刑偵領(lǐng)域中的酶工程技術(shù)

沈臻懿

生物體在新陳代謝的過程中所發(fā)生的各類生物化學(xué)反應(yīng)，幾乎均借助于一種特殊物質(zhì)——酶（Enzyme）的催化而實(shí)現(xiàn)。簡單來說，酶是由生物活細(xì)胞所產(chǎn)生，且具有生物催化功能的一類高分子物質(zhì)。人類最初使用酶的歷史可追溯至數(shù)千年以前。早在中國夏商時期，當(dāng)時的先民已學(xué)會如何利用酶來釀酒、制醋與制作醬料。19世紀(jì)中葉起，科學(xué)家開啟了對于酶的體系化研究之門。目前，酶工程技術(shù)已然發(fā)展成為一項(xiàng)較為成熟的研究領(lǐng)域。人們已經(jīng)對數(shù)千種酶作出了準(zhǔn)確識別與鑒定，并廣泛應(yīng)用于食品、保健、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、美容等領(lǐng)域。酶工程技術(shù)的發(fā)展，使得刑偵領(lǐng)域中也對其予以重點(diǎn)關(guān)注，繼而引入并創(chuàng)造性地應(yīng)用了這一專門技術(shù)。

血指印顯現(xiàn)中的酶工程技術(shù)

血指印是兇殺現(xiàn)場中極為重要的痕跡物證之一。犯罪人在實(shí)施作案活動的過程中，手指有可能黏附有被害人或其自身的血跡，進(jìn)而在犯罪現(xiàn)場上遺留下血指印。與無色汗液指印的不同是，血指印需要依賴于血痕作為中間介質(zhì)而得以呈現(xiàn)。通常情況下，犯罪現(xiàn)場上遺留的血指印均較為明顯，容易被偵查人員所發(fā)現(xiàn)。此時，血指印因與周邊環(huán)境或載體的明顯顏色反差與形態(tài)特征，使得偵查人員往往用肉眼就可以直接發(fā)現(xiàn)與觀察。但當(dāng)犯罪人手指上黏附的血量很少時，其接觸物體后可能留下肉眼不易見的潛在血指印。某些情形下，遺留于特定載體上的血指印，與載體的色差亦極為微弱，同樣不易為肉眼所清晰觀察。針對這一客觀情形，刑偵工作中就需要利用血指印中的血痕特點(diǎn)，來對潛在不易見的血指印進(jìn)行顯現(xiàn)。

現(xiàn)代科學(xué)研究證實(shí)，血液中存在有過氧化氫酶以及血卟啉。過氧化氫酶的存在，使得酶工程技術(shù)得以在刑偵領(lǐng)域內(nèi)的血指印顯現(xiàn)方面得以充分“一展身手”。過氧化氫酶是一種能夠催化過氧化氫分解為氧與水的酶。這種酶幾乎在所有能夠呼吸的生物體內(nèi)均可發(fā)現(xiàn)，并主要存在于紅細(xì)胞以及某些組織內(nèi)的過氧化體之中。根據(jù)過氧化氫酶的前述特點(diǎn)，刑偵專家在犯罪現(xiàn)場勘查中主要利用四甲基聯(lián)苯胺（TMB）、無水乙醇（CH3CH2OH）以及過氧化氫（H2O2）所制成的混合溶液來對潛在血指印進(jìn)行顯現(xiàn)。當(dāng)蘸有四甲基聯(lián)苯胺（TMB）混合溶液的棉球在可疑潛血指印處涂抹后，四甲基聯(lián)苯胺（TMB）即與血跡相接觸。此時，新鮮血跡中存在的過氧化氫酶能夠令混合溶液中的過氧化氫（H2O2）釋放出初生態(tài)的氧。不過，犯罪現(xiàn)場上某些潛在的血指印，可能遺留時間較久，作為中間介質(zhì)的血跡已較為陳舊，此時其中所含有的血酶已失去了活性。在此情形下，陳舊血跡中存在的血卟啉環(huán)中的鐵離子即起到了觸酶的作用。進(jìn)而令混合溶液中的過氧化氫（H2O2）釋放出初生態(tài)的氧。一旦有初生態(tài)的氧釋放出后，其即可四甲基聯(lián)苯胺（TMB）予以氧化，并生成藍(lán)綠色的四甲基聯(lián)苯胺藍(lán)，進(jìn)而令潛血指印呈現(xiàn)出藍(lán)綠色，以便于刑偵專家觀察與檢驗(yàn)。

