指紋暗藏的秘密

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“一斗窮，二斗富，三斗四斗賣豆腐，五斗六斗開當鋪……”指紋上的“斗”和“簸箕”有科學說法嗎？會有人“撞”指紋嗎？當我們拿東西時，指紋到底是怎么起作用的？又是怎么在物品上留下痕跡的？

正在看《新傳奇》雜志的你，有沒有想過：為什么你的手指沒有很用力，就能牢牢地握住雜志？為什么不經意間你就在雜志上留下了指紋印？

今天就來告訴你，關于指紋背后的奧秘。

指紋是怎么幫我們抓握物品的

指紋是我們皮膚的一部分，是真皮組織向表皮的凸起。在指紋內部，還藏著許多汗腺。我們知道，粗糙的表面能夠增加摩擦力，但是如果接觸面有液體，摩擦力就會減小、變得很滑。那么，當我們拿東西時，指紋到底是怎么起作用的呢？

2020年11月30日，一篇發表在《美國國家科學院院刊》上的研究文章揭示了其中的秘密。

科學家們對“手指抓握玻璃杯”的過程進行了觀察。他們發現，當比較干燥的指尖碰到玻璃表面時，指紋里的汗腺就會分泌汗液，讓皮膚表面充分水合。“水合”就是皮膚表層的角質細胞與水的結合。簡單來說，就像海綿吸水的過程。

經過汗液水合后的表層細胞會變得更加飽滿，增加了皮膚和玻璃杯的接觸面積和摩擦力，幫助我們更好地握住它。

當指尖和玻璃杯的接觸面夠大時，玻璃表面就會完全覆蓋汗腺出口，阻擋汗液流出。然后，汗腺的分泌隨之減少，這樣能防止過多的汗水使指尖打滑，避免玻璃杯脫手打碎在地。

那天生愛出汗的人怎么辦？

科學家對于潮濕狀態下的指尖也進行了分析。當指紋間的汗液過多時，“蒸發系統”就開始工作了。借助指紋間凹槽留出來的空隙，汗水和空氣接觸面增大，就可以幫助水分快速蒸發，讓指尖和玻璃表面的摩擦力處于最佳狀態。

所以，當我們的手指接觸到玻璃、金屬這類質地堅硬而又不容易透水的東西時，無論指尖是干還是濕，分泌系統和蒸發系統都會完美配合，確保我們能抓握物體，進行靈活操作。

當我們的手指和腳趾泡在水里，久了以后會起皺。有研究認為，這也是為了提高手腳在水中的抓握能力。

這項研究在仿生應用方面，給人類帶來了更多新的靈感。比如，設計出更加高效的觸覺傳感器;利用指紋的抓握原理，制造更加逼真的假肢和機器人;研發更加靈敏的紡織品檢測設備。

指紋是怎么在物品上留下痕跡的

既然汗液會蒸發，那物品表面的指紋為什么還能留下痕跡、成為證據呢？

其實，手指分泌的汗液除了水分，還有少量的蛋白質、無機鹽、油脂等。這些物質不僅會讓汗液黏稠，也會讓灰塵和小顆粒容易附著。所以，對于塑料、玻璃、金屬、瓷磚等堅硬、不透水的物品，刑偵人員會用一些特殊的粉末（如色差明顯的粉末或鐵粉）撒在表面，這樣就可以提取指紋了。

對于質地較軟或容易吸水的物品，就需要根據物體本身的物理化學性質，讓指紋現出原形。比如在疑似有指紋的紙張上，用碘蒸氣熏蒸，就可以看到變成棕色的指紋，這就是“碘蒸法”。與此類似的還有“硝酸銀法”。

隨著技術的發展，一些化學手段不易檢測出的陳舊指紋，應用先進的光學儀器再輔助計算機識別手段，也可以讓指紋“顯形”。

指紋上的“斗”和“簸箕”有科學說法嗎

“一斗窮，二斗富，三斗四斗賣豆腐，五斗六斗開當鋪，七斗八斗把官做，九斗十斗享清福。”小時候，你有沒有聽過這樣的順口溜，還挨個掰著手指頭看指紋，找斗、找簸箕？

這里的斗和簸箕，還真有科學的分類標準。

在19世紀80年代，英國科學家弗朗西斯·高爾頓在其著作中首次提出了指紋分類法，他將指紋分為：斗形紋、箕形紋和弧形紋，以及相應的亞型。隨著指紋應用的增多，分類方法也各有不同。

有研究發現，人群中大概有60%至65%的人是箕形，30%至35%的人是斗形，只有5%的人是弧形。據此推測，帶“斗”的人可能天生就比帶“簸箕”的人少。

那么，順口溜里說的帶“斗”越多越“命好”，也許只是物以稀為貴的心理預設罷了。相信這個說法的人，也會不自覺地向它歸因、靠攏（跟“耳垂大有福氣”“找到四葉草有好運”類似）。

會有人“撞”指紋嗎

當我們還是胎兒時，在媽媽肚子里3個月左右，指紋就已經形成了。指紋的基本紋路由基因決定，所以不同人的指紋也不相同。哪怕是同一個人，10個指頭的指紋也是互不相同的。

那么，有一類特殊人群——同卵雙生的雙胞胎（二人由同一個受精卵分化而來），他們的基因一模一樣，指紋還會不同嗎？

答案是：也不相同。

研究發現，盡管同卵雙胞胎指紋發育的起點一樣，生長過程卻不盡相同。比如胎兒周圍的羊水、胎兒在子宮內的姿勢等，都會影響指紋的形成。所以“撞”指紋的情況是不會發生的。

指紋可以被消除嗎

在偵探小說里，經常有“犯罪分子用菠蘿汁讓指紋消失”的情節。這真的有科學依據嗎？

的確，菠蘿里的蛋白酶會降解蛋白質，很多人吃菠蘿會感覺舌頭刺痛、發麻，將菠蘿放在肉里也會讓肉質變嫩。但有人實測發現，頻繁接觸菠蘿汁只會讓指紋暫時不太明顯。

早在1935年，就有專家研究過“將酸涂在手指上的指紋變化”，結果發現指紋照樣能鑒別出來。要想真的消除指紋，起碼要達到1毫米的深度，范圍也要更大，不然都會長回原狀。

不過，世界上還真有一類人無法通過指紋追查到——那就是皮紋病患者（詳情請見2021年第11期《天生沒有指紋的人，會成為法外狂徒嗎》一文）。這是一種罕見病，他們生來就沒有指紋，手指光溜溜的。神奇的是，他們拿東西時并不會手滑。因為手掌變厚了，而排汗能力略有下降，同樣能產生跟常人差不多的抓握摩擦力。

另外，抗腫瘤的化療藥物“卡培他濱”也會導致指紋變淺，甚至暫時消失，停藥兩至四周后便可恢復。

（中國新聞網）