《探秘指紋-奇妙的指紋》(課件)-六年級(jí)上冊(cè)勞動(dòng)蘇教版

探秘指紋-奇妙的指紋指紋指紋的結(jié)構(gòu)指紋的用途目錄CONTENTS01020301PARTONE指紋指紋是人類手指末端指腹上由凹凸的皮膚所形成的紋路，（看似）指紋能使手在接觸物件時(shí)增加摩擦力，（實(shí)際上指紋是減少了摩擦力，使皮膚更容易拉伸和變形，這樣可以避免皮膚受到傷害，詳見指紋用途一節(jié)所述）。從而更容易附著及抓緊物件，它是人類進(jìn)化過程中自然形成的。指紋紋路有三種基本形狀——斗型（whorl）、弓型（arch）和箕型（loop），它是皮下組織對(duì)指肚表皮頂壓方向的不同造就了這不同的形狀。研究表明，如果某人指頭肚高而圓，其指紋的紋路將是螺旋型?？茖W(xué)家已能夠通過模型再現(xiàn)那些較為常見的指紋，也能重復(fù)不太復(fù)雜的罕見指紋的形成過程。02PARTTWO指紋的結(jié)構(gòu)指紋，也稱為手印，有廣義狹義之分：狹義的指紋是指人的手指第一節(jié)手掌面皮膚上的乳突線花紋；廣義的指紋則包括指頭紋、指節(jié)紋和掌紋。指紋與指印在字面上有區(qū)別，即指紋是指手指第一節(jié)手掌面皮膚上的乳突線花紋，指印則是這個(gè)乳突線花紋留下的印痕，但是在司法實(shí)踐中，約定俗成，指紋與指印的概念是通用的。留下印痕主要是由于在人的手指、手掌面的皮膚上，存在有大量的汗腺和皮脂腺（想想您緊張或激動(dòng)時(shí)手心里的汗），只要生命活動(dòng)存在，就不斷地有汗液、皮脂液排出，有點(diǎn)像原子印章不斷有油墨滲到印文表面，因此，只要手指、手掌接觸到物體表面，就會(huì)像原子印章一樣自動(dòng)留下印痕。當(dāng)然，這主要是說手指、手掌本身能留下指紋的原因。如果手指、手掌粘上其它液體樣物質(zhì)，如頭面部的油脂（這是您最常要用的“印泥盒”）、血液和按捺指紋的油墨等時(shí)，留下指紋的原理就更像蓋普通印章。指紋的取證，包括指紋的搜尋和發(fā)現(xiàn)。指紋的搜尋范圍：（1）犯罪活動(dòng)中心；（2）現(xiàn)場的進(jìn)出口及其周圍；（3）犯罪分子可能接觸過的物品；（4）犯罪分子遺留在現(xiàn)場上的各種兇器和物品。并且它們的復(fù)雜度足以提供用于鑒別的足夠特征。指紋除了具有唯一性外，還具有遺傳性和不變性。尚未發(fā)現(xiàn)有不同的人擁有相同的指紋，所以每個(gè)人的指紋也是不一樣的。由于指紋是每個(gè)人獨(dú)有的標(biāo)記，近幾百年來，罪犯在犯案現(xiàn)場留下的指紋，均成為警方追捕疑犯的重要線索?，F(xiàn)今鑒別指紋方法已經(jīng)電腦化，使鑒別程序更快更準(zhǔn)。由于每個(gè)人的遺傳基因均不同，故指紋也不同。然而，指紋的形成雖然主要受到遺傳影響，但是也有環(huán)境因素（5%），當(dāng)胎兒在母體內(nèi)發(fā)育三至四個(gè)月時(shí)，指紋就已經(jīng)形成，兒童在成長期間指紋會(huì)略有改變，直到青春期14歲左右時(shí)才會(huì)定型。在皮膚發(fā)育過程中，雖表皮、真皮，以及基質(zhì)層都在共同成長，但柔軟的皮下組織長得比相對(duì)堅(jiān)硬的表皮快。有人說骨髓移植后指紋會(huì)改變，那是不對(duì)的。除非是植皮或者深達(dá)基底層的損傷，否則指紋是不會(huì)變的。