髪の色、年齢、性別、身長、遺伝性疾患など、人体に関連する一連の情報に影響を与えることがよくあります。したがって、SNPを比較することで、人の顔の特徴のデータサンプルを取得できます。

次に、人工知能アルゴリズムと深層生成モデルに基づいて、身体的特徴に関連する情報が抽​​出され、顔画像が作成されます。科学性を保証するために、各機能は精度のパーセンテージとして提示されることが多いです。たとえば、相手が白人男性である確率は 88.6%、茶色い目である確率は 88.3%、そばかすがある確率はわずか 22% です。

さらに、たとえ事件が何年も前に起こったものであっても、DNA表現型とAI顔認識技術を組み合わせることで、時間の経過とともに相手の外見を生成したり、子供の頃の姿を復元したりすることが可能になる。子供が数年間行方不明になっている場合、子供の櫛から採取した髪の毛の束を使用して、年齢の経過を示す画像のセットを作成できます。

DNA研究会社パラボンのバイオインフォマティクス担当ディレクター、エレン・マクレー・グレイタック氏は、同社が過去7年間で200件以上の事件解決に貢献したと語ったことがある。

2015年、コロンビア警察は現場で採取したDNAを使って容疑者の画像を生成し、男を逮捕し、4年間未解決だった殺人事件を最終的に解決した。

DNA表現型の3D画像により、殺人犯はオリーブ色の肌、緑色の目、ふっくらとした唇、そばかすがほとんどない、あるいは全くないアフリカ系アルジェリア人男性であることが判明した。

（容疑者のDNAがデータベースと一致する）

DNA に基づいて生成された画像は、他の捜査情報と組み合わせて行方不明者や指名手配のポスターを作成するのに使用でき、捜査の効率化につながることは間違いありません。

それは銀の弾丸ではなく、鋭いナイフだ

しかし、一般の人々の目には、この技術は多少は役に立つようでもあり、役に立たないとも思えます。

現時点では、DNA技術では顔の複数の特徴を正確に予測することはできないからです。顔の形は何千もの遺伝子によって決まります。一つの特徴の跡が顔の表情全体に影響を及ぼし、顔の形が男性的から女性的へと変化することがあります。この曖昧さはその後の追跡に課題をもたらします。

さらに、DNA 表現型は遺伝的特徴を反映するだけで、獲得した成長環境との相互作用を示すことはできません。例えば、髪を染めたり、鼻を折ったり、歯を失ったりすると容疑者の外見は変わるかもしれませんが、DNAには反映されません。したがって、DNAだけに基づいて、人がどのような外見になるかを正確に予測することは不可能です。

さらに、ディープラーニング モデルはトレーニングに大規模なデータ セットに依存しており、現在の多くの顔認識システムのデータ セットでは、異なる人種の顔データがバランスが取れていないことは誰もが知っています。これにより、グループごとに認識精度が大きく異なります。アルゴリズムの精度が低いグループは、簡単に誤判定されて有罪判決を受け、新たな不公平が生じる可能性があります。

たとえば、2019 年の Hapmap データセットに基づく DNA 表現型研究では、GLOBAL コホート (グローバル サンプル) のパフォーマンスは EURO コホート (ヨーロッパ サンプル) ほど良好ではありませんでした。理由の1つは、ヨーロッパ人はゲノムデータの規模が大きいため、モデルの認識効果が優れていることです。

そして、どこへ行っても、地下鉄に残された髪の毛や、カフェのグラスに付いた唾液など、DNAの痕跡が残ります。DNAサンプルの入手可能性が、市場志向のサービスや大規模データベースの応用と一致すると、このテクノロジーは大きなプライバシーリスクを生み出します。

2013年、ニューヨークのアーティスト、ヘザー・デューイ・ハグボルグは、公共の場から収集した遺伝物質から肖像彫刻を制作する「ストレンジャー・ビジョンズ」というアートプロジェクトを立ち上げました。例えば、落ちていたタバコの吸殻から採取したDNAから、喫煙者は茶色い目をした東ヨーロッパ系の男性であることが判明した。

（2013年1月6日午後12時15分、ニューヨーク市でタバコの吸い殻を拾うデューイ・ハグバーグ）

彼女はこれらのパラメータをアルゴリズムモデルに入力し、顔の 3D モデルを作成し、彫刻を 3D プリントしました。

この技術が大規模に使用され、DNAサンプルがあらゆる場所に存在するようになれば、あなたの旅程や行動がすべて暴露される可能性が非常に高くなることは想像に難くありません。

