TED2018
Simona Francese: Your fingerprints reveal more than you think
Симона Франчезе: Пръстовите ви отпечатъци разкриват повече, отколкото подозирате
Filmed:
Readability: 4.9
2,372,231 views
Нашите пръстови отпечатъци са това, което ни прави уникални, но също така, в молекулите им се съхранява информация, която разкрива нашите действия, начин на живот и навици. В тази приковаваща вниманието лекция химикът Симона Франчезе разказва как тя изучава тези микроскопични следи с помощта на масспектрометрията - технология, която анализира пръстови отпечатъци в до скоро невъзможни детайли, и демонстрира как тази високотехнологична съдебна медицина може да е в помощ на полицията при залавяне на престъпници.
Simona Francese - Analytical chemist
Simona Francese is a chemist by training who is passionate about forensics. Full bio
Simona Francese is a chemist by training who is passionate about forensics. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
Do you ever stop and think,
during a romantic dinner,
during a romantic dinner,
0
972
4886
Мислите ли си понякога
по време на романтична вечеря:
по време на романтична вечеря:
00:17
"I've just left my fingerprints
all over my wine glass."
all over my wine glass."
1
5882
2892
"Току що оставих отпечатъци
по цялата чаша."
по цялата чаша."
00:20
(Laughter)
2
8798
1001
(Смях)
00:21
Or do you ever worry,
when you visit a friend,
when you visit a friend,
3
9823
2845
Или притеснявате ли се,
че когато сте на гости,
че когато сте на гости,
00:24
about leaving a little piece of you behind
on every surface that you touch?
on every surface that you touch?
4
12692
4478
оставяте малко от себе си
върху всяка повърхност, която докоснете?
върху всяка повърхност, която докоснете?
00:30
And even this evening,
5
18009
1334
И дори тази вечер,
00:31
have you paid any attention
to sit without touching anything?
to sit without touching anything?
6
19367
3856
дали се постарахте да седнете,
без да докоснете нищо?
без да докоснете нищо?
00:36
Well, you're not alone.
7
24148
1587
Ами, не сте единствените.
00:37
Thankfully, criminals underestimate
the power of fingerprints, too.
the power of fingerprints, too.
8
25759
4245
За щастие, престъпниците също подценяват
значението на пръстовите отпечатъци.
значението на пръстовите отпечатъци.
00:42
And I'm not just talking about
the twisted parting of lines
the twisted parting of lines
9
30792
3329
И не говоря само за набраздените линии,
00:46
that make our fingerprint unique.
10
34145
3108
които правят отпечатъка ни уникален.
00:49
I'm talking about
an entire world of information
an entire world of information
11
37277
4295
Говоря за целия свят от информация,
00:53
hiding in a small, often invisible thing.
12
41596
3664
който се крие в нещо малко,
често невидимо.
често невидимо.
00:57
In fact, fingerprints
are made up of molecules
are made up of molecules
13
45718
2686
Всъщност, отпечатъците
се състоят от молекули,
се състоят от молекули,
01:00
that belong to three classes:
14
48428
1743
които спадат към три категории:
01:02
sweat molecules that we all produce
in very different amounts ...
in very different amounts ...
15
50195
4802
молекули пот, които всички ние
отделяме в различни количества ...
отделяме в различни количества ...
01:07
molecules that we introduce into our body
and then we sweat out
and then we sweat out
16
55021
4431
молекули, които въвеждаме в тялото си
и след това отделяме с потта
и след това отделяме с потта
01:11
and molecules that we may contaminate
our fingertips with
our fingertips with
17
59476
3564
и молекули, с които
замърсяваме пръстите си,
замърсяваме пръстите си,
01:15
when we come across substances
like blood, paint, grease,
like blood, paint, grease,
18
63064
3691
когато докоснем вещества като
кръв, боя, мазнина,
кръв, боя, мазнина,
01:18
but also invisible substances.
19
66779
1957
но и невидими вещества.
01:21
And molecules are
the storytellers of who we are
the storytellers of who we are
20
69326
4913
А молекулите разказват
кои сме
кои сме
01:26
and what we've been up to.
21
74263
1630
и какво сме правили.
01:28
We just need to have
the right technology to make them talk.
the right technology to make them talk.
