文章來自公眾號：愛范兒（ID：ifanr）,，作者：李超凡,，原標(biāo)題為：《28 年前的南醫(yī)大藏尸案告破，DNA 技術(shù)是怎么成為“法證先鋒”的,？》,，題圖來自：《法證先鋒3》。

1992 年 3 月 20 日,，南京醫(yī)學(xué)院（現(xiàn)南京醫(yī)科大學(xué)）的學(xué)生林伶在晚自習(xí)后再也沒回過宿舍,。

4 天之后，林伶的尸體在學(xué)校教學(xué)樓天井中的下水道被發(fā)現(xiàn),。經(jīng)法醫(yī)鑒定,，系被人用鈍器擊打頭部,、實施強奸后,，按入下水道中死亡，作案手法十分殘忍,。

這起轟動一時的南醫(yī)大藏尸案,，南京市公安局曾抽調(diào)數(shù)百名精干警力，核查了數(shù)千條線索,，走訪排查人員超過 1.5 萬人,，可依然沒有任何突破，最終成為了一宗懸案,。

仿佛《殺人回憶》的劇情,，兇手似乎永遠消失在了那個雨夜,。

然而今年 2 月 23 日，兇手就在案發(fā)地附近的家中被警方抓獲,。這起塵封 28 年的懸案,，如今卻只用了 3 天就成功破案，幕后功臣是一種叫做 Y-STR 的 DNA 檢測技術(shù),。

這種技術(shù)已經(jīng)不是第一次成為破獲陳年懸案的關(guān)鍵,，號稱位列“中國四大謎案”之首白銀市連環(huán)殺人案，在美國殺害 12 人,、強奸 45 人的“金州殺手”,，都是因為這種技術(shù)才得以被鎖定。

正如韓劇《信號》里所說,，這是現(xiàn)代科學(xué)送給被害人的禮物,。

一、南醫(yī)大藏尸案告破,，DNA 技術(shù)再次成為“法證先鋒”

根據(jù)南京警方披露的信息,， 2 月 21 日南京市局法醫(yī)中心發(fā)現(xiàn)，從“3.24 南醫(yī)大殺人案”死者身上采集的 DNA 數(shù)據(jù),，與沛縣被盤查人員麻某俠高度吻合,。但麻某俠并不是兇手，但基本確定兇手就是麻某俠的近親,。

得知這一消息后,，南京市公安局刑警大隊 DNA 實驗室立刻調(diào)取 Y 庫家系工匠系統(tǒng)，排除了麻某俠家系中 11 位符合年齡條件的男性后,，最終鎖定了家住南京市的麻某鋼,，經(jīng)過鑒定，麻某鋼的 DNA 果然與死者陰道拭子 DNA 分型一致,。

2 月 23 日,，麻某鋼正式被警方抓獲。原來這名消失了 28 年的兇手,，一直就生活距離案發(fā)現(xiàn)場 10 分鐘路程的石鼓路,。在鄰居眼中，麻某鋼只是一名普通的司機,，喜歡狗,，為人和氣熱情。

那么警方是怎么通過 DNA 檢測技術(shù)來找出真兇的呢,？DNA 檢測技術(shù)有很多種,，為什么只有 Y-STR 能做到？

要解答這個問題，首先需要簡單了解 Y-STR 技術(shù)的原理,。顧名思義,，這是一種以 Y 染色體鑒定為基礎(chǔ)的男性家族檢測技術(shù)。

正常情況下,，人體一共有 23 對染色體,，其中 22 對為常染色體，1 對為性染色體,。而 Y 染色體是男性才有的染色體,，只能在父子之間或統(tǒng)一父系中單向傳遞，因此同一父系的所有男性個體中,，包括兄弟,，父子，叔侄,，堂兄弟和祖孫等,，都具有同源的 Y 染色體。

雖然 Y 染色體在遺傳過程總會發(fā)生突變,，但在 10 代之內(nèi)通常不會發(fā)生大的變化,。而 STR（Short Tandem Repeat，短串聯(lián)重復(fù)片段）則是 Y 染色體上遺傳標(biāo)記,， STR 序列的重復(fù)次數(shù)在個體和家系間有顯著差異性,。

