植物物證的法醫(yī)學應用

張子龍，梁偉波，孫紅兵，3，楊鑫，3，馬麗英，鄭志祥

1.甘肅省證據(jù)科學技術(shù)研究與應用重點實驗室，甘肅 蘭州730070；2.四川大學華西基礎(chǔ)醫(yī)學與法醫(yī)學院，四川 成都610041；3.蘭州市公安局刑事警察支隊，甘肅 蘭州730030

應用植物學研究為刑事案件提供線索，為訴訟提供證據(jù)的應用即為“法醫(yī)植物學”。這是一門新興的學科，同時也是在法庭科學中有很大應用潛力的學科。不同學科與法醫(yī)學交叉研究可以解決現(xiàn)場物證之間、物證與案件相關(guān)人員之間的關(guān)聯(lián)性問題。任何一個細小的環(huán)節(jié)都有可能為現(xiàn)場調(diào)查人員確定受害人、嫌疑人或為某一犯罪行為提供偵破線索和證據(jù)，因此現(xiàn)代法醫(yī)學研究已不僅僅局限于某一個學科的范疇，而是借鑒了醫(yī)學、物理學、生物學、化學和信息科學等實驗學科以及社會學、心理學等人文學科的技術(shù)及概念。

植物物證可以在法醫(yī)學應用中作為“指示標記”，通過鑒定涉案植物的種屬[1]，將處理過的尸體與犯罪現(xiàn)場聯(lián)系起來[2]，確定死亡時間，跟蹤藥物分布模式[3]，核實不在場證明[4]以及案件第一案發(fā)現(xiàn)場與拋尸現(xiàn)場分析等[5]。因此，植物物證可以被認為是直接或間接的痕跡證據(jù)。植物物證多通過形態(tài)學研究（形態(tài)學檢驗）鑒定植物或植物部位來源，但隨著分子生物學和顯微照相等技術(shù)的發(fā)展，更加多樣、準確的手段可用于植物鑒別。

近代首例植物物證決定審判結(jié)果的案件是1935年北美法院審理的查爾斯·林德伯格綁架案[6]。案件現(xiàn)場中梯子的木紋圖案與被告布魯諾·理查德閣樓上的木頭紋理一致，最終法院裁定被告有罪。從那時起，植物物證在刑事案件中的應用越來越多。盡管如此，植物學證據(jù)在法醫(yī)學調(diào)查中的作用仍然沒有得到刑事偵查人員足夠的重視，其主要原因是：（1）傳統(tǒng)法醫(yī)植物學研究涵蓋植物學所有領(lǐng)域，與案件發(fā)生聯(lián)系的植物多種多樣，而大多數(shù)從事植物學研究的專家僅限于自己所熟悉的植物；（2）植物物證大多數(shù)是被動參與或存在于犯罪現(xiàn)場相關(guān)的各個要素中，無法大規(guī)模、有預見性地開展前期系統(tǒng)研究；（3）植物物證具有地域性特征，種類繁多且大多數(shù)物種屬于常見植被，不具有植物學深入研究價值[7]；（4）現(xiàn)場勘驗人員大多不具備植物學基礎(chǔ)知識，且多數(shù)基層刑偵隊伍無法配備專業(yè)技術(shù)人員。本文從植物學的角度，收集整理相關(guān)文獻資料，闡述了在法庭調(diào)查中可以使用的植物證據(jù)、具體應用及其局限性。

1 法醫(yī)植物學應用現(xiàn)狀

法醫(yī)植物學[5]是一門多學科交叉的應用學科，符合“是什么、為什么、怎么做”的思維論證模式。在植物物證的法醫(yī)學檢驗中經(jīng)常遇到的問題包括植物系統(tǒng)分類、地緣屬性識別及同一認定等，研究方法沿用相關(guān)學科的技術(shù)。最廣泛應用的植物學研究技術(shù)是系統(tǒng)分類學。植物的分類取決于植物整體或局部的形態(tài)特征，其中莖、葉、花及種子的特征對鑒別其種屬非常有用。植物或植物局部（如根、莖、葉、種子、纖維）黏附在受害人、犯罪嫌疑人身上的其他可辨認的部分，都是有用的植物指示標志，可將犯罪行為與特定地點聯(lián)系起來[8]。

1.1 形態(tài)學檢驗在法醫(yī)植物學的應用

形態(tài)學是最直接、最簡易的植物物證檢驗方法，在刑事案件偵破過程中發(fā)揮著重要作用。但是這種方法對于偵查人員的專業(yè)知識有嚴格要求，在基層工作推廣難度較大，限制了植物物證作用的發(fā)揮。