形成基礎(chǔ)在皮膚發(fā)育過程中，雖然表皮、真皮以及基質(zhì)層都在共同成長，柔軟的皮下組織長得相對(duì)比堅(jiān)硬的表皮快，因此會(huì)對(duì)表皮產(chǎn)生源源不斷的上頂壓力，迫使長得較慢的表皮向內(nèi)層組織收縮塌陷，逐漸變彎打皺，以減輕皮下組織施加給它的壓力。如此一來，一方面使勁向上攻，一方面被迫往下撤，導(dǎo)致表皮長得曲曲彎彎，坑洼不平，形成紋路。這種變彎打皺的過程隨著內(nèi)層組織產(chǎn)生的上層壓力的變化而波動(dòng)起伏，形成凹凸不平的脊紋或皺褶，直到發(fā)育過程中止，最終定型為至死不變的指紋。指紋能遺傳嗎？雖說世上沒有兩枚完全相同的指紋，但是同卵雙胞胎的指紋比較相似。而且，同一個(gè)人不同手指的紋形也有相似之處。研究發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)率高的指紋類型存在性別差異和人種差異。例如，中國人、日本人的指紋中，斗形紋和箕形紋的出現(xiàn)率大致相當(dāng)，共占整體的90%以上；歐洲人的指紋中，箕形紋出現(xiàn)率較高；美國人的指紋中，則是弓形紋的出現(xiàn)率較高。因?yàn)橥央p胞胎或同一人種的指紋具有相似性，所以也可以說指紋是能夠“遺傳”的。然而，指紋的形成不僅受遺傳基因的影響，同時(shí)還受環(huán)境等因素的影響。日本北海道大學(xué)的井上馨教授長期以來從事解剖學(xué)研究，他介紹說：“人類的身體細(xì)節(jié)也是因人而異。由于指紋使用起來非常方便，所以被廣泛用于鑒別身份?！敝讣y是怎樣形成的？當(dāng)胎兒發(fā)育到4個(gè)月時(shí)，就已經(jīng)形成了指紋。在這之前，大約發(fā)育到10周時(shí)，指尖等部位會(huì)暫時(shí)形成大的球狀鼓包——就像貓爪的肉墊一樣，對(duì)指紋的形成起著決定性的作用。當(dāng)鼓包開始收縮塌陷時(shí)，表皮和真皮交界處開始出現(xiàn)皺褶，這就是剛萌芽的“指紋模子”。指紋模子所生成的細(xì)胞使勁向表層擠壓，在胎兒發(fā)育到4個(gè)月時(shí)就會(huì)在表皮上形成指紋。研究認(rèn)為，指紋是由鼓包曲面上密集排列的“模子”發(fā)育而成的。所以，原始鼓包的形狀和大小決定了指紋的形狀。03PARTTHREE指紋的用途眾所周知，指紋具有“各不相同、終生不變”的特性。很早以前，人們就在紙上或木板上按手印來標(biāo)識(shí)身份。指紋已被廣泛用于入境檢查、搜查罪犯等領(lǐng)域。指紋是表皮上線狀排列的凸起和凹陷所形成的紋路，“一種膚紋”。人類手部和腳部的內(nèi)側(cè)布滿了膚紋。指紋被廣泛應(yīng)用于搜尋罪犯等領(lǐng)域，用來鑒別身份。眾所周知，古巴比倫人和中國在很久以前就利用指紋來驗(yàn)證人的身份。利用指紋識(shí)別身份，這是因?yàn)橹讣y滿足了下面的兩個(gè)條件：首先，指紋是不一樣的，沒有兩枚完全相同的指紋。盡管同卵雙胞胎在紋型上有高度的相似性，可其細(xì)節(jié)特征并不完全相同，而是存在一定的差異（特征點(diǎn)見圖1）。另外，一個(gè)人不同手指的指紋也各不相同。其次，人的指紋原則上來說是終身不變的。當(dāng)兒童長大成人，指紋也只不過放大增粗，其紋形、紋數(shù)等特征則保持不變。圖2為指紋的三大類型（箕形紋、斗形紋、弓形紋），并顯示了斗形紋和弓形紋的一個(gè)亞類。右圖為皮膚的內(nèi)部構(gòu)造。雖然還有其他觸覺器官，這里僅顯示正文涉及的部分。