刑偵領(lǐng)域中的基因工程技術(shù)

沈臻懿

近年來，國際社會發(fā)生的各類恐怖事件層出不窮?？植婪肿佑袝r會通過炭疽等微生物，對一定范圍內(nèi)的人群發(fā)動生物恐怖襲擊。在預防及處置這些生物恐怖襲擊事件時，往往需要對作為生物犯罪制劑的微生物進行檢驗和分析……

何為基因工程技術(shù)

基因工程技術(shù)（Genetic Engineering），又稱DNA重組技術(shù)或基因拼接技術(shù)。該技術(shù)以分子遺傳學為基礎理論，并借助于微生物學與分子生物學等現(xiàn)代科學技術(shù)手段，將某個基因通過一定的載體運送至另一生物活細胞內(nèi)，以改變生物原有的遺傳特性。進而令該細胞在無性繁殖，且維持正常功能的基礎上，創(chuàng)造出新的遺傳性狀或新的生物品種。這一技術(shù)的成熟發(fā)展，為基因結(jié)構(gòu)與功能的研究提供了全新的科學手段。

1972年，美國斯坦福大學的柏格（P. Berg）等科學家在體外對DNA進行了改造實驗，將SV40的DNA與γ噬菌體DNA分別予以切割后，再將前述兩物種的DNA予以鏈接，首次在人類歷史上實現(xiàn)了DNA體外人工重組。時隔一年之后的1973年，斯坦福大學的科恩（Cohen）等科學家又將重組的DNA分子導入大腸桿菌，不僅成功進行了無性繁殖，亦實現(xiàn)了DNA的體外重組與擴增。前述事件，標志著基因工程技術(shù)的正式誕生。

科學家在應用這一專門技術(shù)時，需要在體外將各類來源的遺傳物質(zhì)，如同源與非同源的DNA片段，與病毒、噬菌體或細菌等載體系統(tǒng)的DNA相結(jié)合而形成一個復制子（replicon）。通過前述方式形成的雜合分子即可在復制子所在的宿主細胞內(nèi)予以復制，并通過無性繁殖的性質(zhì)，令重組基因在細胞內(nèi)進行表達，最終得到特定的基因產(chǎn)物。

基因工程技術(shù)在當前的迅猛發(fā)展可謂生物化學與現(xiàn)代遺傳學的高度融合。作為現(xiàn)代生物技術(shù)的重要核心，基因工程技術(shù)已被引入至諸多領(lǐng)域，并受到了相關(guān)領(lǐng)域的高度重視。

DNA指紋圖譜中的技術(shù)應用

基因工程在當代刑偵領(lǐng)域內(nèi)，已成為一項不可或缺的重要技術(shù)。

自英國遺傳學家杰弗里斯（Jefferys）將分離的人源小衛(wèi)星DNA作為基因探針與人體核DNA的酶切片段予以雜交，并最終確立DNA指紋圖譜技術(shù)（DNA fingerprinting）以來，生物物證檢驗中的個體識別與親子鑒定已發(fā)生了質(zhì)的飛躍，并取得了諸多突出成果。

當前，該技術(shù)已發(fā)展為包含RFLP（Restriction Fragment Length Polymorphisma，限制性內(nèi)切酶片段長度多態(tài)性）、PCR（Polymerase Chain Reaction，聚合酶鏈式反應）、RAPD（Random Amplified Polymorphic DNA，隨機擴增多態(tài)性DNA標記）以及AFLP（Amplified Fragment Length Polymorphism，擴增片段長度多態(tài)性）在內(nèi)的一系列技術(shù)。

DNA指紋圖譜技術(shù)可以為包括殺人案件、拐賣兒童案件、性侵案件、碎尸案件等在內(nèi)的各類涉及生物性檢材的刑事案件提供訴訟證據(jù)與偵查線索。通過這一技術(shù)，不僅可以確定生物物證所來源的個體，亦可對該物證的ABO血型、性征、種屬等基本方面予以鑒別。

作為一項近些年來迅速發(fā)展起來的分子生物學技術(shù)，DNA指紋圖譜技術(shù)可以檢測出大量DNA位點的差異。鑒于其在電泳譜帶中所反映出的千差萬別的差異，猶如人體指紋般各不相同，因而也得名為DNA指紋圖譜。就該技術(shù)的科學原理而言，每一個體所具有的遺傳物質(zhì)DNA均有唯一性，其與指紋一般皆“人各相異”。此外，每個個體不同組織細胞內(nèi)所含有的DNA都相同，這就使得刑偵專家可以通過犯罪嫌疑人的血跡與案件現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的毛發(fā)、精斑進行比對，以確定這些生物性檢材是否由犯罪嫌疑人所遺留。