1.1.1 莖

莖是植物運輸、儲藏營養(yǎng)物質(zhì)、水分的營養(yǎng)器官。就其形態(tài)學特征而言，能有效輔助進行植物物種分類，并且具有與植物的根相似的物證鑒識作用，但應注意地下莖（根狀莖、塊莖等）與根的差異。同時在木材的進出口檢驗檢疫、物證的同一性識別等方面具有重要的意義。查爾斯·林德伯格被綁架案就是一個利用植物的莖進行物證識別的經(jīng)典案例。一般情況下，可直接通過肉眼對植物莖的形態(tài)學進行檢驗。

在溫帶等季節(jié)交替明顯的地區(qū)，計算木本植物莖的年輪一直是一種用來確定犯罪發(fā)生時間的方法[9]。

1.1.2 葉

葉是所有高等植物進行光合作用、蒸騰作用和氣體交換的重要器官，是植物形態(tài)學分類的首選依據(jù)，也是植物學物證鑒定運用最為廣泛的種類之一。偵查人員可以通過對葉形態(tài)（如葉形、葉緣、葉基、葉裂）、結(jié)構(gòu)（互生、對生、輪生、簇生及變態(tài)結(jié)構(gòu)）和紋理（如葉脈）的分析，識別植物物證的種屬，以達到確定或排除案件人、物、時、空等要素間關(guān)系的作用[7]。對裸子及被子植物葉的形態(tài)學檢驗（如葉的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、紋理等）可通過肉眼直接觀察，少數(shù)情況及苔蘚類植物假葉的觀察需要借助常規(guī)顯微儀器、設(shè)備，對于葉的微絨毛、氣孔等可通過掃描電子顯微鏡檢驗。

HALL 等[7]在一起傷害未遂案件中，有目擊證人看見犯罪嫌疑人從一個灌木叢中拿出摩托車頭盔后駕駛摩托車逃離。此灌木叢中的植物極其特殊，周圍環(huán)境中不可能出現(xiàn)此類植物，同時在嫌疑人的摩托車頭盔面罩處發(fā)現(xiàn)此種植物葉片殘留，從而證明嫌疑人到過案發(fā)現(xiàn)場。此外在一起對精神病患者的性侵案件[7]中，辦案人員通過對受害人衣物上植物葉片的鑒定，成功找到了性侵發(fā)生的地點。

1.1.3 花（孢）粉

種子植物通過植物釋放的雄性精子——花粉進行有性繁殖，其中被子植物的花粉位于花朵中，裸子植物（松樹、柏樹等）的雄性精子則由球果產(chǎn)生，稱之為孢粉。真菌及苔蘚類的孢子儲存于孢子囊內(nèi)。植物花（孢）粉是植物形態(tài)學分類的重要依據(jù)?；ǚ垲w粒極其微小，幾乎到處可見卻又不宜察覺，在運動過程中，人類無法避免與之接觸，且花（孢）粉具有極強的耐腐蝕性，可長時間存在于外部環(huán)境中不發(fā)生變質(zhì)，同時花（孢）粉具有明顯的地域及環(huán)境特點，因此花（孢）粉形態(tài)學檢驗也是目前應用最多的法醫(yī)植物學物證檢驗手段之一。技術(shù)人員可以通過分類分析，測定案件中涉案人員及物品表面黏附的花粉顆粒，比較同一區(qū)域內(nèi)表層土壤樣品的花粉組合以及較遠的相似植被類型區(qū)域內(nèi)樣品的花粉組合，分析組合的差異程度，提供在或不在場證據(jù)[10]?；ǎㄦ撸┓垲w粒通常微小，容易產(chǎn)生污染，因此在現(xiàn)場勘驗工作中需要借助顯微設(shè)備、特殊光源設(shè)備來發(fā)現(xiàn)?；ǎㄦ撸┓鄣男螒B(tài)學檢驗也需要借助顯微設(shè)備，如掃描電子顯微鏡等。

