法医遗传学家Manfred Kayser正在研究是否能够通过在案发现场发现的DNA样品推测出嫌疑犯的长相。
荷兰鹿特丹现场，杀人凶手的作案手段极其凶残，但是现场没有目击证人，警方掌握的证据也极其有限，他们只在受害人的指甲缝里发现了少许可能属于凶手本人的皮肤组织，这就是警方掌握的所有证据。不过，警察局的法医们利用这点残留皮肤细胞里微量的DNA（只有数纳克）判定这名凶手是一名男性、白种人、有着棕色的眼睛和深棕色的直发、有些秃顶、大约45岁左右以及身高大约1.9米。警方根据这些资料在几个小时之内利用计算机模拟出了这名嫌疑犯的肖像（而且还是正、侧面三个不同角度的肖像）。很快，就有人打电话到警察局爆料，称他们发现了凶手。
当然，上述这种情况只有在科幻电影里才会出现。但是，按照德国基因神探Manfred Kayser的说法，这种情况很有可能马上就能实现。Kayser现在在伊拉兹马斯大学医学中心（Erasmus University Medical Center）里领导着一个法医分子生物学实验室，他们实验室正在从事一项最为前沿的科研工作——通过DNA信息判断个人的长相、年龄以及人种等信息。如果他们的研究取得成功，那么将给犯罪分子们带来相当致命的打击。
Kayser小组去年曾经发表过一篇论文，也因此占据了全世界各大媒体的头版头条。他们在论文中声称能够透过一滴血里的DNA信息推断出个人的年龄，不过目前这种方法的准确度很低，误差至少为9年。Kayser等人还开发了一种DNA检测方法，能够判断出个体眼睛的颜色。目前他们正在开发其它DNA检测方法，希望藉此推测个体肤色、头发颜色以及其它特征。据目前就职于美国得克萨斯州沃思堡市北德克萨斯大学沃思堡健康科学中心（University of North Texas Health Science Center）的遗传学家Bruce Budowle（Budowle曾经在美国FBI从事了40年的法医鉴定工作）称，现在Kayser在法医DNA基因分型领域毫无疑问是一颗冉冉升起的新星。西班牙牙哥德孔波大学（University of Santiago de Compostela）的法医遗传学家Christopher Phillips则认为Kayser是一位非常优秀的领导者。
Kayser等人想要从少量血液、精液、唾液或者毛发等组织中提取的DNA信息还不太可能被法庭采信为证据。但是，传统的DNA指纹图谱鉴定方法还是能够被法庭采信的。虽然基因分型检测不能当做证据，但是在警方调查阶段，这种方法还是大有作为的，至少可以帮助警方画出嫌疑犯的相貌，缩小搜查范围，锁定嫌犯。
随着法医DNA分型检测方法（Forensic DNA phenotyping）的兴起，伦理问题和法律问题接踵而来。目前，荷兰是世界上唯一一个为法医DNA分型检测方法制定法律，进行规范的国家。不过面对种种问题，Kayser显得毫不在意，他相信这些问题阻挡不了法医DNA分型检测方法的发展。Kayser指出，他们所做的一切就是目击证人能够做的一切。他们只有一点不同——比目击证人更可靠。
音乐和动物
Kayser，现年43岁，他并不是一个痴迷于破案的人。他从没读过John Grisham（约翰.格里森姆，美国当代侦探小说家，著有《鹈鹕案卷》、《终极证人》、《失控的陪审团》等侦探小说）的小说，也没看过《犯罪现场调查》之类的侦破连续剧。Kayser的实验室就和世界上其它分子生物学实验室一样，毫无独特之处。实际上，Kayser只是因为偶然的原因才进入了法医领域。Kayser生长于东柏林地区。少年时期的Kayser对音乐和动物非常感兴趣。高中毕业之后，Kayser进入柏林自然历史博物馆从事青蛙收集工作。后来，Kayser成为了魏玛音乐学院（Weimar conservatory）手风琴专业的一名学生，不过他最终在1989年选择去莱比锡大学（University of Leipzig）学习生物学。
