法醫(yī)學中地理信息的推斷

崔鈺晗，鄭吉龍，陳永強

（中國刑事警察學院，遼寧 沈陽 110035）

法國犯罪學家、法醫(yī)學先驅(qū)埃德蒙·洛卡德曾提出過著名的“洛卡德物質(zhì)交換定律”：“凡有接觸，必留痕跡。”在法醫(yī)學領域中，因刑事科學技術、個人經(jīng)驗等諸多因素導致提供地理信息推斷的作用常不能發(fā)揮極致，隨著科學技術的發(fā)展進步，為刑事案件偵破提供更多有效地理信息成為可能。

1 應用微生物信息收集地理信息

1.1 應用環(huán)境微生物信息收集地理信息

環(huán)境微生物學研究表明，空氣、水、土壤中存在大量微生物，呈現(xiàn)多樣性分布，微生物種類和構(gòu)成在不同地區(qū)、同一地區(qū)不同地點均不相同。因此，根據(jù)個體可能攜帶的地理信息特異性微生物可以用來推斷曾經(jīng)接觸地的來源。

劉文麗等[1]應用二代測序技術檢測收集于黑龍江省、青海省、西藏自治區(qū)土壤共33 例細菌樣本的16S rDNA V3-V4 高變區(qū)，證明在我國黑龍江、青海、西藏地區(qū)土壤中細菌物種數(shù)量有明顯差異，群落多樣性既有種類相似性，又有差異性。此方法不受空間和時間因素影響，但是仍要考慮檢測的準確性和可重復性。Jennifer 等[2]通過DNA 高通量測序（HTS）技術檢測并比較細菌16S rRNA、真核18S rRNA、真菌ITS1 及植物葉綠體TRNL 內(nèi)含子，4 種不同分子標記的重復率和分辨率，進行OTU 過濾，提高現(xiàn)有標記物的判別能力。結(jié)果表明細菌DNA 可能適于精確定位位點內(nèi)的特定區(qū)域，非細菌DNA 可能適合更大范圍內(nèi)識別位點。其中真菌ITS和18S 標記可以可靠地擴增靶DNA，可以在地點之間提供最大的分辨率。而應用植物標記進行位置判別可能存在問題。此外David 等[3]研究來自不同地區(qū)的已知土壤樣本，并在受控條件下儲存，得出保留在模擬物證上的證據(jù)土壤存在老化現(xiàn)象。與袋裝或冷凍儲存的已知土壤相比，隨著時間的推移，在室溫下開放儲存的已知土壤與證據(jù)土壤更相似?？梢娡寥雷C據(jù)的保存方式對土壤微生物分析中存在一定影響，老化土壤中的微生物組成可能會改變，從而導致錯誤的認定結(jié)論。

1.2 應用人類相關微生物信息收集地理信息

人類自身微生物群與人類相關的物體及居住環(huán)境之間的微生物存在相互作用。并且在封閉區(qū)域的細菌群落似乎不易受到溫度和濕度變化的影響。Schmedes 等[4]應用貝葉斯源跟蹤方法建立個人鞋底相關微生物群落與人行走中接觸到的地板微生物群落的聯(lián)系模型，呈顯著相關性。可用于推斷某人最近走過的地方，由于地板微生物群落在局部空間存在均勻性，盡管是在鞋子不直接接觸的區(qū)域采集的樣本，地板樣本仍具有顯著的預測能力。

皮膚外層表皮干燥易脫落，是細菌、真菌、病毒等微生物的棲息地，F(xiàn)ierer 等[5]研究表明皮膚表面的微生物具有較高的宿主特異性、部位特異性和時間穩(wěn)定性，能在環(huán)境中穩(wěn)定保持較長的時間。多通過接觸的方式遺留在犯罪現(xiàn)場，為判斷犯罪嫌疑人是否在犯罪現(xiàn)場停留并接觸可疑物品提供可能。Schmedes 等[4]通過比較痤瘡丙酸桿菌泛基因組結(jié)構(gòu)變異和分支特異性標記的核苷酸多樣性特征對來自14 個健康個體的12 個身體部位的皮膚微生物組進行檢測，并將這些皮膚微生物組在＞2.5 年的時間內(nèi)在3 個時間點采樣，其中臉頰（Ch）、腹股溝（Ic）和腘窩（Pc）3 個身體部位的個人識別準確率高達100%。最近對與智能手機相關的微生物組合的研究表明，個體將皮膚微生物組留在手機表面。但是，Simon 等[6]通過研究表明無法區(qū)分檢測樣本來源于手機的正面還是背面，并且由于地表相關微生物群落的快速更替，通過智能手機表面相關微生物群落跟蹤該人最近去過的空間位置可能性較低。此外，其他學者通過研究證實人體頭皮、陰毛、唾液、陰道液和糞便等中微生物群也存在區(qū)域性分布，存在明顯差異。