文書制成時間中的酶工程技術(shù)

紙張通常情況下是記錄文書內(nèi)容的重要載體。一般而言，文書中所標(biāo)注的時間，即為該文書真實(shí)的制成時間。但在某些民事案件，甚至是刑事案件中，行為人往往對文書進(jìn)行偽造，以達(dá)到其特定的目的。在這種情形下，文書上所標(biāo)稱的時間，實(shí)則非該文書的真實(shí)制成時間。譬如，某人為了達(dá)到歪曲事實(shí)的目的，在2015年1月5日偽造了一份文書，并將落款時間標(biāo)為2005年1月5日，從而使得文書上的標(biāo)稱時間并非該文書實(shí)際制成的時間。為了解決這一問題，作為文書載體的紙張即成為了文書真?zhèn)闻袛嗟闹匾罁?jù)。

紙張由植物纖維、填料、膠料以及色料等組成。作為主要原料的植物纖維，則包含了纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。前述物質(zhì)均易氧化變質(zhì)，進(jìn)而令紙張發(fā)生老化現(xiàn)象。根據(jù)前述特點(diǎn)，司法實(shí)踐中即可借助紙張老化程度的檢驗(yàn)，來判斷紙張的制成年代。

紙張中的纖維素具有氧化與水解的特點(diǎn)，其在高溫、高濕、酸堿與光照等作用下，會發(fā)生氧化與分解。借助于酶工程技術(shù)，可通過纖維素酶，在一定條件下對纖維素進(jìn)行催化水解，可經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)后，生成纖維二糖、寡糖，乃至葡萄糖。前述物質(zhì)均具有一定還原性。其在合適的條件下，即可與氧化劑3，5-二硝基水楊酸發(fā)生反應(yīng)，并生成化合物。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用分光光度計(jì)對低分子糖的量進(jìn)行測定，即可得出某一紙張的還原糖量，進(jìn)而可對紙張的相對制成時間予以分析與判斷。

精液檢驗(yàn)中的酶工程技術(shù)

精液或精斑是性侵類犯罪現(xiàn)場中時常出現(xiàn)的生物物證。前述物證在奸殺案、強(qiáng)奸案等刑事案件中，往往是非常重要的檢驗(yàn)對象之一。從生物學(xué)角度而言，精液是由前列腺、精囊分泌物以及精子所共同組成的混合物，精子在其中占有主要之成分。通常情形下，精子在顯微鏡下呈蝌蚪狀而極易辨識與認(rèn)定。但在顯微鏡下未檢出精子時，并不能直接排除精液或精斑的存在。精子被破壞或者精液中無精子存在的情形在犯罪案件中亦時有存在。此時，即可利用精液中所存在的酶，并結(jié)合酶工程技術(shù)對精液或精斑進(jìn)行檢驗(yàn)。

研究證實(shí)，酸性磷酸酶在一些植物以及體液中均有存在。尤其是在人體精液內(nèi)，酸性磷酸酶的含量較臟器與其他體液、分泌物中的含量要高出整整百倍以上。通常，每毫升精液中的酸性磷酸酶含量約為540～4000單位。利用這一特點(diǎn)，刑偵工作中可通過酸性磷酸酶實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)可疑液體或斑跡是否為精液。酸性磷酸酶的靈敏度極高，即使是被稀釋了1000余倍的精液，在酸性磷酸酶檢驗(yàn)中仍可呈現(xiàn)陽性反應(yīng)。誠然，除精液以外的其他體液或者植物，在酸性磷酸酶實(shí)驗(yàn)中也可呈現(xiàn)陽性反應(yīng)，但其反應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有精液中的酸性磷酸酶實(shí)驗(yàn)來得強(qiáng)烈?，F(xiàn)實(shí)情形中，犯罪現(xiàn)場上發(fā)現(xiàn)的精液或精斑中，可能沒有精子存在，或者精子已被破壞。但酸性磷酸酶卻完全獨(dú)立于精子之外，其產(chǎn)生于前列腺之中。除非犯罪行為人曾實(shí)施過前列腺割除手術(shù)，酸性磷酸酶在絕大多數(shù)情況下均是認(rèn)定精液或精斑的一種極為可靠的檢驗(yàn)方法。