花（孢）粉證據(jù)的首次法醫(yī)學應用出現(xiàn)在20 世紀50 年代英聯(lián)邦國家[11]。2002 年，英格蘭南部的Lee Horrell 被殺[12]，案件中嫌疑人的鞋服和車輛的孢粉學證據(jù)表明，嫌疑人有可能出現(xiàn)在死者掩埋地。此外，由于不同植物產(chǎn)生和傳播花粉的周期不同，這為犯罪發(fā)生的時間提供了進一步的證據(jù)。1994 年，德國馬格德堡一個集體墓穴中發(fā)現(xiàn)21 個顱骨，為證實此處墓穴內(nèi)的尸骨喪生于6～7 月份，而非二戰(zhàn)歐洲戰(zhàn)場結(jié)束的5 月份，SZIBOR 等[13]對21 具顱骨鼻腔內(nèi)殘留花粉進行了分析，其中7 個顱骨鼻腔含有大量來自椴樹（椴樹屬）和黑麥（黑麥屬谷類）植物的花粉。這些植物在6 月和7 月開花并釋放花粉，以上分析支持了1953 年6 月的蘇聯(lián)士兵被秘密警察逮捕并殺害的假設(shè)，反駁了受害者在二戰(zhàn)歐洲戰(zhàn)場結(jié)束前喪生于蓋世太保之手的假設(shè)。

1.1.4 其他類型的植物形態(tài)學檢驗

藻類植物多存在于河流湖泊及沼澤等環(huán)境中。因其在進化過程中未分化出根、莖、葉、花等器官，無法以上述形態(tài)學分類法應用于法醫(yī)物證學檢驗，但并不妨礙藻類植物在刑事案件檢驗中的作用。藻類植物會黏附于人體、衣物表面，或通過呼吸道進入人體，通過顯微鏡觀察其形態(tài)學特性，為案件提供偵破線索。

HORTON 等[14]于2006 年開發(fā)了一種基于硅藻的定量重建技術(shù)，可用于確認死者是否溺水及確定溺水地點。1991 年，2 名小男孩在美國康涅狄格州郊區(qū)的一個池塘釣魚時被人襲擊。通過運用定量重建技術(shù)對2 名受害者和嫌疑人的運動鞋沉積物中硅藻和其他藻類的形態(tài)學分析發(fā)現(xiàn)，兩者之間都含有相同的藻類物種組成和特征群落，支持所有樣本都來自同一淡水地點的觀點[15]。

1.2 理化檢驗在法醫(yī)植物學的應用

現(xiàn)場植物物證在完全喪失其形態(tài)學特征或僅需要鑒定其化學組成（如毒品鑒定）的情況下，可通過使用常規(guī)分析或色譜分析（如薄層色譜分析、氣相色譜分析、高效液相色譜分析）等手段，借助顯色反應、特征圖譜等，分析所含成分性質(zhì)與數(shù)量。

例如：疑似含有黃酮類成分的殘留樣本，可使用5%三氯化鋁-乙醇溶液進行高效薄層色譜分析；含有疑似四氫大麻酚的殘留樣本，可直接使用香草醛鹽酸顯色實驗等；疑似甲基苯丙胺、甲基安非他明、氯胺酮、哌替啶、美沙酮和可卡因的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀定性分析[16]。

植物物證的理化檢驗從一定程度上減少了對于偵查人員植物學專業(yè)知識的限制，使得植物物證的應用得到一定程度的發(fā)展。

1.3 分子遺傳學檢驗在法醫(yī)植物學的應用

分子遺傳學檢驗已成為植物科學應用和理論研究中的一項重要技術(shù)。分子遺傳學檢驗一方面不完全依賴傳統(tǒng)的植物研究人員，另一方面還可以識別因植物標本不完整（如殘片、斑汁）而無法進行形態(tài)學檢驗的植物物證。因此，分子遺傳學檢驗可用于更廣泛的案件中[1]。例如，通過隨機擴增多態(tài)性DNA（randomly amplified polymorphic DNA，RAPD）分析拋尸現(xiàn)場尸表、衣物黏附的植物碎片與疑似第一現(xiàn)場是否一致[17]；通過簡單重復序列多態(tài)性（simple sequence repeat polymorphism，SSRP）鑒定管制或禁止的植物材料[3，18]。

1992 年，在美國亞利桑那州沙漠中的一棵岬豆樹下發(fā)現(xiàn)了1 具女性尸體，同時在嫌疑人馬克·博根的卡車后部發(fā)現(xiàn)了幾顆來自岬豆樹的豆莢，YOON[17]通過RAPD分析檢驗，證實馬克·博根卡車上的豆莢正是來自女尸旁邊的岬豆樹。此外，芬蘭警方通過RAPD、簡單序列間重復（inter-simple sequence repeats，ISSR）方法分析嫌疑人鞋子、衣物及車輛上發(fā)現(xiàn)的苔蘚與案發(fā)現(xiàn)場周邊苔蘚群落相似性，認定嫌疑人出現(xiàn)在案件現(xiàn)場的事實[19]。

