纸张上汗潜手印显现方法探究

王明超，王丹华

（铁道警察学院 公安技术系，河南 郑州450053；重庆市巴南区公安分局 刑警支队，重庆401320）

手印显现作为一种专业的技术手段应用于法庭科学领域已有一百多年的历史，在打击犯罪过程中发挥着举足轻重的作用。伴随着社会的发展和科技水平的提高，犯罪手段越来越呈现出智能化、复杂性的特点。为了更好地满足打击犯罪的需要，弥补传统显现方法的不足，手印显现技术也朝着理论与实践结合、专业化与多元化结合、传统性与现代性结合的方向发展。

一、纸张上汗潜手印的显现原理

汗液成分是手印遗留的主要物质。人体汗液由无机物质和有机物质两部分组成。对汗潜指纹残留物贡献较多的是外分泌腺和皮脂腺。实验证明，指纹残留物中99%为水分，1%为无机盐和有机物成分，如阴阳离子（K+、Na+、Mg2+、Fe3+和Cl－）、氨基酸（丝氨酸、甘氨酸、鸟氨酸和缩氨酸等）、多肽、蛋白质、油脂和DNA（常见于血指纹）等［1］。在其有机成分中，氨基酸的含量较高，是手印显现技术得以实现的基础物质。当手掌与渗透性客体接触后，氨基酸物质会与渗透性客体纤维基底发生结合，并能够长期存在［2］，从而为用氨基酸检测试剂来显现手印提供了条件。渗透性纸张上的汗潜手印能够得以显现，很大程度上依赖于手印遗留物质中的汗液成分。

二、纸张上汗潜手印显现方法的发展历史

19世纪中叶，人们开始了在科学意义上对指纹的研究，并且将指纹应用于犯罪现场鉴定。手印显现技术发展到今日，大体上可分为三大类：物理显现法、物理化学显现法和化学显现法。另外还有一些应用新技术进行研究的其他方法。而对于渗透性纸张上的汗潜手印的显现主要用的是化学显现法。

（一）硝酸银显现法

1877年，法国人Aubert在研究皮肤病和腺体分泌的过程中，将硝酸银溶液涂在纸上显现出了汗液手印，成为早期显现渗透性客体上手印的研究人员［3］。

硝酸银显现法用于显现渗透性纸张上的汗潜手印，主要是利用硝酸银溶液中的Cl－与汗液成分中的Ag+发生结合反应，生成AgCl沉淀。AgCl在太阳光暴晒下或紫外光照射下很容易分解成银灰色的银，从而将汗潜手印显现出来。就该显现法而言，溶液配制和操作过程都相对简单。但因为AgCl对光很敏感，所以在控制曝光时间和曝光量上有较高要求。硝酸银显现法通常是纸张类客体上手印综合显现方法的最后一步。

（二）茚三酮显现法

1910年，英国科学家Ruhemann合成了水合茚三酮，在其实验的基础上提出了茚三酮的结构式，并于同年和德国科学家Abderhalden、Schmidt等人报道了水合茚三酮能够与手印遗留物质中的氨基酸、蛋白质及多肽成分发生显色反应，生成一种叫做鲁赫曼紫的紫色化合物。1954年，瑞典科学家Oden和Hofsten提出用茚三酮显现渗透性客体上的汗潜手印。1955年，Oden将这项技术申请了专利。1982年，Almog等人又提出了将多种茚三酮的衍生物用于手印显现［4］，并提出了双色理论，即经过进一步处理，既可以将反应后产物的颜色显现出来，又可以观察到荧光效果［5］。其后，Herod和Menzel两人通过用氯化锌对茚三酮显出的手印进行后处理，发现鲁赫曼紫与锌离子生成一种橙黄色的络合物，并且在氩离子激光器488nm谱线激光激发下会发出明亮的橙黄色荧光［6］。1983年，Stoilovic、Warrence和Kobus提出用硝酸镉对茚三酮显出的手印进行后处理，在液氮低温环境下用氙弧灯照明来观察荧光特征［7］。1995年，Liberti研究小组专门研究了存放条件对茚三酮显现效果的影响［8］。

可以说，茚三酮显现法从诞生发展到现在已经趋于成熟，实践也证明该方法能较好地显现纸张表面的汗潜手印，灵敏度高、显现效果较好，是刑事技术工作者目前广泛采用的方法。

（三）DFO显现法

DFO也是显现渗透性纸张上汗潜手印的一种行之有效的方法。DFO（1，8-二氮芴-9-酮）最早是1950年由Druey和Schmidt二人合成的［9］。1990年，美国人Pounds和Grigg最先报告了用DFO处理渗透性客体表面汗潜手印的方法。DFO能够与手印遗留物质中的氨基酸发生显色反应，其反应生成物在蓝绿光的照射下产生较强的荧光［10］。此后，陆续有专家学者针对DFO的浓度、溶剂成分、显现条件、后处理方法等进行过研究［11］［12］［13］［14］。

