普通人对指纹的认识限于肉眼所能观察到的指纹“纹形”,如斗形、箕形、拱(弓)形等。实际上,在指纹科学研究者的眼里,小小的指纹蕴藏着极其丰富多样的生理特征。指纹学科并不是人们想象的单调 下面我们从手指的构造来了解一下指纹的形成。
从生物学的角度来观察个体手指头的构造,从外向里,依次分别为表皮、真皮和皮下组织。图3为我们展示了指纹的解剖图。

图:指纹解剖图
(源自张海国《手纹科学》)
表皮由角质层和生发层组成,角质层在最外层,是完全角质化的细胞。生发层在角质层下面,不断的向表层增生,补充角质层细胞的脱落。真皮部分包括乳头层和网状层。乳头层有丰富的血管和神经末梢,并且呈“波浪”状分布,因此在表皮层也表现为“波浪”状。这里的“波浪”实际上就是指指纹的“纹形”(有时称为“嵴线”或者“嵴”,本书统一称为“嵴”)。这一点说明,真正的指纹是形成于真皮层而非表皮层。即使手指表皮角质层脱落,也不会影响指纹纹形。
在真皮层还有神经、血管、汗腺、皮囊腺等。真皮层的神经对触摸、温度、压力等感觉非常敏感,能支配血管的扩张和汗腺的分泌。皮囊腺是人体体味管控物,警犬能够跟踪和识别人,就是因为其分辨皮囊腺分泌物的能力极其敏锐。真皮层的这些性征,可以作为计算机系统判断手指是否为活性的依据。目前,针对“活体指纹扫描技术”(或者称为“活体指纹采集技术”)的研究,大多是从真皮层的生理特点切入的。
手指最里面的是皮下组织,由筋膜和大量的脂肪组成。它能使皮肤有保暖和缓冲压力的作用。皮下组织的脂肪厚度分布是不同的,深面(厚处)与表皮层相连,会形成屈肌线,如指节位置的深痕,它是屈肌线,而不是指纹纹线。
人类学家对于群体手指的观察与研究,作过许多统计和分析。从人种、民族、人群等方面,进行了细致扎实的调查、取样,研究出不同人种、民族和人群指纹特征之不同,了解到指纹对医学疾病诊断和遗传病诊断方面也有一定的辅助作用。