基因识别技术综述

基因识别技术综述

——生物认证技术

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生物识别技术知识背景第3页基因识别技术知识背景第4页对基因识别的个人初步理解第5—6页基因识别技术的基本原理第7页关于基本原理的个人理解第7页基因识别相关算法举例第8—9页基因识别相关应用技术举例第10页关于应用技术的一点思考第10页基因识别方法个人理解第11页基因识别领域的发展前景第12页综述小结第13页

所谓生物识别技术，也就是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性，（如指纹、脸像、红膜等）和行为特征（如笔迹、声音、步态等）来进行个人身份的鉴定。

生物识别系统对生物特征进行取样，提取其唯一的特征并且转化成数字代码，并进一步将这些代码组成相应的特征模板。由于微处理器及各种电子元器件成本不断下降，精度逐渐提高，生物识别系统逐渐应用于商业上的授权控制如门禁、企业考勤管理系统安全认证等领域。

用于生物识别的生物特征有手形、指纹、脸形、虹膜、视网膜、脉搏、耳廓等，行为特征有签字、声音、按键力度等。基于这些特征，人们已经发展了手形识别、指纹识别、面部识别、发音识别、虹膜识别、签名识别等多种生物识别技术。

传统的身份鉴定方法包括身份标识物品（如钥匙、证件、ATM卡等）和身份标识知识（如用户名和密码）但由于主要借助体外物，一旦证明身份的标识物品和标识知识被盗或遗忘，其身份就容易被他人冒充或取代。

生物识别技术比传统的身份鉴定方法更具安全、保密和方便性。生物特征识别技术具不易遗忘、防伪性能好、不易伪造或被盗、随身“携带”和随时随地可用等优点。

——参考资料：百度百科/view/356193.htm

随着人类基因组计划的开展，人们对基因的结构和功能的认识不断深化，并将其应用到个人身份识别中。因为在全世界60亿人中，与你同时出生或姓名一致、长相酷似、声音相同的人都可能存在，指纹也有可能消失，但只有基因才是代表你本人遗传特性的、独一无二、永不改变的指征。

基因识别，是生物信息学的一个重要分支，使用生物学实验或计算机等手段识别DNA序列上的具有生物学特征的片段。基因识别的对象主要是蛋白质编码基因，也包括其他具有一定生物学功能的因子，如RNA基因和调控因子。基因识别是基因组研究的基础。

基因识别的主要手段是基于活的细胞或生物的实验。通过对若干种不同基因的同源重组的速率的统计分析，我们能够获知它们在染色体上的顺序。若进行大量类似的分析，我们可以确定各个基因的大致位置。现在，由于人类已经获得了巨大数量的基因组信息，依靠较慢的实验分析已不能满足基因识别的需要，而基于计算机算法的基因识别得到了长足的发展，成为了基因识别的主要手段。

识别具有生物学功能的片段与判定该片段（或其对应的产品）的功能是两个不同的概念，后者通常需要通过基因敲除等的实验手段来决定。不过，生物信息学的前沿研究正在使得由基因序列预测基因功能变得愈发可能。

——参考资料：百度百科/view/2039116.htm

【对基因识别的个人初步理解】参阅了网站上的相关资料后，我发现其实生物识别技术其实是一个相当广泛的领域，当然了，在我看来“生物识别”本身也从属于“生物认证”，生物认证应该是还要更加广泛的概念。

简单地理解，就如同之前的两次综述中所提到的，“生物识别”或者说“生物认证”主要就是基于人体的生物特征来辨别不同的人，同时也用于证明某个人是否符合他所声称的身份，而其中“特异性”（也可以说是“唯一性”）、“普遍性”、“稳定性”等则作为十分关键的因素，它们可以用来判别人体的某种生物特征“可不可以”被用来作为识别的标准！

当然了，如我之前综述中提到的，常见的已经被证实可用于作为识别基准的生物特征包括“指纹”、“掌纹”、“虹膜”、“视网膜”等等。

而现在我们要谈论的则是“基因识别技术”，顾名思义，作为识别基准的生物特征就是“基因”，也可以说成是人们日常中提到的“DNA”（当然了DNA的主要特性也就是有基因提供），在认真仔细地查阅和学习该项技术的相关知识之前，我先是简单地了解了一下“基因识别”的来由、背景以及基本原理，这里总结一下：首先是时代进步的需要（当然也包括市场、人们工作生活的需要），导致了更为精准的识别技术的诞生于迅猛发展，这也是大势所趋——因为即使是我之前提到的“指纹识别”、“虹膜识别”等识别技术，也是有相当大的缺陷的，虽然在一般普通场合中可以应用，但是在对于“特异/唯一”、“稳定”等关键因素有着非常严格要求的场合中，它

们就不再适用了——

首先，在我学过的知识和看过的新闻报道中了解到，譬如“指纹”其实要伪造，虽然十分困难，但是技术上是可以实现的，同时，如果只是要求“指纹”而没有附加“活体认证”等限制的话，也是非常容易被盗用的（电影中我们常看到特工使用别人的手指来欺骗识别系统），再次就是指纹虽然稳定，但是环境因素可能导致指纹识别困难（比如学校机房，我们常常因为手指脱皮而没法通过指纹认证——当然，识别精确度也是其中的一个方面）。

为此，更为精准（甚至可以说是没有比这个更能证明一个人的身份的了）的识别技术孕育而生并且迅猛发展，那就是“基因识别”。

咋一听，感觉特别高端（虽然技术上的确实现起来很复杂），但是其基本原理是很浅显易懂的。基因，也即我们常说的DNA，可以说是一个人能完完全全区别于世界上其他任何一个人的“身份证”，因为DNA的高度复杂性、高度排序性、高度严格性，导致除非提取本人血液（从而提取基因）否则很难伪造（理论上可行，但是实际中就目前科学技术而言是不可能的——未来几十年来成功培养克隆人的可能性就技术层面上来说都是很困难的，更别说现在全世界都明文禁止研究“克隆人”技术），这种“唯一性”绝对不是“指纹”、“虹膜”、“掌纹”什么的可以相提并论的，同样的，其稳定性也是毋庸置疑的，因为在正常生活环境下，一个人的成长过程中不会出现基因变化（也就是俗话说的“天生的”），除非特别恶劣环境（高温高压、化学污染、核污染）下导致基因突变——当然，这种极端情况我们无需去考虑！