具體檢驗(yàn)時，即利用了精液或精斑中存在的酸性磷酸酶活性在特定條件下與磷酸鈣β-萘酯而分解形成β-萘酚。該物質(zhì)與重氮鹽類發(fā)生后，即可呈現(xiàn)出呈紅色顏色。刑偵專家在犯罪現(xiàn)場中的床上、衣物上對精斑進(jìn)行尋找、發(fā)現(xiàn)與檢驗(yàn)時，均可借助前述酶工程技術(shù)來予以實(shí)現(xiàn)。這一酸性磷酸酶實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵即在于可疑精斑遺留處是否有橙紅色出現(xiàn)。

死亡時間推斷中的酶工程技術(shù)

死亡時間推斷，是刑偵專家在兇殺案件中所無法回避的一項(xiàng)重要問題。對于這一問題的準(zhǔn)確推斷，不僅能為破案提供偵查線索，對于犯罪嫌疑人是否具備作案時間的判斷、偵查范圍的確定、作案過程中的分析均具有極為重要的意義。

傳統(tǒng)刑偵工作中，死亡時間的推斷主要依據(jù)尸變征象、DNA降解程度、胃內(nèi)容物消化程度、尸體上昆蟲的生長情況等方面來加以判斷。但前述推斷相對而言主觀性較強(qiáng)，且在實(shí)際應(yīng)用上也受到一定的限制。為了進(jìn)一步地提升死亡時間推斷的準(zhǔn)確率，刑偵專家創(chuàng)造性地將酶工程技術(shù)應(yīng)用到了犯罪現(xiàn)場上尸體的死亡時間推斷方面。

刑偵專家已注意到眼球玻璃體內(nèi)的酶的變化與尸體死亡時間之間所具有的特殊聯(lián)系。相較于人體其他部位而言，眼球玻璃體能夠受到眼眶的有效保護(hù)而具有相對隔絕的特點(diǎn)。這使其受到尸體腐敗以及各類污染的影響相對較小，且更易提取。與腦脊液或者血液內(nèi)的物質(zhì)相比，眼球玻璃體液內(nèi)的諸多物質(zhì)的化學(xué)變化相對較為緩慢且穩(wěn)定，變化也更具有規(guī)律性。前述特點(diǎn)使得刑偵專家能夠借助于眼球玻璃體內(nèi)的酶類變化與不同時間之間的規(guī)律性特點(diǎn)，來推斷尸體死亡的時間。

當(dāng)前，刑偵專家已著重對人眼玻璃體內(nèi)的淀粉酶在人體死后不同時間內(nèi)的濃度變化進(jìn)行了專門的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，生物體死后的24小時內(nèi)，其眼球玻璃體中的淀粉酶濃度與死亡時間之間有著明顯的相關(guān)性，并可用一定的公式來表示眼球玻璃體內(nèi)淀粉酶濃度與尸體死亡時間之間的關(guān)系。除了淀粉酶之外，眼球玻璃體內(nèi)的谷草轉(zhuǎn)氨酶與膽堿酯酶亦可用于對尸體死亡時間的推斷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，谷草轉(zhuǎn)氨酶與膽堿酯酶的活性改變與生物體死后的時間具有密切關(guān)聯(lián)。谷草轉(zhuǎn)氨酶與膽堿酯酶在生物體死后一定時間后，其活性幾乎降至零。換言之，谷草轉(zhuǎn)氨酶與膽堿酯酶的活性與死亡時間之間的變化呈現(xiàn)出較為明顯的負(fù)相關(guān)。

腐敗生物性檢材與酶工程技術(shù)

生物性檢材一旦發(fā)生腐敗后，就極難對其中可能含有的毒品、毒物進(jìn)行有效分析與檢測。然而，這一現(xiàn)實(shí)情況在司法實(shí)踐中，又是辦案實(shí)踐所急需解決的一大難題。針對前述難題，刑偵專家開始嘗試?yán)妹腹こ碳夹g(shù)，采用新型復(fù)合蛋白酶，并借助于微波消化技術(shù)，來最大限度地從腐敗生物性檢材中將需要被檢的毒品、毒物予以解離。

