DNA揪出“波士頓色魔”

編譯/劉聲遠(yuǎn)

50年前的美國(guó)波士頓是一座恐怖之城。從1962年到1964年，11名女子在自己的公寓房間里被強(qiáng)奸并勒殺，殺人兇器通常是她們自己的長(zhǎng)襪。一時(shí)間里整座城市陷入恐慌，兇手被媒體稱為“波士頓色魔”。

警方和審判人員被勒令盡快終結(jié)此案。為此，當(dāng)時(shí)已知的每一個(gè)性犯罪者都被拉來(lái)審問(wèn)，但他們看來(lái)都不是此案的兇手。在“波士頓色魔”奸殺其最后一名受害者之后不到一年，警方相信自己終于鎖定了嫌疑人：三流小偷加強(qiáng)奸慣犯阿爾伯特·德薩爾沃。此人最終因另一樁系列強(qiáng)奸案被判終身監(jiān)禁。他在獄中對(duì)一名同室囚犯“坦白”說(shuō)，他就是“波士頓色魔”。但后來(lái)他又收回了這個(gè)說(shuō)法。由于德薩爾沃慣于吹牛，加之當(dāng)時(shí)缺乏任何法醫(yī)學(xué)證據(jù)把他與系列奸殺案中的任何一件案子聯(lián)系起來(lái)，所以他從未被指控與系列奸殺案有關(guān)。1973年，德薩爾沃被一名獄友謀殺身亡。

看來(lái)“波士頓色魔”懸案已被德薩爾沃帶進(jìn)墳?zāi)沽?。不過(guò)，對(duì)好萊塢來(lái)說(shuō)這倒不是一樁懸案。當(dāng)時(shí)的男星托尼·柯蒂斯因?yàn)樵?968年的影片《波士頓色魔》中扮演德薩爾沃而贏得了一個(gè)金球獎(jiǎng)。這部影片讓“波士頓色魔”形象在美國(guó)公眾心目中根深蒂固。

時(shí)光荏苒，很快30年過(guò)去，到了20世紀(jì)90年代。波士頓警方犯罪實(shí)驗(yàn)室主任唐納德·海耶斯在閱讀1996年出版的一本講述“波士頓色魔”的書(shū)籍（該書(shū)聲稱此案至少有8名兇手，但德薩爾沃并非其中之一）時(shí)突發(fā)奇想：現(xiàn)代法醫(yī)學(xué)能否破解此案？他在自己的實(shí)驗(yàn)室檔案中搜尋來(lái)自當(dāng)時(shí)謀殺現(xiàn)場(chǎng)的物證，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了裝著此案最后一名受害者、19歲的瑪麗·蘇利文的物證的一系列盒子。其中一只盒子里裝的是地毯樣本，蘇利文的尸體當(dāng)時(shí)就躺在這張有精斑的地毯上。此外，馬薩諸塞州（波士頓是該州首府）醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)室依然保存著有1964年蘇利文尸檢樣本的顯微鏡載物玻片，樣本中包括兇手的精液。不過(guò)，海耶斯于1999年和2001年，從樣本中提取DNA的兩次嘗試都失敗了，而且損壞了這些寶貴證據(jù)中的一部分。他決定封存這些樣本，直到DNA技術(shù)成熟的那一天。

2012年，海耶斯認(rèn)為時(shí)機(jī)已到。他把此案尸檢時(shí)采集到的一份精液樣本送到了弗吉尼亞州的“博德技術(shù)法醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室”，還把地毯切片送到得克薩斯州的“澳奇德DNA檢測(cè)公司”。兩份樣本產(chǎn)生了相同的基因圖，經(jīng)過(guò)美國(guó)聯(lián)邦調(diào)查局的“合并DNA指標(biāo)體系”（其中包括數(shù)百萬(wàn)名罪犯的基因圖）比對(duì)，未能發(fā)現(xiàn)匹配者。至此，就到了把精液樣本中的DNA與德薩爾沃的基因圖比對(duì)的時(shí)候。但波士頓警方實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有德薩爾沃的任何DNA樣本。而要想獲得這樣的樣本，掘出德薩爾沃的尸體是唯一可靠的辦法。然而，除非經(jīng)過(guò)法庭許可，海耶斯是不可能這樣做的。

于是，海耶斯把目光投向了德薩爾沃的家族成員。如果德薩爾沃是這些精液的來(lái)源，那么他的親兄弟的兒子蒂莫西就應(yīng)該能證明這一點(diǎn)，因?yàn)榈倌鲬?yīng)該遺傳了與德薩爾沃相同的DNA——Y染色體幾乎一成不變地從父親傳給兒子，同一男子所生之子共享幾乎相同的Y染色體，而Y染色體可以通過(guò)測(cè)試生物學(xué)材料來(lái)加以比較。DNA測(cè)試技術(shù)方面的進(jìn)步，使得法醫(yī)通常都能得心應(yīng)手地從樣本提取基因圖。而在幾年前，樣本可能會(huì)因太小、太老或者太退化而被判定無(wú)法使用。