指印檢驗中的技術(shù)應用

刑偵工作中，犯罪現(xiàn)場調(diào)查人員往往需要對現(xiàn)場中可能遺留的無色汗液指印、潛在血痕指印進行顯現(xiàn)與提取。但在很長一段時期內(nèi)，犯罪現(xiàn)場調(diào)查人員所側(cè)重的，一般都是對指印、足跡、工具痕跡與槍彈痕跡的發(fā)現(xiàn)和提取。對于現(xiàn)場遺留的指印而言，通常均使用物理或化學方法予以顯現(xiàn)和提取。但在某些情形下，現(xiàn)場中發(fā)現(xiàn)的指印如殘缺較多，反映出的細節(jié)特征極少，且存在明顯挪動痕跡時，采用純粹的痕跡檢驗方法可能無法實現(xiàn)對于特定人員的人身同一認定。在此情形下，基因工程技術(shù)在指印檢驗中的引入與應用，為前述領(lǐng)域的工作提供了全新的思路。

基因工程技術(shù)在指印檢驗中的應用，源于犯罪現(xiàn)場中遺留的指印紋線內(nèi)，或多或少都會殘留一些人體的細胞成分，這些物質(zhì)也為DNA技術(shù)對于指印進行檢驗提供了現(xiàn)實可能性。不過，基因工程技術(shù)在解決傳統(tǒng)指印檢驗受制于客觀條件而無法鑒定這一問題的同時，其自身尚存在一些應用難點。刑偵工作中，對于指印進行DNA檢驗也會受到檢材數(shù)量少、指印留存載體不同、顯現(xiàn)試劑與方法等方面的影響。考慮到指印DNA的靈敏度，在應用這一方法時，需要一定量的檢材供檢驗。通常情形下，一次多基因座DNA指紋圖譜的檢測，需要使用0.5～1.0μg的DNA。如果犯罪現(xiàn)場中發(fā)現(xiàn)的檢材已腐敗或發(fā)生降解，則無法應用多基因座DNA指紋圖譜予以檢驗。

物證種類鑒別中的技術(shù)應用

刑偵工作中，通常需要對犯罪現(xiàn)場中遺留的生物性檢材的種類及來源進行鑒別，從而確定該生物性檢材究竟來源于人體，抑或某種特定的動物體。傳統(tǒng)刑偵工作中，多應用形態(tài)學檢驗方法和血清學檢驗方法來鑒別與判斷。隨著基因工程技術(shù)在當前刑偵領(lǐng)域內(nèi)的引入與廣泛應用，該方法具有特異性強的優(yōu)點，可用來檢驗其他兩種方法難以檢驗的生物性檢材。

研究發(fā)現(xiàn)，通過Amelogenin基因可鑒別生物性檢材的種類。當前，利用Amelogenin性別位點對人類的性別進行種類鑒別，是一項有益的嘗試。如檢測出兩條特異性帶則為男性，而檢測出一條特異性帶則為女性。此外，利用Amelogenin位點的檢測，還可以對某些動物體的種類進行鑒別。試驗中，如出現(xiàn)某些特異性帶時，則可以認為該生物性檢材來源于動物。但如果未能檢測出特異性帶，一方面可能是由于該生物性檢材為非常見性哺乳類動物；另一方面，則可能是生物性檢材中的DNA遭到破壞，或者因DNA提取失誤而導致的假陰性。

其次，利用基因工程技術(shù)分析線粒體DNA細胞色素b基因，也可對生物性檢材的種類進行鑒別。線粒體DNA具有種類間變異大，進化快，且拷貝多的特點。借助于前述特點，當刑偵人員遇到犯罪現(xiàn)場中腐敗十分嚴重，且核DNA已經(jīng)降解的生物性檢材時，仍有可能利用檢材內(nèi)尚留有的部分線粒體DNA，并通過PCR擴增技術(shù)對其種類鑒別予以檢測。原理則是利用了在線粒體內(nèi)合成的細胞色素b，其有兩個亞基所組成，其中一個即有細胞色素b基因編碼。不同生物體的細胞色素b在基因序列上各有差異，這也使其可以對生物性檢材進行種類鑒別。

此外，毛發(fā)也是犯罪現(xiàn)場中常見的物證之一。刑偵專家在提取到各類毛發(fā)后，同樣需要對其種類予以識別和檢驗。除了人的毛發(fā)外，野生動物的毛發(fā)的種類鑒別也是刑偵工作中需要解決的一項重要問題，為此，基因工程技術(shù)的引入，使得刑偵專家可以從動物毛發(fā)的毛囊中提取到線粒體DNA，并據(jù)此對具體動物的種類予以確定。該技術(shù)的優(yōu)點在于其鑒別的準確率極高，基本可達到99.99%。即使是同一種類的動物，利用這一技術(shù)還可對其微觀結(jié)構(gòu)予以鑒別，從而為認定該動物是否屬于野生動物或保護動物提供事實依據(jù)。

生化物證檢驗中的技術(shù)應用

近年來，國際社會發(fā)生的各類恐怖事件層出不窮?？植婪肿佑袝r會通過炭疽等微生物，對一定范圍內(nèi)的人群發(fā)動生物恐怖襲擊。在預防及處置這些生物恐怖襲擊事件時，往往需要對作為生物犯罪制劑的微生物進行檢驗和分析。隨著基因工程技術(shù)在這一領(lǐng)域內(nèi)的引入與應用，其對于犯罪現(xiàn)場上提取的微生物所作的檢驗，可以為此類案件提供偵查線索與訴訟證據(jù)。刑偵工作中，涉及生物恐怖襲擊的微生物檢驗對象，通常是各類致病微生物，而具體的檢材即被微生物感染的人和動物、被生物犯罪制劑污染的物品、生物犯罪制劑放置的裝置或者是該制劑的原始物。