研究顯示目前經(jīng)確認(rèn)的 STR 位點已經(jīng)有 200 多個，也就是說,，如果兩個人的 Y 染色體有 4 STR位點完全匹配,，他們擁有共同父系祖先的概率接近 95%，如果有 5 到 9 個 STR 位點完全匹配,，他們擁有共同父系祖先的概率則趨近于 100%,。

過去十幾年來 DNA 檢測技術(shù)已經(jīng)廣泛運用與刑偵破案中，但前提是要獲取疑犯本人的基因數(shù)據(jù)進,。而 Y-STR 技術(shù)打破了這一限制,，無需拿到犯罪嫌疑人本人的 DNA 進行精確比對，只要獲取其父系親屬的 DNA,，就基本鎖定了嫌疑人所在的家族,，大大縮小了排查范圍。

圖片來自：New Scientist

據(jù)南開大學(xué)分子生物學(xué)博士生張游介紹,，除了父系遺傳,，Y-STR 另外最大的兩個特點是男性獨有和單倍型遺傳。

Y 染色體只有男性持有,，因此 Y-STR 技術(shù)可以在男女混合的樣本中對男性成分進行精確分析，在針對女性的犯罪中，不會被女性受害者成分所干擾,。

而 Y-STR 是單倍遺傳,，過程中不發(fā)生重組，個體也只有一個等位基因,，因此在輪奸等多人作案而產(chǎn)生的混合樣本中,，也可以分辨出涉案的人數(shù)。

據(jù)世界各國統(tǒng)計的罪犯性別比例中,，男性罪犯普遍占到 90% 左右,， Y-STR 技術(shù)在大部分的刑事案件中都可能有用武之地。

二,、只有 Y-STR 技術(shù)也是不夠的

雖然 Y-STR 技術(shù)可以縮小警方的排查范圍,，但和常染色體的 DNA 檢測技術(shù)一樣，同樣需要比對的 DNA 數(shù)據(jù),，近年來警方可以借助 Y-STR 技術(shù)破解多起懸案,，還要歸功于 Y-STR 數(shù)據(jù)庫（以下簡稱“Y庫”）的建設(shè)。

鄭州是中國最早建設(shè) Y 庫的城市,，從零幾年開始建設(shè),，到 2014 年已經(jīng)擁有覆蓋全市的數(shù)據(jù)庫。建設(shè)不久就幫助鄭州警方破獲了一起10多年前的搶劫金店案,，但 Y 庫被各地重視起來,，還是在白銀案之后。

白銀連環(huán)殺人案的兇手高承勇,，當(dāng)年躲過了警方全城涉及超過 10 萬人的 DNA 排查,，沒想到卻在 28 年后，他的遠房堂叔因行賄被采集血樣,，相同的 Y 染色體暴露了自己,。

白銀案兇手高承勇受審

白銀案之后，不少法醫(yī)機構(gòu)學(xué)者呼吁加快建設(shè) Y 庫,。公安部還在 2018 年發(fā)布了一個 Y 庫建設(shè)的“三年規(guī)劃”,，要求各地用 3 年時間建成自己的 Y 庫。除了中國,，目前美國,、瑞士、意大利,、德國,、波蘭，以及亞洲的日本,、韓國都以及逐步建立起自己的 Y 庫,。

在美國,，除了官方的數(shù)據(jù)庫，一些民間的 DNA 數(shù)據(jù)平臺也會為警方所用,。2018 年美國警方破獲了一起塵封 20 年的連環(huán)奸殺案,，將臭名昭著的“金州殺手”緝拿歸案，靠的就是一家提供免費 DNA 分析服務(wù)的網(wǎng)站 GEDmatch,。

“金州殺手” Joseph James DeAngelo. 圖片來自：ABC News

由于 Y-STR 技術(shù)可以通過 Y 染色體追蹤整個家族,，采樣的規(guī)模也可以縮小。某省級刑偵大隊刑警林恩正在接受《三聯(lián)生活周刊》采訪時表示,，河南 500 萬規(guī)模 Y 庫,，按祖孫三代男性 1：3：5 計算，基本已經(jīng)可以覆蓋全省的所有家庭,。