Kayser的第一次法医经历就“饱受挫折”。在1994年至1998年间，Kayser在德国柏林的洪堡大学（Humboldt University）从事微卫星研究，所谓微卫星（microsatellites）指的是人类Y染色体上一段很短的DNA重复序列。Kayser当时主要在洪堡大学法医学研究院的遗传学实验室里从事研究工作，所以他的工作带有明显的法医学色彩，主要偏重于法医应用方面，比如用于***案件。在此类案件中，证据通常都来自受害人的阴道拭子样品，锁定只有男性才会有的Y染色体微卫星就能够帮助锁定罪犯。
Kayser当初的工作为后来通过Y染色体鉴定男性罪犯打下了坚实的基础。不过，Kayser说他当时花了好长的时间才让法医界接受这项检测技术。Kayser表示，法医学家在面对新兴技术的时候绝对不属于思想开放的人。这让他非常沮丧。于是，Kayser决定转投美国宾夕法尼亚州立大学（Pennsylvania State University）人类遗传学家Mark Stoneking的门下，寻求发展。Stoneking当时正在根据线粒体DNA（这是一种母系遗传的DNA）研究玻里尼西亚人的进化史。Stoneking觉得Kayser在Y染色体方面的研究经历刚好对他们的研究工作起到了弥补的作用。
但是不到一年，Kayser又回到了德国，来到了莱比锡马克斯普朗克研究所人类进化研究所（Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology）。Kayser在这里一呆就是好几年，直到2004年他被任命为伊拉兹马斯大学医学中心新成立的法医学部负责人。这是一次不同寻常的任命，Kayser负责的部门是由荷兰海牙，属于荷兰政府的荷兰法医研究所（Netherlands Forensic Institute, NFI）共同出资建立的。按照Kayser的理解，荷兰法医研究所的管理层认为对学术科研机构进行资助要远远好于对法医鉴定室进行资助，这样能够获得更大的回报。
Kayser回忆道，当他看到商业计划书时他意识到，他们的实验室将成为世界上独一无二的实验室。因为他们对科研经费拥有100%的控制权，能够按照自己的设想开展研究，开发更有价值的法医检测手段。Kayser与荷兰法医研究所和荷兰莱顿大学医学中心（Leiden University Medical Center，Kayser曾在这里从事过部分研究工作，使他得以拿到博士学位）的法医遗传学家Peter de Knijff紧密合作。这三个实验室在2008年联合起来，从荷兰科研组织（Netherlands Organisation for Scientific Research）获得了650万欧元的科研经费。
眼睛、毛发以及皮肤的颜色
Kayser的实验室里共有15名工作人员，他们分工各有不同，这种分工方式也反映出实验室整个的研究思路。其中有些人主要负责利用全基因组关联研究（genome-wide association study）等方法寻找能够用于区分个体表型差异的基因和遗传标志物。有些人则主要负责将这些基因和遗传标志物转化为实际法医鉴定工作中可用的检测方法，并且按照国际标准对这种方法进行验证，这可是一项非常辛苦的活儿。
其中最容易取得进展的就是眼睛虹膜颜色的检测工作。Kayser团队只用了两年的时间就开发出了这种检测方法，并将之命名为Irisplex方法。这是一种基于6个SNP位点的检测方法。预测准确率超过了90%，只是对于蓝色和棕色虹膜的预测准确度稍差，不过这已经比目击证人证言的准确度高多了。研究发现，目击证人的准确度低得惊人。