22
76492
5018
Само ни трябва подходящата технология,
за да ги накараме да проговорят.
за да ги накараме да проговорят.
01:34
So let me take you on a journey
of unthinkable capabilities.
of unthinkable capabilities.
23
82006
5165
Така че, нека ви отведа на пътуване
с невероятни възможности.
с невероятни възможности.
01:42
Katie has been raped
24
90528
2079
Кейти е била изнасилена
01:45
and her lifeless body has been found
in the woods three days later,
in the woods three days later,
25
93762
4576
и безжизненото й тяло е било
намерено в гората три дни
намерено в гората три дни
01:50
after her disappearance.
26
98362
1500
след нейното изчезване.
01:52
The police is targeting three suspects,
27
100577
2510
Полицията се спира върху
трима заподозряни,
трима заподозряни,
01:55
having narrowed down
the search from over 20 men
the search from over 20 men
28
103111
3903
след като е стеснила кръга
от над 20 мъже,
от над 20 мъже,
01:59
who had been seen
in that area on the same day.
in that area on the same day.
29
107038
2657
които са били в района
на този ден.
на този ден.
02:02
The only piece of evidence
30
110914
1807
Единственото доказателство
02:04
is two very faint,
overlapping fingerprints
overlapping fingerprints
31
112745
4630
са два бледи, застъпващи се
пръстови отпечатъка,
пръстови отпечатъка,
02:09
on the tape that was found
wrapped around Katie's neck.
wrapped around Katie's neck.
32
117399
3618
намерени върху тиксото,
увито около врата на Кейт.
увито около врата на Кейт.
02:13
Often, faint and overlapping fingerprints
cannot help the police
cannot help the police
33
121912
4636
Обикновено такива отпечатъци
не могат да помогнат на полицията
не могат да помогнат на полицията
02:18
to make an identification.
34
126572
1943
при идентифицирането.
02:20
And until recently,
this might have been the end of the road,
this might have been the end of the road,
35
128539
4350
Доскоро това можеше да доведе
до задънена улица,
до задънена улица,
02:25
but this is where
we can make the difference.
we can make the difference.
36
133886
2226
но точно тук ние променяме ситуацията.
02:29
The tape is sent to our labs,
37
137109
2755
Тиксото е изпратено в лабораториите ни,
02:31
where we're asked to use
our cutting-edge technology
our cutting-edge technology
38
139888
2960
където използваме
нашата напредничава технология,
нашата напредничава технология,
02:34
to help with the investigation.
39
142872
1860
за да помогнем с разследването.
02:38
And here, we use an existing form
40
146032
2587
И тук използваме съществуваща вече форма
02:40
of mass spectrometry imaging technology
41
148643
4660
на масспектрален анализ,
02:45
that we have further developed and adapted
42
153327
2563
която сме усъвършенствали и адаптирали
02:47
specifically for the molecular and imaging
analysis of fingerprints.
analysis of fingerprints.
43
155914
5250
специално за молекулярен и образен
анализ на пръстови отпечатъци.
анализ на пръстови отпечатъци.
02:53
In essence, we fire
a UV laser at the print,
a UV laser at the print,
44
161936
3985
По същество, насочваме УВ лазер
към отпечатъка,
към отпечатъка,
02:57
and we cause the desorption
of the molecules from the print,
of the molecules from the print,
45
165945
3857
което води до десорбция на
молекулите от отпечатъка
молекулите от отпечатъка
03:01
ready to be captured
by the mass spectrometer.
by the mass spectrometer.
46
169826
2875
и те са готови да бъдат
хванати от масспектометъра.
хванати от масспектометъра.
03:05
Mass spectrometry measures
the weight of the molecules --
the weight of the molecules --
47
173708
3301
При масспектометрията се измерва
теглото на молекулите --
теглото на молекулите --
03:09
or as we say, the mass --
48
177033
2294
или както ние го наричаме, масата --
03:11
and those numbers that you see there,
they indicate that mass.
they indicate that mass.
49
179351
4518
а цифрите, които виждате там,
показват тази маса.
показват тази маса.
03:15
But more crucially,
50
183893
1638
Но което е по-важно,
03:17
they indicate who those molecules are --
51
185555
4455
те показват какви са тези молекули --
03:22
whether I'm seeing paracetamol
52
190034
2117
дали виждам парацетамол
03:24
or something more sinister,
forensically speaking.
forensically speaking.