盡管如此,，Y 庫的建設(shè)并不簡單，這是一項極其耗費財力,、人力,、物力的工作。警方通常需要在沒有家譜的情況下,，來調(diào)查詳細的家系關(guān)系,，當(dāng)中需要治安、刑偵,、警務(wù)保障,、派出所等多個警種和部門的配合，還要考慮領(lǐng)養(yǎng),、收養(yǎng)和基因突變等情況,。

可見，在 Y-STR 技術(shù)屢破奇案背后,，還有大量民警和檢驗人員的付出,。如今已經(jīng)進入 Y 庫建設(shè)“三年規(guī)劃”的最后一年，更多像南醫(yī)大藏尸案這樣的懸案,，都有希望被偵破,。

三、人類第一次使用 DNA 破案之后,，這項技術(shù)發(fā)生了什么變化,？

1953 年，劍橋大學(xué)兩位年輕的科學(xué)家詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克發(fā)現(xiàn)了 DNA 的雙螺旋結(jié)構(gòu),，開啟了分子生物學(xué)時代,，但將 DNA 技術(shù)用于案件偵破就要到 30 多年后了。

還記得當(dāng)年生物課本上的這幅配圖嗎,？

人類第一次將 DNA 技術(shù)用于刑事案件上,，是在 1983 年和 1986 年在英國的兩起連環(huán)奸殺案,，警方最初通過遺留的樣本血型將疑犯認(rèn)定為當(dāng)?shù)匾晃?17 歲少年，但 DNA 指紋分析技術(shù)的研究者亞歷克·杰弗里斯經(jīng)過比對發(fā)現(xiàn),，這名少年并非真兇,。

此后警方采集了當(dāng)?shù)?4853 位男性的血液或唾液樣本,，讓亞歷克·杰弗里斯制作“DNA”指紋進行分析,，但依然沒有找到和樣本匹配的人。直到酒吧女服務(wù)生無意中聽見,，原來兇手 Colin Pitchfork 在采集樣本時找了別人冒名頂替,，這才將兇手繩之于法。

這起案件還在 2015 年被改編成劇集《真兇密碼》 ,，當(dāng)中協(xié)助警方破案的亞歷克·杰弗里斯（Alec John Jeffreys ）,，正是最早的 DNA 指紋分析及 DNA 特征測定技術(shù)發(fā)明者。

他在 1984 年發(fā)現(xiàn)了一種顯示個體 DNA 差異的方法,，并發(fā)明了 DNA 指紋鑒識技術(shù),。這項技術(shù)面世 8 個月后，就參與了第一起案件偵破,。

亞歷克·杰弗里斯. 圖片來自：science source

DNA 雖然可以幫助有效警方破案,，但礙于當(dāng)時的技術(shù)限制，效率十分低下,。杰弗里斯利用凝膠電泳技術(shù)來分離和識別 DNA 片段,，一般需要六到八周的時間。

DNA 指紋技術(shù)后來能被全球警方廣泛使用,，還要感謝發(fā)明聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)法（PCR）的 Kary Mullis,。

Kary Mullis. 圖片來自：TED Talks

PCR 技術(shù)可以指數(shù)倍擴增 DNA 的數(shù)量，一小時內(nèi)就能產(chǎn)生 10 億個原始 DNA 序列的副本,，讓 DNA 檢測變得更加容易,，還可以從幾十年前殘留的微小樣本中分離出 DNA。Kary Mullis 也憑借這項發(fā)明獲得了 1993 年的諾貝爾化學(xué)獎,。

經(jīng)過 30 年多的發(fā)展,，法醫(yī)鑒定的 DNA 檢測技術(shù)也衍生出不同的類型。除了上文提到 Y-STR 技術(shù),，另一項廣泛應(yīng)用的還有線粒體 DNA 檢驗,。

與細胞核內(nèi) DNA 相比，線粒體存活時間更長,，具有在每個細胞有高拷貝數(shù)的特點,，這意味能獲取更多的基因位點進行檢驗。而且與 Y-STR 的 父系遺傳恰好相反,，只有母親的線粒體 DNA 才會遺傳到后代,。

前兩年有人宣稱通過 DNA 技術(shù)確認(rèn)了一百多年前臭名昭著的連環(huán)殺手,，“開膛手杰克”的身份，提取的檢測樣本正是線粒體 DNA,。利物浦大學(xué)分子生物學(xué)專家 Jari Louhelainen 從當(dāng)年其中一名受害者 Catherine Eddowes 的披肩上的血跡中提取出線粒體 DNA ,。

Jari Louhelainen.

