從基因組數(shù)據(jù)中重新識(shí)別人臉比以前想象的要困難

直接面向消費(fèi)者的基因檢測(cè)使數(shù)以百萬計(jì)的人能夠確定他們的血統(tǒng)并深入了解他們對(duì)遺傳疾病的遺傳傾向。雖然個(gè)人基因分型信息是安全存儲(chǔ)的，但有些人同意共享他們的基因組數(shù)據(jù)以供進(jìn)一步研究。

這種數(shù)據(jù)共享引起了對(duì)基因組隱私的一些合理擔(dān)憂。例如，黑客是否可以根據(jù)從開源網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)合法下載的基因型數(shù)據(jù)重新識(shí)別一個(gè)人——也許構(gòu)建一張他們的臉的照片?

2017 年，基于基因組學(xué)的健康情報(bào)公司 Human Longevity 和其他研究小組報(bào)告說，根據(jù) DNA 預(yù)測(cè)一個(gè)人的面部外觀是可行的。

對(duì)這項(xiàng)工作的隱私風(fēng)險(xiǎn)影響很感興趣，圣路易斯華盛頓大學(xué)的教職員工 Yevgeniy “Eugene” Vorobeychik 是應(yīng)用博弈論確定數(shù)據(jù)共享設(shè)置中的隱私風(fēng)險(xiǎn)的專家，他進(jìn)行了自己的研究。

“我們想看看這些結(jié)果能在多大程度上推廣到現(xiàn)實(shí)世界，”麥凱維工程學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程副教授 Vorobeychik 說。“我們探討了是否有可能在更實(shí)際的情況下證明這些擔(dān)憂是真實(shí)的。”

Vorobeychik 和他的合著者——華盛頓大學(xué)研究生 Rajagopal Venkatesaramani 和范德比爾特大學(xué)生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)教授 Bradley Malin——發(fā)現(xiàn)將人臉和基因組聯(lián)系起來的任務(wù)平均比之前報(bào)道的要困難得多。他們于2021 年 11 月 17 日在《科學(xué)進(jìn)展》上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。

在這項(xiàng)研究中，他們開發(fā)了一種方法，通過將這些與公開發(fā)布的面部圖像相關(guān)聯(lián)，從 OpenSNP 基因組共享平臺(tái)獲得的 126 個(gè)基因組精心策劃的數(shù)據(jù)集中計(jì)算重新識(shí)別個(gè)體的風(fēng)險(xiǎn)。具體來說，他們使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來預(yù)測(cè)可見的身體特征，例如頭發(fā)、眼睛和膚色以及性別，然后使用這些信息以及已知的基因型-特征相關(guān)性來對(duì)可能的基因組-面部匹配進(jìn)行評(píng)分。

早期的表型關(guān)聯(lián)研究使用在具有專業(yè)質(zhì)量照明的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中拍攝的高質(zhì)量照片。另一方面，Vorobeychik 的團(tuán)隊(duì)使用社交媒體網(wǎng)站上的真實(shí)照片進(jìn)行了研究。

“我們所做的是為這些不同類型的視覺特征構(gòu)建概率模型，并通過對(duì)特定基因組和特定面孔之間的匹配質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分來基本上連接點(diǎn)，”Vorobeychik 解釋說。“然后我們使用該評(píng)分系統(tǒng)來預(yù)測(cè)哪些比賽最有可能。”

總體而言，他們的結(jié)果表明，有時(shí)可以將公共面部圖像與公共基因組數(shù)據(jù)聯(lián)系起來，但成功率遠(yuǎn)低于先前研究論文在理想化環(huán)境中所建議的。

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