《探秘指纹-奇妙的指纹》(课件)-六年级上册劳动苏教版

探秘指纹-奇妙的指纹指纹指纹的结构指纹的用途目录CONTENTS01020301PARTONE指纹指纹是人类手指末端指腹上由凹凸的皮肤所形成的纹路，（看似）指纹能使手在接触物件时增加摩擦力，（实际上指纹是减少了摩擦力，使皮肤更容易拉伸和变形，这样可以避免皮肤受到伤害，详见指纹用途一节所述）。从而更容易附着及抓紧物件，它是人类进化过程中自然形成的。指纹纹路有三种基本形状——斗型（whorl）、弓型（arch）和箕型（loop），它是皮下组织对指肚表皮顶压方向的不同造就了这不同的形状。研究表明，如果某人指头肚高而圆，其指纹的纹路将是螺旋型。科学家已能够通过模型再现那些较为常见的指纹，也能重复不太复杂的罕见指纹的形成过程。02PARTTWO指纹的结构指纹，也称为手印，有广义狭义之分：狭义的指纹是指人的手指第一节手掌面皮肤上的乳突线花纹；广义的指纹则包括指头纹、指节纹和掌纹。指纹与指印在字面上有区别，即指纹是指手指第一节手掌面皮肤上的乳突线花纹，指印则是这个乳突线花纹留下的印痕，但是在司法实践中，约定俗成，指纹与指印的概念是通用的。留下印痕主要是由于在人的手指、手掌面的皮肤上，存在有大量的汗腺和皮脂腺（想想您紧张或激动时手心里的汗），只要生命活动存在，就不断地有汗液、皮脂液排出，有点像原子印章不断有油墨渗到印文表面，因此，只要手指、手掌接触到物体表面，就会像原子印章一样自动留下印痕。当然，这主要是说手指、手掌本身能留下指纹的原因。如果手指、手掌粘上其它液体样物质，如头面部的油脂（这是您最常要用的“印泥盒”）、血液和按捺指纹的油墨等时，留下指纹的原理就更像盖普通印章。指纹的取证，包括指纹的搜寻和发现。指纹的搜寻范围：（1）犯罪活动中心；（2）现场的进出口及其周围；（3）犯罪分子可能接触过的物品；（4）犯罪分子遗留在现场上的各种凶器和物品。并且它们的复杂度足以提供用于鉴别的足够特征。指纹除了具有唯一性外，还具有遗传性和不变性。尚未发现有不同的人拥有相同的指纹，所以每个人的指纹也是不一样的。由于指纹是每个人独有的标记，近几百年来，罪犯在犯案现场留下的指纹，均成为警方追捕疑犯的重要线索。现今鉴别指纹方法已经电脑化，使鉴别程序更快更准。由于每个人的遗传基因均不同，故指纹也不同。然而，指纹的形成虽然主要受到遗传影响，但是也有环境因素（5%），当胎儿在母体内发育三至四个月时，指纹就已经形成，儿童在成长期间指纹会略有改变，直到青春期14岁左右时才会定型。在皮肤发育过程中，虽表皮、真皮，以及基质层都在共同成长，但柔软的皮下组织长得比相对坚硬的表皮快。有人说骨髓移植后指纹会改变，那是不对的。除非是植皮或者深达基底层的损伤，否则指纹是不会变的。形成基础在皮肤发育过程中，虽然表皮、真皮以及基质层都在共同成长，柔软的皮下组织长得相对比坚硬的表皮快，因此会对表皮产生源源不断的上顶压力，迫使长得较慢的表皮向内层组织收缩塌陷，逐渐变弯打皱，以减轻皮下组织施加给它的压力。如此一来，一方面使劲向上攻，一方面被迫往下撤，导致表皮长得曲曲弯弯，坑洼不平，形成纹路。这种变弯打皱的过程随着内层组织产生的上层压力的变化而波动起伏，形成凹凸不平的脊纹或皱褶，直到发育过程中止，最终定型为至死不变的指纹。指纹能遗传吗？虽说世上没有两枚完全相同的指纹，但是同卵双胞胎的指纹比较相似。而且，同一个人不同手指的纹形也有相似之处。研究发现，出现率高的指纹类型存在性别差异和人种差异。例如，中国人、日本人的指纹中，斗形纹和箕形纹的出现率大致相当，共占整体的90%以上；欧洲人的指纹中，箕形纹出现率较高；美国人的指纹中，则是弓形纹的出现率较高。因为同卵双胞胎或同一人种的指纹具有相似性，所以也可以说指纹是能够“遗传”的。然而，指纹的形成不仅受遗传基因的影响，同时还受环境等因素的影响。日本北海道大学的井上馨教授长期以来从事解剖学研究，他介绍说：“人类的身体细节也是因人而异。由于指纹使用起来非常方便，所以被广泛用于鉴别身份。”指纹是怎样形成的？当胎儿发育到4个月时，就已经形成了指纹。