53
192175
3625
или нещо по-зловещо
от гледна точка на съдебната медицина.
от гледна точка на съдебната медицина.
03:28
We applied this technology
to the evidence that we have
to the evidence that we have
54
196734
3016
Приложихме тази технология към
наличните доказателства
наличните доказателства
03:31
and we found the presence
of condom lubricants.
of condom lubricants.
55
199774
3828
и установихме наличието на
лубрикант от кондом.
лубрикант от кондом.
03:36
In fact, we've developed protocols
that enable us to even suggest
that enable us to even suggest
56
204337
4628
Всъщност сме разработили протоколи,
които ни позволяват дори да предположим
които ни позволяват дори да предположим
03:40
what brand of condom might have been used.
57
208989
3293
каква марка кондоми
е била използвана.
е била използвана.
03:45
So we pass this information to the police,
58
213097
2087
Предаваме тази информация
на полицията,
на полицията,
03:47
who, meanwhile,
have obtained a search warrant
have obtained a search warrant
59
215208
3406
които междувременно са извадили
заповед за обиск
заповед за обиск
03:50
and they found the same brand
of condom in Dalton's premises.
of condom in Dalton's premises.
60
218638
5952
и открили същата марка кондоми
в жилището на Далтън.
в жилището на Далтън.
03:57
And with Dalton and Thomson
also having records for sexual assaults,
also having records for sexual assaults,
61
225199
5428
И тъй като Далтън и Томсън
имат досиета за сексуално посегателство,
имат досиета за сексуално посегателство,
04:02
then it is Chapman that may become
the less likely suspect.
the less likely suspect.
62
230651
4698
Чапман е най-малко заподозрян.
04:08
But is this information
enough to make an arrest?
enough to make an arrest?
63
236028
3039
Но дали тази информация е
достатъчна за арест?
достатъчна за арест?
04:11
Of course not,
64
239533
1151
Разбира се, че не,
04:12
and we are asked to delve deeper
with our investigation.
with our investigation.
65
240708
2730
затова бяхме помолени да
задълбочим изследванията си.
задълбочим изследванията си.
04:16
So we found out, also, the presence
of other two very interesting molecules.
of other two very interesting molecules.
66
244225
4735
Открихме и две други
много интересни молекули.
много интересни молекули.
04:21
One is an antidepressant,
67
249609
2444
Едната е антидепресант,
04:24
and one is a very special molecule.
68
252077
2022
а другата е много специална молекула.
04:26
It only forms in your body
69
254123
2125
Тя се образува в тялото
04:28
if you drink alcohol
and consume cocaine at the same time.
and consume cocaine at the same time.
70
256272
4034
само когато консумирате алкохол и кокаин
по едно и също време.
по едно и също време.
04:32
And alcohol is known to potentiate
the effects of cocaine,
the effects of cocaine,
71
260719
3850
За алкохола се знае, че засилва
ефекта от кокаина,
ефекта от кокаина,
04:36
so here, we now have a hint
on the state of mind
on the state of mind
72
264593
4764
което ни подсказа състоянието
04:41
of the individual
whilst perpetrating the crime.
whilst perpetrating the crime.
73
269381
3087
на индивида по време на престъплението.
04:45
We passed this information to the police,
74
273198
2978
Предадохме тази информация на полицията
04:48
and they found out that, actually,
Thomson is a drug addict,
Thomson is a drug addict,
75
276200
4284
и те откриха, че всъщност
Томсън е наркозависим
Томсън е наркозависим
04:52
and he also has a medical record
for psychotic episodes,
for psychotic episodes,
76
280508
4230
и имa медицинско досие
за психотични епизоди,
за психотични епизоди,
04:56
for which presumably
the antidepressant was prescribed.
the antidepressant was prescribed.
77
284762
3771
за които вероятно
му е изписан антидепресантът.
му е изписан антидепресантът.
05:01
So now Thomson becomes
the more likely suspect.
the more likely suspect.
78
289016
4777
Така че сега Томсън се превръща в
по-вероятен заподозрян.
по-вероятен заподозрян.