在具體的檢驗方法中，核酸分析技術(shù)通常較為有效，并在諸多致病微生物的檢驗中具有了較好效果。2001年9月18日之后連續(xù)的數(shù)周內(nèi)，美國范圍內(nèi)發(fā)生了多起生物炭疽恐怖襲擊事件?？植婪肿訉в刑烤覘U菌的郵件分別寄給兩名民主黨參議員以及多個新聞媒體辦公室。最終導致5人在這起事件中喪生，另有17人被炭疽桿菌所感染。在這起恐怖襲擊事件的調(diào)查過程中，刑偵專家就是用了數(shù)目可變串聯(lián)重復序列（Variable Number of Tandem Repeats，VNTR）這一核酸分析技術(shù)。刑偵專家將被害人身體上采集提取到的炭疽桿菌菌株進行了序列測定。檢驗結(jié)果表明，恐怖分子發(fā)動生物襲擊所使用的炭疽桿菌均來源于美國本土，且屬于相同的菌株。結(jié)合其他相應調(diào)查，最終認定2001年美國炭疽恐怖襲擊事件中使用的炭疽芽孢桿菌皆為美國軍方擁有的菌株，并非來源于美國本土之外。

個體識別與親子鑒定中的技術(shù)應用

犯罪現(xiàn)場中，常常會存在被肢解的尸體、高度腐敗甚至白骨化的尸體。而某些大型災難事件中，許多遇難者的尸體均損毀嚴重。在此情形下，無論是對于個體識別，抑或死者性別的鑒別均帶來了極大的難度。刑偵工作中，通過對于骨骼的形態(tài)分析，往往是判斷尸體性別的傳統(tǒng)方法。隨著分子生物學的不斷發(fā)展及在刑偵領(lǐng)域內(nèi)的應用，對于現(xiàn)場中尸體性別鑒定的準確率已顯著提升。

個體識別中的一項任務，即是對特定人的性別予以鑒定。借助于前述DNA分子技術(shù)所進行的性別鑒定中，對于Y染色體特異DNA序列的檢測需要提取到一定量的未降解的DNA。人體的生物學特性，揭示了男女性別由X、Y染色體所決定。正常情形下，男性擁有一個X染色體和一個Y染色體，而女性則擁有兩個X染色體。根據(jù)這一差異性，單獨對Y染色體或同時對X、Y染色體DNA的特異序列進行檢驗，已成為當前性別鑒定中的一項重要方法。

除了個體識別外，基因工程技術(shù)還可用于親子鑒定活動中。所謂親子鑒定，即是運用遺傳學與醫(yī)學的方法手段，來判斷父母與子女間在生物學意義上是否存在親子關(guān)系。傳統(tǒng)檢測工作不僅對于生物性檢材的要求較嚴，且操作極為繁雜，某些情形下尚不能得到理想結(jié)論。但通過基因工程技術(shù)將DNA指紋圖譜引入親子鑒定后，其在該領(lǐng)域的應用已極為廣泛。

毒品檢驗中的技術(shù)應用

提到毒品，人們往往首先想到的就是罌粟。罌粟花作為一種觀賞植物，非常的絢麗華美。但其同時也可謂“罪惡之源”，罌粟是制取鴉片的主要原料。由未成熟的罌粟果實內(nèi)乳白色漿液加工而成的鴉片、海洛因及其衍生物，已成為危害世界各國最為嚴重的一項毒品。這一植物原產(chǎn)于南歐地區(qū)，目前與中國疆域接壤的緬甸、老撾與阿富汗等國仍有大量栽培。一方面，毒品源頭與產(chǎn)地的不明，極大程度地提升了毒品案件的偵查難度，并增加了各國對于邊境線的管理。另一方面，罌粟的花瓣、果實和顏色與虞美人等觀賞植物也非常的近似，這也為非法種植罌粟的鑒別與區(qū)分帶來了一定難度。

在此情形下，通過AFLP（Amplified Fragment Length Polymorphism，擴增片段長度多態(tài)性）技術(shù)在罌粟檢測中的引入與應用，可以對罌粟的來源提供客觀依據(jù)。AFLP技術(shù)，是在限制性片段長度多態(tài)性（RFLP）以及隨機擴增多態(tài)性（RAPD）的基礎上所發(fā)展起來的一項DNA多態(tài)性檢測技術(shù)。該方法無需制備專門的探針，也不需事先獲取基因組的序列特征。通過這一技術(shù)，可以對刑事案件中發(fā)現(xiàn)、提取的罌粟產(chǎn)地及來源進行識別和認定。

欄目主持人：黃靈 yeshzhwu@foxmail.com