在这之前，大约发育到10周时，指尖等部位会暂时形成大的球状鼓包——就像猫爪的肉垫一样，对指纹的形成起着决定性的作用。当鼓包开始收缩塌陷时，表皮和真皮交界处开始出现皱褶，这就是刚萌芽的“指纹模子”。指纹模子所生成的细胞使劲向表层挤压，在胎儿发育到4个月时就会在表皮上形成指纹。研究认为，指纹是由鼓包曲面上密集排列的“模子”发育而成的。所以，原始鼓包的形状和大小决定了指纹的形状。03PARTTHREE指纹的用途众所周知，指纹具有“各不相同、终生不变”的特性。很早以前，人们就在纸上或木板上按手印来标识身份。指纹已被广泛用于入境检查、搜查罪犯等领域。指纹是表皮上线状排列的凸起和凹陷所形成的纹路，“一种肤纹”。人类手部和脚部的内侧布满了肤纹。指纹被广泛应用于搜寻罪犯等领域，用来鉴别身份。众所周知，古巴比伦人和中国在很久以前就利用指纹来验证人的身份。利用指纹识别身份，这是因为指纹满足了下面的两个条件：首先，指纹是不一样的，没有两枚完全相同的指纹。尽管同卵双胞胎在纹型上有高度的相似性，可其细节特征并不完全相同，而是存在一定的差异（特征点见图1）。另外，一个人不同手指的指纹也各不相同。其次，人的指纹原则上来说是终身不变的。当儿童长大成人，指纹也只不过放大增粗，其纹形、纹数等特征则保持不变。图2为指纹的三大类型（箕形纹、斗形纹、弓形纹），并显示了斗形纹和弓形纹的一个亚类。右图为皮肤的内部构造。虽然还有其他触觉器官，这里仅显示正文涉及的部分。图2指纹分析图图2指纹分析图真皮位于表皮下层，表皮和真皮交界处凹凸不平，错综复杂。这些凹凸就是“模子”，并最终形成了指纹纹形。即使磨掉了表皮，只要不伤及内部的真皮层，伤愈后仍能长出同样的指纹。指纹的清晰度会随着年龄的增长而逐渐模糊。1880年，生活在日本的英国传教士兼医生福尔德斯在英国的学术刊物《自然》（Nature）上发表了第一篇有关指纹的研究，首次科学地阐述了指纹识别在犯罪侦查等领域的应用，开创了现代指纹研究的先河，在1900年传入亚洲并得以实践。人们一直认为指纹除了能协助警察破案，还能增强皮肤摩擦力。不过科学家测算了指纹对摩擦力的影响后，得出了不一样的结果。科学家先让志愿者将手指压在玻璃上，计算出此时指纹造成的平均摩擦力；然后，又让志愿者逐渐增加手指的压力并进行测算。结果发现，摩擦力并没有像预期的那样相应增加。进一步的显微镜检测发现，指纹在显微镜下看上去就像沟壑，彼此之间有空隙，比起完全平滑的指面，减少了约1/3的接触面积。这有点类似于橡胶，摩擦力随着接触面积的变化而变化。科学家据此认为，指纹实际上是减少了摩擦力，使皮肤更容易拉伸和变形，这样可以避免皮肤受到伤害。根据遗留方式的不同，指纹又可分为三类：第一类是明显纹（patentprint），就是目视即可见的纹路。如手沾油漆、血液、墨水等物品转印而成，通常都是印在指纹卡上成为基本资料；第二类是成型纹（plasticprint），这是指在柔软物质，如手接触压印在蜡烛、黏土上发现的指纹[1]；第三类是潜伏指纹（latentprint），这类指纹是经身体自然分泌物如汗液，转移形成的指纹纹路，目视不易发现，是案发现场中最常见的指纹。潜伏指纹往往是手指先接触到油脂、汗液或尘埃后，再接触到干净的表面而留下，虽然肉眼无法看到这些指纹，但是经过特别的方法及使用一些特别的化学试剂加以处理，即能显现出这些潜伏的指纹。物理法如果指纹是留在金属、塑胶、玻璃、磁砖等非吸水性物品的表面，通常可以用物理方法使指纹显现。（1）粉末法，选择颜色对比大的粉末，撒在提取出完整的指纹；（2）磁粉法，以微细的铁粉颗粒，用磁铁作为刷子，来回刷扫，显现指纹。（3）激光法，随着激光技术的发展，我国用激光来显示指纹。显示装置采用氩离子激光器。激光能够显示指纹，那是因为人的手指表面，总有一层汗液及脂肪酸，接触物体后便留下不显眼的指印；用激光一照，汗液、脂肪酸等会发生彩色荧光，指纹便一清二楚。用专门的指纹摄影机拍出清晰的指纹照片。照片经放大后，给鉴定工作带来不少方便。化学法如果指纹留在纸张、卡片、皮革、木头等吸水性物品的表面，必须经过化学处理才能在化验室显形。碘熏法——即使用碘晶体加温产生蒸气，它与指纹残留