05:07
But the reality is that I still don't know
where these molecules are coming from,
where these molecules are coming from,
79
295463
5493
Но в действителност аз все още не знам
от къде идват тези молекули,
от къде идват тези молекули,
05:12
from which fingerprint,
80
300980
1746
от кой пръстов отпечатък
05:14
and who those two fingerprints belong to.
81
302750
2973
и на кого принадлежат
тези два пръстови отпечатъка.
тези два пръстови отпечатъка.
05:18
Fear not.
82
306346
1271
Няма страшно.
05:19
Mass spectrometry imaging
can help us further.
can help us further.
83
307641
2815
Масспектралният анализ може да ни помогне.
05:22
In fact, the technology is so powerful
84
310763
3245
Всъщност, технологията е толкова мощна,
05:26
that we can see where
these molecules are on a fingerprint.
these molecules are on a fingerprint.
85
314032
5047
че можем да видим къде
се намират тези молекули върху отпечатъка.
се намират тези молекули върху отпечатъка.
05:31
Like you see in this video,
86
319821
2051
Както виждате във видеото,
05:33
every single one of those peaks
corresponds to a mass,
corresponds to a mass,
87
321896
3878
всеки от тези върхове отговаря на маса,
05:37
every mass to a molecule,
88
325798
2072
всяка маса на молекула,
05:39
and we can interrogate the software,
by selecting each of those molecules,
by selecting each of those molecules,
89
327894
4941
и избирайки която и да е от тези молекули,
можем да попитаме софтуера
можем да попитаме софтуера
05:44
as to where they are present
on a fingermark.
on a fingermark.
90
332859
3650
къде се намира върху отпечатъка.
05:49
And some images are not very revealing,
91
337385
3073
Някои образи не са толкова ясни,
05:52
some are better,
92
340482
1467
други са по-добри,
05:53
some are really good.
93
341973
2462
а трети са много добри.
05:56
And we can create multiple images
of the same mark --
of the same mark --
94
344459
4992
Можем да създадем множество образи
на един и същ отпечатък --
на един и същ отпечатък --
06:01
in theory, hundreds of images
of the same fingerprint --
of the same fingerprint --
95
349475
4087
на теория, стотици образи --
06:05
for as many of the molecules
that we have detected.
that we have detected.
96
353586
3058
на толкова молекули,
колкото сме засекли.
колкото сме засекли.
06:09
So step one ...
97
357547
1572
И така, първата стъпка ...
06:12
for overlapping fingerprints, chances are,
98
360262
3985
има вероятност
при застъпващи се отпечатъци,
при застъпващи се отпечатъци,
06:16
especially if they come
from different individuals,
from different individuals,
99
364271
2521
особено ако са от различни индивиди,
06:18
that the molecular composition
is not identical,
is not identical,
100
366816
3419
молекулярният състав да не е идентичен,
06:22
so let's ask the software
to visualize those unique molecules
to visualize those unique molecules
101
370259
5083
така че да поискаме софтуерът
да визуализира онези уникални молекули,
да визуализира онези уникални молекули,
06:27
just present in one fingermark
and not in the other one.
and not in the other one.
102
375366
3874
които се срещат само при един отпечатък,
но не и при друг.
но не и при друг.
06:31
By doing so,
103
379875
1685
По този начин
06:33
that's how we can separate
the two ridge patterns.
the two ridge patterns.
104
381584
3948
разграничаваме два кожни рисунъка.
06:38
And this is really important
105
386490
1975
А това е важно,
06:40
because the police now are able
to identify one of the two fingerprints,
to identify one of the two fingerprints,
106
388489
6025
защото сега полицията може да идентифицира
единия от двата отпечатъка,
единия от двата отпечатъка,
06:46
which actually corresponds to Katie.
107
394538
2157
който е на Кейти.
06:49
And they've been able to say so
108
397368
1493
Успяват да го направят,
06:50
because they've compared
the two separate images
the two separate images
109
398885
2603
защото сравняват
двата отделни отпечатъка,
двата отделни отпечатъка,
06:53
with one taken posthumously from Katie.
110
401512
2681
като единият е взет посмъртно от Кейти.
06:56
So now, we can concentrate
on one fingerprint only --
on one fingerprint only --
111
404902
5193
Така че вече можем да се фокусираме
само върху един отпечатък --
само върху един отпечатък --
07:02
that of the killer's.
112
410119
1857
този на убиеца.