近年來，基于聚合酶鏈反應（polymerase chain reaction，PCR）的DNA 條形碼技術(shù)越來越多地應用于刑事案件的調(diào)查，如交通案件中車輛上黏附的植物物證識別[20]、藥用植物的鑒定[21]、植物原產(chǎn)地鑒定[22]等。這種技術(shù)可以在微量或不可辨識的條件下相對準確地鑒定植物種屬，但是條形碼技術(shù)自2003 年HEBERT等[23]提出至今，不同種屬的條形碼候選基因片段的檢出效率不一，且大多數(shù)物種尚未開展條形碼研究，相關(guān)研究主要圍繞植物物種的鑒定。據(jù)BOLD 數(shù)據(jù)庫（http://www.boldsystems.org）統(tǒng)計，截至2019 年，植物條形碼449 631 條，僅占已測動植物樣本4.6%，不同植物通用條形碼候選基因組合存在較大分歧。例如：（1）WARD 等[24]利用4 個葉綠體候選基因片段（rbcL+trnL-trnF+rpc36-8+trnT2-rps4）加2 個線粒體候選基因片段（nad7+atpA）比較分析了9 個亞科草本植物，并成功地發(fā)現(xiàn)了用于草科植物分類的條形碼組合；（2）FERRI 等[1]在2009 年通過2 個葉綠體候選基因片段（psbA-trnH+trnL-trnF）組合比較分析33 科53 屬的周邊植物；（3）YAN 等[25]采用3 個葉綠體候選基因片段和核基因組基因片段的組合（rbcL+matK+psbAtrnH+ITS）分析了173 種杜鵑花科的531 個個體。

雖然法醫(yī)植物物證的條形碼技術(shù)檢驗目前在世界范圍內(nèi)尚處于體系的建立階段[23，26]，相關(guān)案例報道甚少，但并不影響其在法醫(yī)植物學中的應用和發(fā)展。

應當注意的是，在樣本條件較差的情況下，同樣會影響最終檢驗的結(jié)果。如干枯植物葉片的DNA 檢出率會隨著干枯時間的延長而降低[15]，腐爛的木質(zhì)部分不宜用于DNA 檢驗分析[24]。同時，DNA 條形碼技術(shù)檢驗前期需建立所檢測樣本的基因數(shù)據(jù)庫和物種地理分布圖，而大多數(shù)植物缺乏公共數(shù)據(jù)資源，檢驗過程中需要辦案人員查找并自行設(shè)計PCR 引物，嚴重制約了該項技術(shù)在實際案件中的應用范圍。

2 小 結(jié)

綜上所述，法醫(yī)植物學檢驗的應用取決于犯罪行為發(fā)生的具體情況，不可機械照搬照做，應在實際案件處理過程中，掌握司法程序中可以被采信的植物物證種類[1]；同時為了證據(jù)的可信性，應由該領(lǐng)域的專家根據(jù)案件中植物物證的實際情況選擇適合的分析方法；最后根據(jù)案發(fā)時間及現(xiàn)場情況，分析案件現(xiàn)場的宏觀和微觀氣候、植被條件及案件其他物證間的可能存在的聯(lián)系。植物物證的應用，特別是比較翔實的植物學基礎(chǔ)數(shù)據(jù)需要相當長的時間收集整理，這些工作應該在可能的條件下先行準備，比如逐步開展當?shù)刂脖?、氣候等方面的調(diào)查。同時刑事偵查人員應注意現(xiàn)場保護，使植物學家或具有一定植物學基礎(chǔ)知識的鑒定人員能夠進入未受干擾的犯罪現(xiàn)場，以便有充分的時間進行調(diào)查和收集數(shù)據(jù)。

法醫(yī)植物學或植物物證檢驗具有廣闊的應用前景，是法醫(yī)學的一個新興分支，需要引起更多刑事調(diào)查機構(gòu)的重視[4]，雖然植物物證在法庭科學應用有一些局限性，但不能因此低估法醫(yī)植物學在刑事調(diào)查中的作用，隨著分子生物學等技術(shù)的深入發(fā)展及應用，必將使法醫(yī)植物學檢驗成為案件偵破中又一重要技術(shù)手段。