Jari 通過比對 Catherine 的五世外孫女的 DNA ，確認(rèn)披肩上的血跡的確屬于 Catherine ,。這讓 Jari 更加堅信,，披肩上的精斑就是來自于開膛手杰克。

Jari 從當(dāng)年警方懷疑的十幾位嫌犯中鎖定了一個叫做 Aaron Kosminski 的男性,。但就像前面說的,，線粒體 DNA 只能通過母系遺傳，要怎么確認(rèn)精斑是否屬于 Aaron Kosminski 呢,？

Aaron Kosminski  畫像.

最終 Jari 采用了和南醫(yī)大藏尸案類似的思路,，找到了 Aaron Kosminski 妹妹的后代，經(jīng)過比對果然和精斑的線粒體 DNA 匹配,，從而確認(rèn) Aaron Kosminski 為開膛手杰克,。

不過這一結(jié)論也遭到了多位專家的質(zhì)疑，法國國立科學(xué)警察研究所生物學(xué)專家 Claire Menut 指出,，沒有血緣關(guān)系的人也有一定概率擁有完全相同的線粒體DNA,，因此只能用來排除嫌疑人，不能單憑線粒體 DNA 確認(rèn)兇手,。

中國政法大學(xué)教授施鵬鵬也撰文質(zhì)疑這起百年懸案中的 DNA 證據(jù)可能受到污染,，即便披肩上有嫌疑人的 DNA 也不能證明其就是兇手。

這也反映了當(dāng)前通過 DAN 技術(shù)破案的一個問題,，看似可靠的 DNA 證據(jù)并不一定就是鐵證,，DNA 技術(shù)在刑偵領(lǐng)域中也不是萬無一失的。

四,、既是冤案粉碎機,，也可能釀成冤案

正如歷史上第一起應(yīng)用 DNA 技術(shù)的案件，DNA 既可以找出真兇,，也能讓無辜的人沉冤得雪,。

美國的非盈利組織的“清白專案”（Innocence Project），就是致力于用 DNA 技術(shù)來矯正冤假錯案,。從 1992 年開始,，該項目已經(jīng)借助 DNA 技術(shù)成功為數(shù)百名蒙冤的疑犯翻案，當(dāng)中不少已經(jīng)被判處死刑,。

雖然 DNA 技術(shù)被稱為“冤案粉碎機”,，但如果過分迷信 DNA 證據(jù)，也可能會造成冤案的發(fā)生,。

紐約大學(xué)法學(xué)教授 Erin Murphy 在《深入細胞：DNA證據(jù)的陰暗面》（Inside the Cell: the Dark Side of Forensic DNA）一書中,，就介紹了一些因為 DNA 技術(shù)使用不當(dāng)而釀成的冤案,。

2012 年一位 Lukis Anderson 的流浪漢被指控謀殺硅谷的富豪 Raveesh Kumra，因為在后者被殺的家中發(fā)現(xiàn)了 Lukis Anderson 的 DNA,，似乎沒有比這更有力的證據(jù)了,。

不過一個月后警方調(diào)查發(fā)現(xiàn) Lukis Anderson 并非兇手，那他的 DNA 為什么會出現(xiàn)在被害富豪家中呢,？

圖片來自：PBS

原來案發(fā)當(dāng)天 Lukis Anderson 曾因為酒精中毒入院接受治療,，而照顧他的醫(yī)護人員恰好參與了兇殺現(xiàn)場的處理工作，Lukis Anderson 的 DNA 就這樣被帶到了死者家中,。

《國際法醫(yī)學(xué)雜志》（International Journal of Legal Medicine）的一篇文章指出,，你將一件蹭過脖子的衣服拿給別人,，就可能將 DNA 物質(zhì)轉(zhuǎn)移到對方身上,。如果被有心人利用，甚至可能用以嫁禍他人,。

握手也能造成 DNA 轉(zhuǎn)移.