07:04
So then, step two ...
113
412477
1991
Следва втората стъпка ...
07:06
where are these three
molecules that I've seen?
molecules that I've seen?
114
414968
2768
къде се намират трите молекули,
които видях?
които видях?
07:10
Well, let's interrogate the software --
show me where they are.
show me where they are.
115
418250
3248
Ами, нека да попитаме софтуера --
покажи ми къде са.
покажи ми къде са.
07:13
And by doing this,
116
421522
1660
По този начин
07:15
only portions of the image
of the killer's fingerprint show up.
of the killer's fingerprint show up.
117
423206
6281
само части от изображението
от отпечатъка на убиеца се проявяват.
от отпечатъка на убиеца се проявяват.
07:21
In other words,
118
429511
1404
С други думи,
07:22
those substances are only present
in the killer's print.
in the killer's print.
119
430939
5738
тези вещества присъстват само при
отпечатъка на убиеца.
отпечатъка на убиеца.
07:29
So now our molecular findings
start matching very nicely
start matching very nicely
120
437120
5220
И сега нашите молекулярни открития
започват да пасват все по-добре със
започват да пасват все по-добре със
07:34
the police intelligence about Thomson,
121
442364
2701
сведенията за Томсън,
с които полицията разполага,
с които полицията разполага,
07:37
should that fingerprint belong to him.
122
445089
2489
ако този отпечатък се окаже негов.
07:40
But the reality is that that print
is still not good enough
is still not good enough
123
448650
3647
Но на практика този отпечатък
все още не е достатъчен,
все още не е достатъчен,
07:44
to make an identification.
124
452321
2048
за да се извърши идентификация.
07:46
Step three:
125
454393
1401
Третата стъпка :
07:47
since we can generate hundreds of images
of the same fingerprint,
of the same fingerprint,
126
455818
6664
след като можем да генерираме стотици
изображения на един и същи отпечатък,
изображения на един и същи отпечатък,
07:54
why don't we superimpose them,
127
462506
2923
защо да не ги наложим един върху друг,
07:57
and by doing so,
128
465453
1153
като по този начин
07:58
try to improve the rich pattern
of continuity and clarity?
of continuity and clarity?
129
466630
3413
се опитаме да подобрим цялостта
и точността на богатия рисунък?
и точността на богатия рисунък?
08:02
That's the result.
130
470067
1500
Ето го резултата.
08:04
Striking.
131
472303
1402
Изумително.
08:05
We now have a very clear image
of the fingerprint
of the fingerprint
132
473729
3942
Вече имаме много ясен образ
на пръстовия отпечатък
на пръстовия отпечатък
08:09
and the police can run it
through the database.
through the database.
133
477695
2750
и полицията може да го пусне
в базата данни.
в базата данни.
08:12
The match comes out to Thomson.
134
480469
2360
Резултатът съответства на Томсън.
08:15
Thomson is our killer.
135
483839
1501
Томсън е нашият убиец.
08:17
(Applause)
136
485364
3968
(Аплодисменти)
08:21
Katie, the suspects and the circumstances
of the crime aren't real,
of the crime aren't real,
137
489356
6747
Кейти, заподозрените и обстоятелствата
около престъплението не са истински,
около престъплението не са истински,
08:28
but the story contains elements
138
496127
3549
но разказът съдържа елементи
08:31
of the real police casework
we've been confronted with,
we've been confronted with,
139
499700
4347
от истински полицейски случаи,
с които сме се сблъсквали,
с които сме се сблъсквали,
08:36
and is a composite of the intelligence
that we can provide --
that we can provide --
140
504071
3166
и представлява съвкупност от данни,
които можем да предоставим --
които можем да предоставим --
08:39
that we have been able
to provide the police.
to provide the police.
141
507261
2531
които можахме
да предоставим на полицията.
да предоставим на полицията.
08:43
And I'm really, really thrilled
that after nine years of intense research,
that after nine years of intense research,
142
511089
4638
И съм много, много развълнувана,
че след девет години упорито проучване,
че след девет години упорито проучване,
08:47
as of 2017,
143
515751
1961
от 2017 насам,
08:49
we are able to contribute
to police investigations.
to police investigations.
144
517736
3106
можем да подпомагаме
полицейски разследвания.
полицейски разследвания.
