為了應(yīng)對日益復雜和多樣化的刑事案件與事故，新的科技手段不斷被應(yīng)用于刑事偵查中。刑事偵查的發(fā)展如何？取得了哪些進步？本文將進行詳細的介紹。

DNA能實現(xiàn)高精度個人識別

眾多刑偵手段中，目前最重要的要數(shù)DNA分析技術(shù)了。2013年12月，日本餐飲連鎖品牌“餃子王將”的老板在京都總公司門前的停車場被槍擊身亡，DNA鑒定在偵破此案的過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。該案發(fā)生后，由于種種原因兇手一直沒抓到。直到2022年10月，這起槍擊案的兇手因為犯下另一起案件入獄服刑，在進行DNA比對時，警方發(fā)現(xiàn)他的DNA與當年從遺留在槍擊案現(xiàn)場附近的煙頭上提取到的微量DNA一致，這起槍擊案才算告破。

利用離心機從口腔拭子中提取DNA（圖片源自網(wǎng)絡(luò))

DNA是“設(shè)計”生物體的藍圖，每個人的DNA都是獨一無二的，通過它就可以識別個體。根據(jù)DNA識別個體的精準度越來越高。雖然分析方法不同有可能產(chǎn)生誤差，但按現(xiàn)行方法提取DNA，樣本與其他人的DNA碰巧一致的概率只有5.65艾分之1（1艾＝1018 ）。5.65艾，這個數(shù)字遠超地球的總?cè)丝跀?shù)，只要能正確提取到DNA，與其他人搞混的可能性幾乎為零。

為什么DNA分析可以精確識別個體？我們先來看看DNA的特征。DNA是細胞核中的巨大分子，由4種堿基（一類構(gòu)成DNA的化學結(jié)構(gòu)），即腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鳥嘌呤（G）和胞嘧啶（C）組成，這4種堿基成對排列（堿基對），形成互相連接的雙螺旋結(jié)構(gòu)，人類DNA堿基對的數(shù)量高達32億對左右，這4種堿基的排列被稱為“堿基序列”，每個人的堿基序列都是獨一無二的，因此可以通過它來識別個體。

DNA的4種堿基對（圖片源自網(wǎng)絡(luò)）

但DNA分析時，并不是每次都會檢測32億對堿基對。因為通過以往的研究，科學家已經(jīng)確定了DNA上哪些基因位點（即基因座）可以有效識別個體?，F(xiàn)在，只需檢測24個基因座，就算一部分分析結(jié)果不甚明確，也可以基本無誤地識別個體。這種方法的出錯率僅為5.65艾分之1。用于識別個體的基因座中，有一個部分叫作“短串聯(lián)重復序列” （short tandem repeat，STR；也稱“微衛(wèi)星DNA”），是一段長度包括2～6個堿基序列的DNA片段，其重復的次數(shù)因人而異，正是利用這個特點，通過檢測它的重復次數(shù)就可以進行個體識別。

利用STR識別個體

上圖是用于個體識別的基因座STR的示意圖。實際上，DNA為雙螺旋結(jié)構(gòu)（圖片左端），為了便于觀察便將它改成了直線。圖中顯示的基因座中，AGAT4個堿基作為1個單位重復，人物A的DNA片段有7次重復，人物B的DNA片段有9次重復，這個重復次數(shù)因人而異。圖中的“？”與人物A的DNA片段的重復次數(shù)完全相同，可以判定是同一個人。只檢測單個基因座不能準確識別個體。通過檢測24個特定的基因座，可以將識別差錯率降低至5.65艾分之1，從而達到極高的個體識別精度。

不過，現(xiàn)場提取到的DNA并不一定都是完整的。還有些基因座只出現(xiàn)在男性身上，有專家表示：“如果分析24個基因座無法判定時，會追加檢測另外8個基因座。”

只要一點點細胞  就能做DNA分析

人體全身任何部位都可以提取DNA。專家表示：“1個細胞含有6皮克（1皮克＝10-12克）DNA，大約167個細胞就可以做DNA分析?！币虼?，從煙頭上附著的極其微量的生物樣本中也能提取到DNA。此外，唾液、尿液、帶毛囊的頭發(fā)、指甲、汗液、身體污垢中混雜著人體脫落的細胞，從中可以提取到DNA。

（圖源：電視劇《非正常死亡》）

從生物樣本中提取的DNA進行檢測前，會通過聚合酶鏈式反應(yīng)（PCR）擴增，將DNA數(shù)量增加數(shù)萬乃至數(shù)百萬倍。擴增后的DNA放入名為“基因分析儀”的自動分析裝置中，分析STR的重復次數(shù)。隨著PCR的發(fā)展和基因分析儀的進步，現(xiàn)在只需極微量的DNA就可以進行分析了。不過，現(xiàn)場采集到的樣本有可能被污染或已經(jīng)腐壞，需要用試劑或離心機去除樣本中多余的蛋白質(zhì)等成分，提取出DNA。