考慮到德薩爾沃的家族會(huì)抵觸合作，警方暗中跟蹤蒂莫西，撿到了他扔掉的一只水瓶。通過(guò)比對(duì)從水瓶上得到的蒂莫西的DNA樣本和取自蘇利文尸體和尸體所躺地毯上的精液樣本，兩者完全匹配。雖然這并非“波士頓色魔”就是德薩爾沃的確定性證據(jù)，但足以說(shuō)服法庭下令掘出其尸體。由此，來(lái)自德薩爾沃的牙齒和脛骨的樣本被送往“澳奇德”公司。2013年7月公布的鑒定結(jié)果顯示：他的DNA與上述精液樣本的DNA驚人匹配——這些精液屬于非德薩爾沃的一名白人男性的概率僅為2200億分之一。

至此，經(jīng)過(guò)最新犯罪調(diào)查技術(shù)和老式偵探術(shù)聯(lián)袂，“波士頓色魔”案終于初步破解——德薩爾沃至少是確定無(wú)疑的兇手之一（如果真的還有其他兇手的話）。警方將乘勝追擊，追查德薩爾沃與“波士頓色魔”系列奸殺案中其他案子的牽連，爭(zhēng)取徹底破解50年前的這一系列兇案。

DNA保存與古DNA

“波士頓色魔”案初步破解的報(bào)道，讓不少人產(chǎn)生了這樣的疑惑：DNA究竟能保存多久？

DNA會(huì)隨著時(shí)間降解（或稱退化），它能保存多久取決于保存狀況。暴露于諸如熱量、水和陽(yáng)光之類的因素，可導(dǎo)致分子降解得更快。保存DNA的最好辦法就是將它冷凍，并密封在真空容器里。2012年，科學(xué)家估計(jì)出DNA的半衰期（指一個(gè)DNA分子支架上的半數(shù)鍵斷裂的時(shí)點(diǎn)）是521年。這意味著，在理想條件下，DNA可存活大約680萬(wàn)年，在此之后所有的鍵都會(huì)斷裂。不過(guò)，DNA可“閱讀”的時(shí)間只有大約150萬(wàn)年。已經(jīng)記錄到的最古老的DNA是在格陵蘭冰層中被發(fā)現(xiàn)的，其年齡估計(jì)為45萬(wàn)年～80萬(wàn)年。

對(duì)真正意義上的古代DNA的研究始于1984年。當(dāng)時(shí)，美國(guó)伯克利學(xué)者報(bào)告說(shuō)，從博物館中保存的一名死于150年前的人的樣本中依然能提取到DNA并且測(cè)序。隨后兩年里，通過(guò)對(duì)天然木乃伊和人工木乃伊樣本的調(diào)查，有學(xué)者證實(shí)這種現(xiàn)象不僅限于相對(duì)近期的博物館樣本，而且可以推廣到好幾千年前的木乃伊殘骸上。然而，當(dāng)時(shí)要想測(cè)定這類DNA序列（通過(guò)細(xì)菌克?。┧璧倪^(guò)程極其費(fèi)力，因此實(shí)際上阻斷了古DNA領(lǐng)域的發(fā)展。不過(guò)，隨著聚合酶鏈反應(yīng)在20世紀(jì)80年代末期問(wèn)世，該領(lǐng)域又恢復(fù)活力，迅猛發(fā)展。

不少學(xué)者開(kāi)始在古DNA領(lǐng)域施展身手。很快，一系列令人難以置信的發(fā)現(xiàn)被公布。它們聲稱哪怕從幾百萬(wàn)年前的樣本中也可能提取到真正的古DNA，這樣就把古DNA研究帶到了遠(yuǎn)古DNA領(lǐng)域。絕大多數(shù)這類發(fā)現(xiàn)都是基于從保存在琥珀中的生物樣本中提取DNA。從采集自多米尼加的琥珀中，有學(xué)者提取了可追溯到漸新世（約3400萬(wàn)年前～2300萬(wàn)年前）的蜜蜂、白蟻、木蟲(chóng)、植物和細(xì)菌樣本，并進(jìn)行了測(cè)序。有學(xué)者甚至聲稱，從黎巴嫩琥珀中嵌入的象鼻蟲(chóng)中，提取到了可追溯到白堊紀(jì)（約1.46億年前～6550萬(wàn)年前）的DNA。