08:53
Mine is no longer a dream;
145
521462
2624
Не е вече само моя мечта,
08:56
it's a goal.
146
524110
1500
а цел.
08:57
We're going to do this wider and wider,
147
525958
2824
Ще разширяваме дейността си
09:00
bigger and bigger,
148
528806
1297
и ще я задълбочаваме
09:02
and we're going to know
more about the suspect,
more about the suspect,
149
530127
3081
и ще научаваме все повече за заподозрения
09:05
and we're going to build an identikit.
150
533232
1972
и ще създаваме фотороботи.
09:08
I believe this is also a new era
for criminal profiling.
for criminal profiling.
151
536121
4739
Вярвам, че това е и нова ера
в криминалното профилиране.
в криминалното профилиране.
09:12
The work of the criminologist
152
540884
1390
Работата на криминолога
09:14
draws on the expert recognition
of behavioral patterns
of behavioral patterns
153
542298
4085
се основава върху експертното разпознаване
на поведенчески модели,
на поведенчески модели,
09:18
that have been observed before
to belong to a certain type,
to belong to a certain type,
154
546407
3625
за които е било установено,
че принадлежат към определен тип,
че принадлежат към определен тип,
09:22
to a certain profile.
155
550056
1500
към определен профил.
09:23
As opposed to this expert
but subjective evaluation,
but subjective evaluation,
156
551869
4447
За разлика от това експертно,
но субективно оценяване,
но субективно оценяване,
09:28
we're trying to do the same thing,
157
556340
2331
ние се опитваме да постигнем същото,
09:30
but from the molecular makeup
of the fingerprint,
of the fingerprint,
158
558695
3564
но въз основа на молекулярния състав
на пръстовия отпечатък,
на пръстовия отпечатък,
09:34
and the two can work together.
159
562283
1811
а двата метода могат да се съвместят.
09:36
I did say that molecules are storytellers,
160
564812
2866
Аз наистина казах, че
молекулите са разказвачи,
молекулите са разказвачи,
09:39
so information on your health,
161
567702
2539
т.е. информацията за вашето здраве,
09:42
your actions, your lifestyle,
your routines,
your routines,
162
570265
4157
вашите действия, вашия начин на живот,
вашите навици,
вашите навици,
09:46
they're all there,
163
574446
1788
всичко е там,
09:48
accessible in a fingerprint.
164
576258
2436
достъпно в пръстовия отпечатък.
09:51
And molecules are
the storytellers of our secrets
the storytellers of our secrets
165
579403
4436
А молекулите са
разказвачите на нашите тайни
разказвачите на нашите тайни
09:56
in just a touch.
166
584813
1335
на един клик разстояние.
09:58
Thank you.
167
586706
1151
Благодаря ви.
09:59
(Audience) Wow.
168
587881
1158
(Публиката) Уау.
10:01
(Applause)
169
589063
3532
(Аплодисменти)
Reviewed by Darina Stoyanova
ABOUT THE SPEAKER
Simona Francese - Analytical chemistSimona Francese is a chemist by training who is passionate about forensics.
Why you should listen
Simona Francese is a Professor of Forensic and Bioanalytical Mass Spectrometry at Sheffield Hallam University in the UK. As she writes: "I have been fascinated by forensics since I was 17, and I was determined to pursue an educational route that eventually would enable me to contribute to secure societies. As always in life, nothing is straightforward. I enrolled in the chemistry course because it was the closest degree at the time that could lead me to where I wanted to be. I ended up doing a PhD and post-doctorate fellowships working with viruses and diseases. But I was always focused on my ultimate objective, and throughout I developed a strong expertise in mass spectrometry, which is an extremely versatile analytical technique. This was crucial.
"When I obtained my first lectureship, I had the freedom to build my own research, and I used mass spectrometry imaging to develop ways to profile individuals from their fingermarks, thus helping police with their investigations. What has the suspect been handling? What is their lifestyle? What did he do prior to or while committing the crime? These are some of the questions that the developed technology can answer, and we are working on providing additional information -- for example, on the pathological or pharmacological state of the individual, just from looking at their fingermark! A fantastic achievement for me, but the best accomplishment was keeping the focus for 14 years and remaining determined to finally be able to do what I have always been so passionate about."
Simona Francese | Speaker | TED.com