PCR的作用機制（圖源：《科學世界》2024年第1期）

由此可見，每個樣本的情況都不盡相同。專家表示：很多時候，技術(shù)人員提取DNA時，反復試驗、不斷摸索很重要。而從極微量的樣本中提取DNA，往往需要實際操作才能知道效果。為了能夠從微量DNA樣本中實現(xiàn)穩(wěn)定且高精度的鑒定，DNA鑒定技術(shù)的開發(fā)仍在持續(xù)進行中。

DNA鑒定結(jié)果

上圖是一份DNA鑒定報告樣本的一部分（日本法科學鑒定研究所提供）。報告的左邊欄是所分析的基因座的名稱，例如，“D5S818”位于5號染色體，是重復AGAT這個堿基序列的基因座。這份鑒定報告是將獲取的“血液”樣本和“** **”（匿名）的DNA 進行比對的結(jié)果。表格中，“血液” 和“** **”下的數(shù)值是各自的DNA分析結(jié)果和基因座的重復次數(shù)?；蜃嫌涗浀膬蓚€數(shù)值分別來源于兩套染色體，因為人類從父親和母親處各繼承了一條染色體，兩條染色體配成 一對。 這份鑒定報告中，“血液”和 “** **”所有基因座的重復次數(shù)完全一致，可以推斷為同一人。通過分析多個基因座可以減少出錯，盡可能讓鑒定結(jié)果更準確。

DNA預測人的長相

如今，DNA分析的范圍更加廣泛。根據(jù)DNA，可以推測出個體的人種、膚色、眼睛顏色、容貌、體型、性格等特征。其中一種方法就是利用單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphism，SNP）推斷人的身體特征。SNP是指標準序列中一個堿基被另一個堿基取代所形成的多樣性。據(jù)推算，人類大約每1000個堿基中有1個SNP。研究表明，SNP與個體罹患某些特定疾病的易感性存在關(guān)聯(lián)，因此，圍繞個體化精準醫(yī)療（即個性化醫(yī)療）的研究正在廣泛開展。

現(xiàn)在，新的DNA分析方法還在不斷探索和開發(fā)之中。2017年，美國學術(shù)期刊《美國科學院院刊》（PNAS）刊登了一篇論文，稱成功開發(fā)出了能以相當高精確度預測人體特征的人工智能（AI），這項研究分析了1000多位檢測對象的全部基因組，并在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建了可以預測人的面部、身高、體重、年齡等特征的AI。

從DNA推測人的相貌

上圖是美國公司Parabon NanoLabs出具的一份分析報告，該公司可以根據(jù)DNA的SNP推測人的長相。這份報告是根據(jù)志愿者提供的DNA進行分析的結(jié)果。如圖所示：通過DNA可推測人的膚色、瞳色、頭發(fā)顏色、有沒有雀斑等特征，并繪制臉部示意圖；此外，還可以將推測出的相貌與志愿者的真實照片進行比對。在美國，這項服務(wù)為搜尋失蹤人口和確定犯罪現(xiàn)場遺留的DNA屬于誰，提供了不少幫助。

除了身體特征，該AI還可以識別個體。研究人員進行了如下實驗：輸入10個人的身體數(shù)據(jù)到AI，讓其選出擁有特定DNA的人，結(jié)果AI的識別準確率達到70%以上。研究人員表示，如果整合并存儲更多的數(shù)據(jù)，準確性還能再提高。DNA分析技術(shù)的發(fā)展還有助于解決過去的懸案。DNA在合適的條件下非常穩(wěn)定，可以長期保存。隨著技術(shù)的進步，即使是已經(jīng)調(diào)查過的樣本也可能提供新的信息。

盡管不是刑事案件，但已有多個案例通過分析過去的DNA樣本而獲得新發(fā)現(xiàn)。比如，研究人員分析了5300年前死于阿爾卑斯山脈的男性“冰人”的DNA，結(jié)果顯示他的后代一直綿延至今。此外，在英國萊斯特一座修道院遺址中出土的一具遺骨，經(jīng)過DNA分析比對，最后被確認屬于15世紀英格蘭國王理查三世。這兩個案例都歸功于DNA技術(shù)的進步，它可以帶領(lǐng)我們穿越時空。世界上大多數(shù)國家的刑偵機構(gòu)在查案的過程中，包括DNA在內(nèi)的樣本都不會全部用完，一半以上會被保存起來。未來，如果使用DNA的全新偵查方法得以確立，曾經(jīng)的懸案說不定能逐一告破。

除了DNA分析，還有哪些新技術(shù)被應(yīng)用在犯罪調(diào)查分析中？

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實習編輯 | 唐一菲