上个月，Kayser小组在《人类遗传学》（Human Genetics）杂志上发表了一篇论文，证明个体头发的颜色也能够根据DNA信息进行预测，对于红色和黑色人群的预测准确度高达90%，对于棕色和金色人群的准确度也达到了80%。他们的这项科研成果也和前面预测虹膜颜色的技术一样，被开发成了试剂盒，而且很有可能会与虹膜颜色检测技术结合起来，这样更加能够节省宝贵的DNA样品。Kayser小组的下一个目标就是肤色预测。Kayser小组以及其他几个实验室已经发现了几个与皮肤颜色相关的基因（这些基因与眼睛颜色预测基因和头发颜色预测基因重叠），但这还远远不够。
除此之外，法医DNA表型分型技术（forensic DNA phenotyping）也迅速变得复杂起来。比如影响身高表型的因素就非常复杂，虽然饮食因素能够影响人体生长的速度和高度，但是基因同样也能起到非常大的作用。实际上，去年使用全基因组关联研究方法对18万人进行的研究表明，在人类基因组中至少有180个遗传位点会影响到人体的身高，但是所有这些位点的影响作用全都加起来也只能发挥10%的影响力。De Knijff相信身高特征太过复杂，很难开发出一个DNA检测方法来预测个体的身高。
年龄预测也比较困难，因为人们很难通过个体基因组信息判断出一个人的年龄。有人曾经尝试使用计算个体细胞线粒体中突变的数目或者检测端粒的长度来判断人体的年龄，但最后都遇到了实际操作方面的问题。Kayser则另辟蹊径，他打算通过计算人体T细胞中残余DNA的环数来判断人体的年龄，因为这种DNA环数也会随着人体的衰老而逐渐减少。
法医DNA表型分型技术还可用于判断人体的毛发结构、有无秃顶、是左撇子还是右撇子、有无耳垂等等。不过，这种技术最大的用途还是帮助计算机生成疑犯的头像。Kayser小组就在从事这方面的研究工作。这项工作是一个名为VisiGen研究团体工作的一部分。VisiGen团体是Kayser联合英国伦敦大学国王学院的Tim Spector共同成立的一个科研协作组织。Fan Liu是Kayser实验室的一名流行病学专家，他正在试图将基因组数据和人体脸庞宽度或鼻子大小等关键的面部特征联系起来。不过，Kayser对这部分工作的前景表现得非常谨慎，他说：“在理论上，这是可行的。比如同卵双胞胎的长相就非常相似，这说明人的长相的确受到了基因的影响，但我们目前还不清楚哪些基因决定着人的长相，也不知道这是不是像人体身高的决定因素一样复杂。”
地理祖先判定
Kayser实验室的另一个研究方向就是人种判定问题。这项技术似乎已经在美国得到了应用，大约有数百起案件中都采用了这项技术进行罪犯调查，但Kayser的态度还是比较谨慎的。尽管已经有好几家公司都已经向公众推出了非常具体的家族谱系检测服务，但科学家们还是觉得没有足够的把握用这种技术进行人种判定，比如预测某人是欧洲人、撒哈拉以南非洲人、东亚人或是印第安人等等。尤其是这种技术无法区分挪威人和瑞典人。Kayser也认为英国一项利用DNA检测技术判定收容所里被收容人员国籍的做法是毫无科学依据可言的（详见Science, 2 October 2009, p. 30）。
在法医DNA表型分型技术的诸多应用领域中不乏各种有关种族和犯罪的爆炸性新闻。这方面的争论还完全没有开始。与传统的DNA指纹图谱技术相比，绝大部分法医DNA表型分型预测技术都充满了不确定性，这就给警方带来了不小的麻烦。另外，发现遗传学上的祖先并不等同于种族判定的概念，这是很多科学家都着意回避的一个问题，因为首先这方面还没有一个比较准确的定义，其次我们也不能根据种族预测出某个人的相貌。
在2004年发表的一系列心理学研究成果让Kayser明白了小心谨慎的重要意义。那些研究成果表明，美国司法机关的工作人员对黑人有着根深蒂固的偏见。所以Kayser强调，像他们这样的法医专家一定要非常清楚地表明法医DNA表型分型技术还存在很多不确定性，这一点非常重要。
Budowle认为非常幸运的是，Kayser没有向那些操之过急的警察们“推销”他的检测技术。Budowle指出，Manfred既熟悉分子生物学，也熟悉群体遗传学和统计学。他不会夸大证据，对于检测技术的局限性他也非常清楚。
