【新浪科技综合】天网——与命案追诉期赛跑的DNA侦破技术新浪科技综合2020-08-03 10:17:100阅( 二 )


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图3/10左:美国生物化学家凯瑞·穆利斯 。 右:PCR技术示意图(图源:维基百科) 。DNA分析由此迎来了划时代的发展 , 尤其是测量短串重复(Short Tandem Repeat , STR)片段长度技术的出现 。 如果把人类DNA序列比作记载众神口述的天书 , 有些神仙显然是口吃得不轻 。 短串重复就是象ACACAC……AC或者GATAGATAGATA……GATA这样几十至上百核苷酸的位点 。 除去同卵孪生之外 , 任意两人的多个STR位点长度全相同的几率极小 , 且相似程度取决于两人的亲缘关系 。 PCR和STR技术的结合使极微量DNA样品的快速鉴定成为可能 。
2001年 , 西雅图警方重启绿河系列女尸案的调查 , 那名被怀疑的油漆工当年的一份唾液样本被翻了出来 。 经过最新的PCR扩增处理和STR分析 , 警方赫然发现该样本与多个从犯罪现场提取的体液完全匹配 。 曾经通过了两次测谎的绿河杀手 , 终于在11月30日栽进了DNA织成的罗网之中 。
与追诉期赛跑
【【新浪科技综合】天网——与命案追诉期赛跑的DNA侦破技术新浪科技综合2020-08-03 10:17:100阅】然而在大洋彼岸的华城 , 头两起案件刚刚超过韩国法律规定的15年追诉期 。 现在看来 , 韩国警方当时并没有很快从美国同行那里领悟到什么 。
依旧人心惶惶的白银 , 在2002年2月5日一家宾馆的客房里等来了最后一名受害者 。 同年3月19日 , 不知是被绿河杀手落网还是白银的最新一案“唤醒” , 洛杉矶的沉睡恶魔再开杀戒 , 遇害少女年仅15岁 。
罪犯的疯狂和公众的愤怒还在持续 , 所幸科技的发展也没有停下脚步 。 早在1977年 , 英国生化学家弗雷德里克·桑格就发明了DNA序列测定(简称测序)技术 。 随二十世纪末人类基因组计划的展开 , DNA分析从纯物理电泳测量长度全面过渡到化学过程结合毛细管电泳测序的时代 。 基于DNA双链结合特性和荧光照相的微阵列(Microarray)技术与基因芯片也如火如荼地发展起来 。 单核苷酸多样性(Single Nucleotide Polymorphism , SNP)等概念开始进入刑侦专家的视野 。 如果把粗犷的RFLP看作比较两部DNA天书里各篇文章的页数 , STR就是特定“口吃”段落的长短 , SNP则相当于具体比较有哪些重要字不同 , 分析精度和广度都算得上鸟枪换炮了 。
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图5/10毛细管电泳测序的典型图谱和仪器(图源:赛默飞公司网页) 。既然DNA是遗传物质 , 如果比对序列信息足够准确充分 , 即使没找到罪犯本人 , 也有可能筛选出罪犯的亲属 , 甚至推断具体的血缘关系 。 特别是男性特有的Y染色体所含DNA的序列 , 与父系社会的家族姓氏有重要关联 。 同一家族中的近亲之间 , 可通过快速突变的SNP位点进一步加以识别 。
打个比方 , 世界上没有两片相同的树叶(两个人的全DNA序列) , 硬要从森林里找到某片特定的树叶当然希望渺茫 , 但如果能够确定是哪一棵树(家族树) , 成功的可能就现实多了 。 运气好的话 , DNA家谱分析的深度甚至可追踪到具体树枝或推导分杈的形状 。
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图6/10基于Y染色体的树状家族性分析示意 。2004年 , 加州全民公决通过69号提案(Proposition 69) , 开始对重案罪犯和特定嫌疑人强制进行DNA采集 。 六年以后 , 警方发现一名因非法持有武器和毒品入狱的罪犯的Y染色体DNA与沉睡恶魔系列案件现场样品匹配 , 可他只有31岁 , 不可能是当年的罪魁祸首 。 警方的怀疑自然转移到了他父亲身上 。 此人曾入狱十多次 , 却侥幸从未进入过DNA采集的范围 。 一名便衣警员装作饭店服务员 , 搜集到他用过的餐具和吃剩的比萨饼 , 并提取到足够的DNA 。 比对结果最终确认 , 此人正是沉睡恶魔 。 有道是天日昭昭 , 该系列案件的唯一幸存者坚强地挺过22年的恶梦 , 终于等到2010年7月7日真凶落网这一天 。
或许是受此启发 , 在中国知名网络论坛天涯 , 一位长期关注白银案件的有心人在2011年7月发出一则极富预见性的帖子 。 也正是这一年 , 白银市公安局DNA实验室正式挂牌 , 并开始探索Y染色体分析技术 。
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图7/10天涯部落中关于白银案的一则回帖 。然而白银和金州、华城一样 , 丰满的理想和骨感的现实之间依然长路漫漫 。 对于当时的检验成本而言 , 网帖中的思路还是过于超前了些 , 警方的采样努力仍局限于本地的违法犯罪群体 。
功夫不负有心人 。 2016年8月 , 沉睡恶魔被洛杉矶高等法院判处死刑的两周以后 , 在遥远的中国 , 一名行贿罪嫌疑人的Y染色体DNA被发现与白银案样本的全部27个位点吻合 。 专案组连夜搜集检测其家族里17位男性亲属的样本 , 迅速确定了罪犯在家谱中的分支 。 在户籍信息高度透明的时代 , 剩下的排查已经没什么悬念 。 仅仅两天过后 , 2016年8月26日 , 白银凶犯落入法网 , 28年的追捕划上了句号 。


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