圖2指紋分析圖圖2指紋分析圖真皮位于表皮下層，表皮和真皮交界處凹凸不平，錯(cuò)綜復(fù)雜。這些凹凸就是“模子”，并最終形成了指紋紋形。即使磨掉了表皮，只要不傷及內(nèi)部的真皮層，傷愈后仍能長出同樣的指紋。指紋的清晰度會(huì)隨著年齡的增長而逐漸模糊。1880年，生活在日本的英國傳教士兼醫(yī)生福爾德斯在英國的學(xué)術(shù)刊物《自然》（Nature）上發(fā)表了第一篇有關(guān)指紋的研究，首次科學(xué)地闡述了指紋識(shí)別在犯罪偵查等領(lǐng)域的應(yīng)用，開創(chuàng)了現(xiàn)代指紋研究的先河，在1900年傳入亞洲并得以實(shí)踐。人們一直認(rèn)為指紋除了能協(xié)助警察破案，還能增強(qiáng)皮膚摩擦力。不過科學(xué)家測算了指紋對(duì)摩擦力的影響后，得出了不一樣的結(jié)果。科學(xué)家先讓志愿者將手指壓在玻璃上，計(jì)算出此時(shí)指紋造成的平均摩擦力；然后，又讓志愿者逐漸增加手指的壓力并進(jìn)行測算。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，摩擦力并沒有像預(yù)期的那樣相應(yīng)增加。進(jìn)一步的顯微鏡檢測發(fā)現(xiàn)，指紋在顯微鏡下看上去就像溝壑，彼此之間有空隙，比起完全平滑的指面，減少了約1/3的接觸面積。這有點(diǎn)類似于橡膠，摩擦力隨著接觸面積的變化而變化?？茖W(xué)家據(jù)此認(rèn)為，指紋實(shí)際上是減少了摩擦力，使皮膚更容易拉伸和變形，這樣可以避免皮膚受到傷害。根據(jù)遺留方式的不同，指紋又可分為三類：第一類是明顯紋（patentprint），就是目視即可見的紋路。如手沾油漆、血液、墨水等物品轉(zhuǎn)印而成，通常都是印在指紋卡上成為基本資料；第二類是成型紋（plasticprint），這是指在柔軟物質(zhì)，如手接觸壓印在蠟燭、黏土上發(fā)現(xiàn)的指紋[1]；第三類是潛伏指紋（latentprint），這類指紋是經(jīng)身體自然分泌物如汗液，轉(zhuǎn)移形成的指紋紋路，目視不易發(fā)現(xiàn)，是案發(fā)現(xiàn)場中最常見的指紋。潛伏指紋往往是手指先接觸到油脂、汗液或塵埃后，再接觸到干凈的表面而留下，雖然肉眼無法看到這些指紋，但是經(jīng)過特別的方法及使用一些特別的化學(xué)試劑加以處理，即能顯現(xiàn)出這些潛伏的指紋。物理法如果指紋是留在金屬、塑膠、玻璃、磁磚等非吸水性物品的表面，通常可以用物理方法使指紋顯現(xiàn)。（1）粉末法，選擇顏色對(duì)比大的粉末，撒在提取出完整的指紋；（2）磁粉法，以微細(xì)的鐵粉顆粒，用磁鐵作為刷子，來回刷掃，顯現(xiàn)指紋。（3）激光法，隨著激光技術(shù)的發(fā)展，我國用激光來顯示指紋。顯示裝置采用氬離子激光器。激光能夠顯示指紋，那是因?yàn)槿说氖种副砻妫傆幸粚雍挂杭爸舅?，接觸物體后便留下不顯眼的指??；用激光一照，汗液、脂肪酸等會(huì)發(fā)生彩色熒光，指紋便一清二楚。用專門的指紋攝影機(jī)拍出清晰的指紋照片。照片經(jīng)放大后，給鑒定工作帶來不少方便。化學(xué)法如果指紋留在紙張、卡片、皮革、木頭等吸水性物品的表面，必須經(jīng)過化學(xué)處理才能在化驗(yàn)室顯形。碘熏法——即使用碘晶體加溫產(chǎn)生蒸氣，它與指紋殘留