在DFO显现处理方法中，DFO与汗液中的氨基酸发生反应，生成淡紫红色化合物。在白光照射下，这些淡紫红色纹线非常弱，有时甚至观察不到，但在多波段光源照射下可产生较强的荧光，从而将手印显现出来。DFO法与茚三酮显现法相比有过之而无不及，可用于显现茚三酮方法显现不出的手印，也可用来处理背景较为复杂的客体上遗留的手印，在一定程度上弥补了茚三酮方法的不足。DFO方法具有一次处理形成荧光指印和灵敏度高的优点，尤其是在与茚三酮方法综合使用的时候，手印显现效果会明显增强，因此近年来在西方国家迅速推广普及，并在办案工作中取得了很好的效果。

（四）茚二酮显现法

继DFO之后，又有人提出了茚二酮显现法。茚二酮是在茚三酮基础上研制开发出来的新产品。1997年，美国宾夕法尼亚大学的Joullie等人合成了茚二酮（1，2-Indanedione）。他们在 Fingerprint World杂志上发表了题为《对茚二酮的初步研究——一种与氨基酸反应的新化合物》一文［15］。2000年，Roux对不同溶剂显现手印的效果进行了比较研究，发现HFE7100作为溶剂时显出手印荧光效果最明显［16］。2001年，Wiesner针对酸碱度对反应产生的影响进行了研究，发现不用醋酸做溶剂时可以达到更好的显现效果［17］。2003年，Gardner和Hewlett针对暴露于自然光下时间的长短对茚二酮显出手印的稳定性影响进行了研究。2006年，Both Roux和Wallace-Kunkel等人在针对茚二酮的显现温度条件进行研究后发现用电熨斗比用烤箱烘烤出来的手印有更强的荧光特征。2006年，奚居仁对茚三酮、DFO和茚二酮这三种方法进行了比较研究，得出了茚二酮方法要明显好于茚三酮和DFO的结论［18］。

茚二酮显现法属于一种最新的方法，该显现法与DFO的操作过程比较相似。手印经茚二酮溶液浸泡，晾干并高温处理后, 在激光或多波段光源照射下观察有荧光现象，从国内外研究报道来看，其效果要好于DFO。在国内，公安部物证鉴定中心已成功研制出茚二酮产品［19］，但目前在国内实践工作中还没有开始推广和使用。

此后一段时间内，为了进一步提高显现方法的灵敏度、增强手印显现效果，国内外研究人员针对茚三酮、DFO和茚二酮方法，通过改善条件，分别针对溶剂的选择和使用、熏显方法、手印荧光强度的增强、显出手印的稳定性以及手印序列显现顺序等问题进行了探讨和研究。

三、纸张上汗潜手印显现方法存在的问题

当今，手印显现工作者面临的挑战依然存在，传统的显现方法自身存在的不足在长期的使用和研究过程中也日渐凸显。

（一）理论发展与实践应用的不协调性

长期以来，国内外相关学者对于手印显现技术的研究一直没有停止过。笔者通过对近年来国内外法庭科学和刑事技术相关的文献进行检索发现，关于手印显现的新技术新方法层出不穷，但再从实践操作来看，目前所使用的还是比较传统的方法，对于新技术的应用还比较少。新的方法的产生需要实践的效果来检验和证明。随着时代和社会的发展，我们应该将更多的理论研究的新成果在实战部门推广使用，丰富手印显现技术。

（二）适用范围的局限性

每种手印显现方法不是在任何情况下都奏效的，都有其自身的局限性。硝酸银显现法虽然操作步骤简单，但对深色纸张上遗留的汗液手印显现效果较差，同时，因为AgCl对光很敏感，所以在控制曝光时间和曝光量上有较高要求。茚三酮和硝酸银显现出的手印纹线没有荧光，其反应生成物的颜色决定了该方法只适用于显现浅色背景客体上的手印，对背景图案复杂的客体显现效果不好，需要用金属盐做进一步后续处理，如一般需要使用氯化锌溶液进行后续显现等，有自身的局限性。DFO与茚二酮都属于荧光试剂，并且与汗液中的氨基酸反应的灵敏度高，在暗室条件下，经多波段光源照射显示才有很强的荧光，可以排除背景的干扰，而且显现后在纸张上基本不留痕迹，对客体污染小，是较理想的手印试剂，但是因成本较高、操作较复杂、应用时间较短等在基层实践部门应用较少。