從技術(shù)層面而言，生物性檢材的預(yù)處理不僅是毒品、毒物分析中的重要階段之一，更是分析過程中最為復(fù)雜的一項(xiàng)環(huán)節(jié)。

首先，毒品、毒物進(jìn)入人體后，會歷經(jīng)吸收、分布、代謝以及排泄等多道環(huán)節(jié)。此時，人體組織、體液以及排泄物中不僅存在原型藥物，亦含有毒品、毒物與蛋白質(zhì)結(jié)合所形成的結(jié)合物，以及不同種類與類型的代謝物、綴合物等。無論是結(jié)合物、代謝物，抑或綴合物等，均需要進(jìn)行分離后，才能對毒品、毒物進(jìn)行檢測。

其次，生物性檢材中含有的各類蛋白質(zhì)、脂類、色素、肽類以及脂肪酸等，對于生物性檢材，尤其是已經(jīng)腐敗的生物性檢材中的痕量毒品、毒物或者代謝物會造成極大的干擾。為了消解這些干擾物質(zhì)，就需要對檢材進(jìn)行分離與凈化。

再次，不同案件中涉及的毒品、毒物類型差異較大，且性質(zhì)不同。性格各異的毒品、毒物進(jìn)行人體體內(nèi)后，即會分解成不同的物質(zhì)。因此，檢案實(shí)踐中亦需針對不同情形，來對其予以處理與分離。當(dāng)前，刑偵專家已創(chuàng)造性地將酶工程技術(shù)引入腐敗生物性檢材的預(yù)處理工作之中。通過微波技術(shù)對酶水解加熱，可保證加熱溫度得到準(zhǔn)確控制。對于各類酶而言，其均有各自的活性溫度，無論是高于或低于這一特定溫度，均會對酶的解離能力帶來諸多消極之影響。相比起傳統(tǒng)方法而言，微波技術(shù)所進(jìn)行的酶水解可以令毒品、毒物分子與結(jié)合蛋白解離的效果保持在可控且較高的水準(zhǔn)之上。

乙醇檢測中的酶工程技術(shù)

乙醇俗稱酒精，在各類酒品中均有存在。駕駛?cè)巳绻陲嬀坪箝_車，會使其的反應(yīng)力、注意力、記憶力、判斷力、駕駛操縱技能等發(fā)生退化及遲緩現(xiàn)象。究其緣由而言，乙醇在進(jìn)入人體后，其自身所具有的毒性作用能夠令人體產(chǎn)生認(rèn)知障礙，令中毒者對于空間、事物等方面的認(rèn)識出現(xiàn)判斷上的偏差。當(dāng)前社會生活中，因飲酒駕車而導(dǎo)致的交通事故，甚至是刑事案件的出現(xiàn)比例較高，且造成了諸多人身傷亡與財產(chǎn)損失的案件發(fā)生。針對這一社會問題，當(dāng)前世界各國均采取了相應(yīng)的事先預(yù)防與事后處理措施，并大多適用血液中酒精濃度作為鑒別是否酒后駕車的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

在血液酒精濃度檢驗(yàn)領(lǐng)域中，酶工程技術(shù)亦發(fā)揮著自身較為特殊的作用，并主要凸顯于其在酒精代謝動力學(xué)方面的運(yùn)用。乙醇屬于低分子脂溶性物質(zhì)，人體在飲酒時所攝入的乙醇，可以借助于過濾以及擴(kuò)散方式被胃腸道所吸收。不過，具體至每一個體而言，現(xiàn)實(shí)存在的個體差異，使得每一個體對乙醇的吸收速率均有所不同。人體攝入的乙醇中，有90%通過肝臟中的酶系統(tǒng)予以代謝。另有10%則以原形方式，并借助于呼吸與尿排出。借助于酶的相關(guān)特性以及乙醇在人體內(nèi)的分布和代謝規(guī)律，刑偵專家已對乙醇攝入量、血醇濃度以及飲酒時間之間的規(guī)律進(jìn)行了研究，并借助于酶工程技術(shù)，來推斷血液中乙醇質(zhì)量濃度的多少。

欄目主持人：黃靈 yeshzhwu@foxmail.com