2 應用昆蟲信息收集地理信息

絕大多數(shù)的昆蟲都在特定的環(huán)境中生存、繁殖和特定地理區(qū)域間分布，并利用自身敏銳嗅覺多在案件發(fā)生幾分鐘內(nèi)到達犯罪現(xiàn)場。因此通過對尸體周圍昆蟲的種屬分布規(guī)律的研究,可以為命案偵破提供有效的地理位置信息。通過比較尸體上的昆蟲和周圍昆蟲的一致性可以判斷死亡地點是否為第一現(xiàn)場?；蛘邌我晃锓N可能存在的地理差異可以提供受害者是否已從死亡發(fā)生地點轉(zhuǎn)移的信息，甚至可以判斷從何種環(huán)境中轉(zhuǎn)移。

有些昆蟲有其固定的棲息區(qū)域，如Dekeirsschieter 等[7]學者在比利時森林環(huán)境中記錄了2 010 種Silphidae 物種，在農(nóng)業(yè)生物群落中記錄了2 015 種，在城市地區(qū)沒有。根據(jù)這些結(jié)果，銀甲蟲可能是農(nóng)村和城市棲息地之間尸體轉(zhuǎn)移的良好指標。劉欽來等[8]于2016 年對在中國11 個地區(qū)采集的絲光綠蠅55 頭個體的線粒體細胞色素b 基因進行PCR 擴增和測序，并于2017 年采用隨機抽樣的方法抽取其中2 個地區(qū)的絲光綠蠅，進行地域特征單核苷酸多態(tài)性（SNP）位點的驗證實驗。結(jié)果表明地理隔離對中國絲光綠蠅線粒體細胞色素b 基因的遺傳多樣性具有影響,這種影響可能對法醫(yī)學上死亡地點的推測有所幫助。此外，每種昆蟲都有自己獨特的碳氫化合物（CHC）特征。Byrne 等[9]提取了美國華盛頓州圖坎農(nóng)河和萊爾格羅夫附近地區(qū)以及印第安納州倫斯勒的3 個地理種群的個體成年黑吹蠅角質(zhì)碳氫化合物，通過對單個提取物使用GC-MS 分析來分析和鑒定CHC，并鑒定出22 種碳氫化合物。對表皮碳氫化合物剖面的判別分析根據(jù)位置和性別將蒼蠅分開。這些結(jié)果在尸體轉(zhuǎn)移的確定和物種種群生態(tài)學研究中具有潛在的法醫(yī)應用。

3 應用植物信息收集地理信息

植物科學在法醫(yī)調(diào)查中的應用逐漸增多，植物有特殊的生存繁殖方式，種類和數(shù)量等的分布具有地域性特點，同種屬植物大多聚集生長，并對環(huán)境變化敏感，在一些刑事案件中，存在于現(xiàn)場的植物可能會黏附在犯罪嫌疑人或被轉(zhuǎn)移的被害人身上，以及駕駛工具上。因此，偵察人員可以根據(jù)犯罪現(xiàn)場或嫌疑人和被害人身上粘附的植物組織進行作案地點或某人行蹤的推斷。