DNA提取并不僅局限于琥珀。保存于沉積物中、年代在第三紀(jì)中新世（2300萬(wàn)年前～533萬(wàn)年前）的植物殘骸，據(jù)說(shuō)也得到了成功調(diào)查。1994年，一組國(guó)際科學(xué)家報(bào)告了迄至當(dāng)時(shí)最激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)：從8000萬(wàn)年前的恐龍骨骼上，提取到了恐龍的DNA。1995年，兩項(xiàng)研究聲稱，從一只恐龍蛋里提取到了恐龍的DNA序列。這些遠(yuǎn)古DNA研究結(jié)果似乎還不夠驚人，后來(lái)還有學(xué)者聲稱：從巖鹽中提取到了2.5億年前的嗜鹽古菌的DNA序列。遠(yuǎn)古DNA領(lǐng)域看來(lái)將引發(fā)對(duì)地球進(jìn)化歷史的革命性改寫。

不幸的是，遠(yuǎn)古DNA領(lǐng)域的黃金時(shí)代并未能持續(xù)。一項(xiàng)頗具影響力的研究指出，近期的遠(yuǎn)古DNA研究中，哪怕來(lái)自于幾十萬(wàn)年前的樣本中的DNA也很少。一個(gè)更令人關(guān)注的問(wèn)題是，遠(yuǎn)古DNA很容易遭到環(huán)境污染，其化學(xué)穩(wěn)定性根本就不夠。例如，上述“恐龍DNA”后來(lái)被揭露是人類的Y染色體，而“嗜鹽古菌DNA”被發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)代細(xì)菌的DNA很相似，這些都暗示樣本可能被污染。最近的研究也暗示，這些細(xì)菌DNA樣本或許根本就存活不了這么久，可能是長(zhǎng)期低水平代謝活動(dòng)的產(chǎn)物。

盡管這樣，古DNA（包括遠(yuǎn)古DNA）領(lǐng)域的研究成果還是越來(lái)越多，范圍也越發(fā)廣泛。已經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的組織不僅包括各種人體和動(dòng)物木乃伊殘骸，也包括骨骸、遠(yuǎn)古糞便、酒精保存的樣本、老鼠糞便、干燥的植物殘骸，甚至還有直接從土壤中提取的動(dòng)植物DNA。2003年，一組學(xué)者宣布：運(yùn)用提取自加拿大育空地區(qū)永凍層中保存的腿骨材料，他們測(cè)定了78萬(wàn)年前至56萬(wàn)年前的遠(yuǎn)古馬的DNA序列。2013年，一組德國(guó)研究人員重建了德寧格爾熊的線粒體基因組。這證明了即使在永凍層外，遠(yuǎn)古DNA也能保存幾十萬(wàn)年之久。

由于古人類學(xué)家、考古學(xué)家和公眾對(duì)人類遺骸的極大興趣，DNA研究領(lǐng)域?qū)湃诉z骸的關(guān)注得以推動(dòng)，其中許多研究使用木乃伊組織作為古人DNA的一種重要來(lái)源。相關(guān)的案例既包括天然保存的樣本（例如在阿爾卑斯山冰層中保存的“冰人奧茲”的干尸、在安第斯山上被自然風(fēng)干的高山木乃伊），也包括人工制作的木乃伊（例如用化合物防腐的古埃及木乃伊）。當(dāng)然，木乃伊來(lái)源畢竟有限，因此絕大多數(shù)的遠(yuǎn)古DNA研究都聚焦于在考古記錄中常見(jiàn)得多的兩個(gè)DNA來(lái)源—— 骨骸和牙齒。最近，多個(gè)其他來(lái)源也產(chǎn)生了遠(yuǎn)古DNA，尤其是遠(yuǎn)古糞便和毛發(fā)。不過(guò)，對(duì)古人遺骸進(jìn)行的DNA研究依然受到一個(gè)主要問(wèn)題——污染的困擾。

在古DNA檢測(cè)中使用已退化人類樣本的現(xiàn)象，不僅限于人類DNA增殖（或稱擴(kuò)增）。不難理解的是，在死后的一段時(shí)間里，DNA可能會(huì)挺過(guò)存在于死亡時(shí)樣本中的任何微生物的攻擊，其中不僅包括死亡時(shí)存在的各種病原體（它們是死亡或長(zhǎng)期感染的原因），也包括共生體和其他有關(guān)的微生物。雖然多個(gè)研究報(bào)告指出這類DNA的保存很有限，例如在18世紀(jì)用乙醇保存的樣本中未能發(fā)現(xiàn)幽門螺桿菌被保存，但是也有超過(guò)45項(xiàng)公開(kāi)發(fā)表的研究指出，從超過(guò)5000年前的人體樣本和遠(yuǎn)至17000年前的其他生物樣本中，成功提取到古代病原體的DNA。除了常見(jiàn)的組織來(lái)源例如木乃伊、骨頭和牙齒之外，這類研究也檢驗(yàn)了更大范圍的組織樣本，包括鈣化的胸膜、嵌于石蠟中的組織和用福爾馬林固定的組織。