そしてこの日がやってきました。現在、Greytak、Parabon、Corsightなど、多くの海外の生物学機関やテクノロジー企業が同様のサービスを提供している。Human Longevityは2017年に早くもDNAを使用して顔写真を再構築した。コロンビア警察は、Parabon NanoLabsが開発したプログラムであるSnapshotを使用して容疑者の画像を作成した。

また、祖先を特定したり、親子関係を判定したり、親戚を見つけたりするために役立つ、オンラインで無料でダウンロードできるシンプルで使いやすい顔の DNA 検査アプリケーションもいくつかあります。 Face IT DNAというアプリケーションは、60以上の顔のポイントをマッチングすることで、最大92%のマッチング精度でユーザーの関係性を確認できると主張している。

顔認識だけでは、これほど高い精度は得られず、個人情報の機密漏洩につながる可能性も高くなります。

公開 DNA データベースもいくつか設立されています。 GEDMatch は無料で使用できる DNA テスト データベースです。しかし、ユーザーが比較のためにGEDMatchや他のウェブサイトにDNAプロファイルをアップロードした後、関連情報が米国警察に入手され、容疑者のユーザーが逮捕された。不当な手段を使って個人データを入手するというこの行為は、GEDMatch にプラットフォーム データへのアクセスを制限するよう要求する多くの反対も引き起こしました。

生物学者でエンジニアのイヴ・モローは、こうした DNA 表現型の実際の問題に直面して、それはナイフのようなものだと考えています。人々はその鋭さを過小評価しているのです。

犯罪者に対して激しい攻撃を仕掛けると、一般の人々が最初に負傷する可能性があります。

欠点はメリットを上回るものではなく、不可欠なものである

DNA 表現型解析には現在でも多くの課題と欠点がありますが、研究の必要性はまだあるのでしょうか?少なくとも今のところは、新しいタイプのDNA技術として、どの国にとっても避けられない領域です。

科学的な観点から見ると、DNA 表現型を研究することは、人類全体が自分たちが何者であるかをよりよく理解し、人類の起源と進化を明らかにするのに役立ちます。

DNA は個人の顔の詳細を正確に反映することはできませんが、個人の生物学的および民族的祖先を証明する最も信頼できる証拠です。 DNA に隠された情報を理解することは、人類の歴史における移住の傾向、人口選択、その他のランダムな影響を理解するのに役立ちます。

たとえば、Y 染色体上に位置するマーカーは父から息子にのみ受け継がれるため、父方の血統における (男性の) 祖先の地理的起源を完全に反映することができます。

DNA 表現型検査システムの助けを借りて、個人の祖先を大まかに特定し、地理的祖先に基づいて特定の外部から観察可能な特徴を推測することができます。金髪、青い目、白い肌の人は、少なくとも部分的にはヨーロッパ人です。

国家的な観点から見ると、多くの国が現在、独自の生体認証データベースを構築しており、これはデジタルガバナンスの重要な部分と見なされています。例えば、インドのAadharシステムやオーストラリア政府が構築中の顔認識システム「The Capability」は、監視ビデオの顔と運転免許証の画像情報を照合できる。将来的には、DNA表現型を組み合わせて犯人の顔を予測し、顔データベースから潜在的な容疑者を迅速に見つけることが難しくなくなるでしょう。

国民の特性を収めた大規模なデータベースを構築することで、顔認識やディープラーニングなどの技術をより有効に活用するための土壌が整うだろう。一部の科学者が言うように、遺伝子データが特定されればされるほど、技術はより正確になるだろう。これにより、家族の再会が促進され、犯罪者がより早く裁きを受けるようになるでしょう。

現在、個人の場合、顔認識技術は、アクセス制御、セキュリティチェック、モバイル決済、会場への入退場など、さまざまな場面で応用されています。 DNA のみから人の外見を正確に再現でき、身分証明書、パスポート、社会保障カードなどの書類が不要になる未来の世界を想像してみてください。これにより、顔認識シナリオの精度と独自性が大幅に向上します。

さらに、DNA表現型のアルゴリズムモデルは、医療画像（脳スキャンなど）と遺伝子の関係にも拡張でき、医療診断、遺伝子分析などに役立ち、アルツハイマー病などの神経変性疾患の研究にも役立ちます。

私たちはどこへ行っても、何らかの DNA を残します。この情報が公開されれば、身元不明の人たちも自分の名前を持つことができるようになるかもしれません。そして悪事を働く者も太陽にさらされるのです。

これは、すべてが現実で目に見えるテクノロジーの世界です。