（三）药品试剂的潜在危害性

如前文所述，当前对于渗透性纸张上汗潜手印的显现方法主要是化学显现法。一方面，这些化学药品或试剂在使用过程中都会或多或少对实验人员的健康产生危害，如茚三酮具有致癌的毒性，在有些手印显现试剂配方中所使用的药品会对环境造成危害，如DFO溶液中使用的有机溶剂三氯三氟乙烷就会对大气臭氧层造成破坏；另一方面，很多有机溶剂在使用过程中会造成书写字迹、油墨扩散，对有关书证的审查和检验造成影响。

（四）推广使用的困难

茚三酮方法能够被广为接受并在基层公安机关推广使用，一方面得益于它的高灵敏度，另一方面还与其经济实用、操作简单分不开。DFO、茚二酮等方法也有着较好的显现效果，却均由于成本较高、溶液配制和操作过程繁琐等原因使其推广和使用受到了限制。如配制DFO溶液时应格外注意溶剂添加的顺序，并且DFO不易溶解，需要对DFO进行水浴加热；配制茚二酮溶液时又需要配制储存液和工作液等，比较繁琐，需要借助烤箱和多波段光源等比较高的实验室条件等。这些都是阻碍其推广使用的不可避免的因素。

四、纸张上汗潜手印显现技术的发展趋势

手印鉴定作为一种较为直接的证据来源，取证方便快捷，并且成本较低，今后的一段时间内仍会在刑侦工作中发挥十分重要的作用。历史发展至今日，手印显现技术取得了较大的发展，但传统的方法略显不足，建立一种成本低廉、无毒、应用性广泛和操作简单的方法是当今手印显现技术发展的大趋势。笔者通过对近年来国内外关于手印显现技术研究的成果进行分析，发现针对渗透性纸张上汗潜手印的显现方法主要表现出以下发展趋势。

（一）手印序列显现法的探索

在手印显现领域，常使用同一方法对同一手印样本进行多次处理，增强反应强度，提高显现效果，也经常通过使用两种以上的显现方法对同一手印进行处理，以取得比使用单一方法更好的效果，具体表现为提高显现的灵敏度，扩大客体适用范围，使手印图像中的细节特征更加清晰，以及增强反差等。这种手印序列显现法能够明显提高手印显出率，增强显现效果，对于公安工作有重要的实践意义。对茚三酮显现法进行金属盐后处理就属于典型的序列显现，另外，在茚三酮法之前用DFO方法先处理可以明显增强手印的显现效果。笔者认为，对于三种以上或更多方法的联用机制进行探索，必然会使手印显现技术更加有效。

（二）新的显现方法的探索

新的手印显现方法主要集中在两个方面：一方面，主要是对传统的方法进行完善，以提高反应灵敏度，丰富显现范围。如有学者把硝酸银和茚三酮两种试剂混合起来显现指纹，溶液可以同时与氨基酸和氯离子反应，综合了茚三酮显现灵敏度高、硝酸银显现反差大的优点；也有学者开发已经广泛使用化合物的同系物以及可以应用的新化合物，在现有的手印显现试剂的基础上进一步合成新的药品，使得灵敏度更高，适用范围更广。另一方面，探索新的显现方法。如近年来国内外报道的关于指甲花醌、京尼平和姜黄素等利用天然植物中提取的物质成分显现渗透性客体上汗潜手印的新方法。相比传统的化学合成药品来讲，该方法更安全可靠，并且操作过程简单，显现效果明显，具备推广使用的条件。

（三）新的手印显现仪器和试剂产品的开发研制

良好的手印显现仪器是保证手印显现效果的关键因素，不论是茚三酮显现法、DFO显现法、茚二酮显现法，还是最新报道的京尼平显现法、指甲花醌显现法，在手印显现的过程中，熏显、观察都需要借助手印熏显柜、烤箱或多波段光源等设备，这些仪器设备的性能在很大程度上决定了手印显现的效果。因此，对手印显现所需要的仪器设备进行研制和性能的优化也是今后手印显现技术发展的一个重要组成部分。除此之外，将现有的手印显现技术成熟化，实现从理论研究层面向实践验证层面的转化也很有必要。将理论上已经证明的能够长期保存使用的试剂以产品的形式进行生产和推广使用，能够在保证手印显现技术效果的同时为刑事技术工作者提供更大的便利。

总之，目前所使用的传统方法仍存在不足之处，手印显现技术有待进一步完善。随着科学技术的进步，一些新的手印显现技术必然诞生并得以推广和应用，为刑事技术工作提供更成熟的技术支撑。

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