3.1 應用土生植物信息收集地理信息

目前土生植物物證鑒定的主要依據(jù)形態(tài)特征檢測。大型植物遺骸可以提供有關其先前生態(tài)和地理位置的詳細信息，進而將尸體或其他證據(jù)與主要犯罪現(xiàn)場聯(lián)系起來。Marco 等[10]通過真實案例表明通過比對黏附于被轉(zhuǎn)移體尸體體表的具有季節(jié)性或地域性特征的植物遺骸可以找到第一案發(fā)現(xiàn)場。以及即使燒焦的植物標本通過宏觀特征比對，如環(huán)形振幅和碳化狀態(tài)，以及髓質(zhì)射線和樹脂通道等微觀診斷元素，檢測到有用信息，準確判斷地理位置。此外，死者生前幾小時曾經(jīng)攝入過的植物殘渣，也可以通過在顯微鏡下觀察植物細胞進行鑒別。然而為獲取充足的形態(tài)特征進行性種屬鑒別，要求全面、完整的檢材，但常因保存條件差獲取困難，而難以進行識別。Caccianiga 等[11]認為植物碎片更易收集和處理，不易受到污染，且檢查成本更低。其中木本植物的樹皮常易被發(fā)現(xiàn)，即使處在暴露環(huán)境中仍具有抗降解性，更適合作為證據(jù)儲存并應用。他們嘗試應用人體接觸或撞擊樹干或樹枝后而脫落的植物碎片的宏觀解剖學特征在物種水平上對其進行鑒定，先通過顯微鏡由外向內(nèi)觀察外皮部、周部及內(nèi)皮部，再以肉眼觀察樹皮表面形態(tài)，并證實了在樹皮各結(jié)構(gòu)層中出現(xiàn)了特定的、獨特的特征。此外不同地域生長的植物，體內(nèi)含有的微量元素、有機肥料、農(nóng)藥等成分也各有不同，可以通過檢驗生物微量物證以確定其種植地區(qū)的地理特征，從而找到犯罪現(xiàn)場。

3.2 應用水生植物信息收集地理信息

水中尸體多隨水流動與其實際落水地點產(chǎn)生一定差距。故確定落水點或拋尸地點對于尋找尸源、偵破案件至關重要。不同水域中的獨特藻類物種和群落也存在差異，硅藻除了能判斷尸體是否為溺死外，還能幫助確定入水地點。一般而言，淡水區(qū)域的硅藻種類與海洋或河口水域完全不同，水體所含營養(yǎng)水平、水體溫度和水流的流速等差異也會對硅藻種類組成有一定的影響，因此可根據(jù)死者各個器官中提取到的硅藻的豐富度和種類組成來判斷溺死水域。Coelho 等[12]通過對不同組織（肺、肝、腎、骨髓）和胃內(nèi)容物中發(fā)現(xiàn)的硅藻物種的分析來確定死者的溺水地點。結(jié)果發(fā)現(xiàn)硅藻僅存在于63%的病例的肺和胃內(nèi)容物樣本中。他們提出其他器官中沒有硅藻可能與快速死亡有關，血液循環(huán)幾乎立即停止，阻止硅藻污染其他器官。并觀察到生物樣本中發(fā)現(xiàn)的硅藻種類與各自溺水地點的水樣中發(fā)現(xiàn)的硅藻種類之間存在密切關系。趙建等[13]通過比較組織器官與可疑溺液中的異物顆粒、浮游生物，根據(jù)其類型及分布情況的相似度，并總結(jié)現(xiàn)代模擬分析法、聚類分析法、Sprensen 相似性系數(shù)分析法、除趨勢對應分析法等利弊，推斷溺死地點。此外，國內(nèi)外學者對不同地點硅藻種類進行分析，發(fā)現(xiàn)不同流域、不同河段以及同一條河流隨著走向不同而產(chǎn)生“個性化”征象。國內(nèi)外許多學者已經(jīng)報道過應用藻類進行推斷溺死者入水地點的案例，因此在此略述。

4 結(jié)束語

微生物無處不在，通過分子生物學檢測可以得到較為準確的比對結(jié)果，然而，土壤微生物證據(jù)即使保存于證據(jù)袋中也會隨著時間的延長產(chǎn)生相應變化，物品上微生物群落隨環(huán)境變化更替過快，證據(jù)不能及時存留，人體不同部位微生物群落預測地理位置準確度并不相同。植物可以通過宏觀觀察進行證據(jù)比對，較為簡便，但是由于植物原產(chǎn)物種的不同，它們顯示出可變的外觀，由于可能出現(xiàn)的樣本體積小，而且缺乏完整性，特征性對比判斷較難。樹皮是極具潛能的植物證據(jù)，但參考數(shù)據(jù)庫非常罕見，因此建立涵蓋本地和外來分類群的各種參考數(shù)據(jù)非常重要。尸體被轉(zhuǎn)移可能表現(xiàn)在出現(xiàn)在現(xiàn)場的昆蟲存在時間分離或空間分離，以及其反流或者排便出的物質(zhì)形態(tài)也存在差異性，借此可能反映物種和飲食，以及所處地理位置的不同，但與此同時由于法醫(yī)昆蟲學、植物學專業(yè)技術性過強，在實施采集樣本、準確記錄和收集有關特定發(fā)現(xiàn)地點的背景環(huán)境數(shù)據(jù)方面至少接受過最低限度的培訓，因此現(xiàn)行人員配置不均，專業(yè)技術無法普及等問題仍亟待解決。