除了 DNA 轉(zhuǎn)移,，另一種導(dǎo)致冤案的原因就是取樣或分析時樣本受污染或被調(diào)換。1998 年美國休斯敦一位 16 歲少年,，就因為警方技術(shù)人員搞錯樣本,，白白坐了十幾年冤獄。

Erin Murphy 認(rèn)為 DNA 技術(shù)存在的缺陷不可忽視,，稍有不慎就會得出不公正的結(jié)論,。

這個漏洞百出的刑事審判系統(tǒng)即使出現(xiàn)錯案也不懂得反思，而現(xiàn)在它的武器庫中又添了一件強大的武器,。

其實將 DNA 技術(shù)引入案件的亞歷克·杰弗里斯也深知這個問題,，因此強調(diào)必須大量取樣、對比測試,、反復(fù)確認(rèn),。那些 DNA 技術(shù)釀成的冤案也在提醒著我們，必須客觀謹(jǐn)慎地看待和使用這項技術(shù),。

五,、未來甚至能通過 DNA 還原嫌疑人的外貌

雖然 DNA 技術(shù)是把雙刃劍，也不能否認(rèn)其在案件偵破中起到的重要作用,?？茖W(xué)家也不斷研發(fā)新的 DNA 檢測技術(shù)，其中可能對未來影響重大的一個方向,，是通過 DNA 還原人類外貌,。

在 2016 年美國得克薩斯州的一起兇殺案中，帕拉班納米實驗室(Parabon NanoLabs)通過疑犯留下的 DNA,，繪制出疑犯的畫像,，以協(xié)助警方破案,。

帕拉班納米實驗室通過 DNA 數(shù)據(jù)合成的疑犯畫像. 圖片來自：LancasterOnline

不過這樣還原出的嫌疑人畫像，與真人還是有不小差距的,。帕拉班納米實驗室負責(zé)人表示,，這只能他們給警方提供疑犯的大致外貌特征。

因為通過 DNA 還原人類外貌的技術(shù)難度十分大,，首先需要確定那些基因與外貌相關(guān),，臉型、膚色,、發(fā)色,、眼鏡顏色等外觀特征還不是單基因決定的，要將這些信息聯(lián)系起來,，完全還原出一個人的外貌,，目前還沒有技術(shù)可以做到。

但近年來這個領(lǐng)域也取得了一些突破,，已經(jīng)可以做到根據(jù) DNA 比較準(zhǔn)確地預(yù)測眼睛,、頭發(fā)和膚色等特征。

法醫(yī)遺傳學(xué)家 Manfred Kayser 曾在期刊《人類遺傳學(xué)》（Human Genetics）發(fā)表的一篇論文,，展示了通過 DNA 信息預(yù)測發(fā)色的研究成果,，稱對于紅色和黑色人群的預(yù)測準(zhǔn)確度高達 90%，對于棕色和金色人群的準(zhǔn)確度也達到 80%,。

隨著人類在基因研究上的進展,，未來或許真的可以依靠 DNA 還原一個人外貌，讓 DNA 成為最可靠的目擊證人,。

在 1997 年的科幻電影《千鈞一發(fā)》里,，展現(xiàn)了一個唯 DNA 主義的社會。DNA 不止是個人的身份證,，性格,、智商、能力和患病概率等數(shù)據(jù)都能從 DNA 中讀取,，沒有經(jīng)過基因編輯出生的人被稱為“瑕疵人”,，甚至就業(yè)時提交的簡歷就是 DNA。

我們似乎正離這樣的社會越來越近,，DNA 技術(shù)帶給我們的,，除了更高的破案率，還會有別的東西嗎,？

文章來自公眾號：愛范兒（ID：ifanr）,，作者：李超凡。