3D打印技术对刑事痕迹检验的挑战及其应用探讨

杜友谊

摘要：随着3D打印技术的不断发展，若将其运用于刑事技术中可以提高勘查现场的工作效率。但3D打印技术也能够让危险品制造更加简单，同时还对传统刑事痕迹的识别技术造成了影响。因此，3D打印技术这把双刃剑给社会稳定以及刑事痕迹检验鉴定工作带来了更大的挑战。本文未雨绸缪，从3D打印技术将对痕迹检验技术产生的影响进行了可能性分析，并提出应对构想。

关键词：3D打印 犯罪工具 痕迹检验

3D打印技术，俗称增材制造，是一种通过材料逐层添加，制造三维物体的数字化制造技术，理论上，只要有适当的材料就可以把日常所见的所有物品都立体打印出来，包括人身器官，甚至房屋。最近，3D打印飞机零部件、3D打印枪支等新闻频繁地出现在各种媒体上，使“3D打印”成为最流行的网络用词之一，甚至有人把它誉为第三次工业革命的重要标志。随着3D打印技术的崛起，在可以预见的将来，3D打印的物品必将充斥我们的日常生活，这些物品理所当然地包括了各类犯罪工具。制作这些工具，理论上只需要三维扫描，通过3D打印机打印即可。打印时，同型号、同特征产品被复制出来，特殊特征的产品被最大程度地避免，当这些工具成为造痕体时，其表现在承痕体上的痕迹特征不再具有个性化意义，从而使以特征比对为基础的传统痕迹检验理论受到严重的挑战。当然，3D打印技术的空间重现和复制功能，也将为痕迹检验工作带来新的应用技术。

1、3D打印技术给痕迹检验带来的挑战

1.1 理论上存在的挑战

1.1.1 当造痕体的特征可通过三维扫描打印得出时，检材和样本的痕迹特征将不再特殊，从而使痕迹检验中的形象特征比对失去理论基础。3D打印的高精度复制功能，使物体在被成批量生产或单个复制时，只要生产材料相同、成型工序一致，复制品就会呈现出惊人的相似性，包括这些物体上的细节特征。当这些物体被赋予造痕体的角色时，将不再具有个性化特征，其对应的痕迹细节特征也失去了排他性意义。试想一下，当手指、赤脚、鞋子、枪支以及其他工具都可以通过打印机逐层添加，精确地立体复制，甚至连线条、破损都惟妙惟肖，就算它们的样本与检材的细节特征都能符合，我们凭什么就能认为检材上的痕迹就是它们中特定一个所留呢？

1.1.2 大部分3D打印物体具有容易销毁的特点，增加了寻找作案工具的难度。大多数情况下，3D打印使用的是原材料沉积或黏合技术，这样制造出来的物体易于销毁，给我们寻找样本增加了难度，要求我们必须注意造痕体提取的时效性。

1.2 已经存在的现实挑战

据报道，美国得克萨斯州一家公司用金属粉末制造并测试了世界上第一支3D打印金属枪，这支枪已经成功发射了50发子弹，射击距离超过27米，和常规武器一样精准。甚至有人在网上提供枪支打印的3D数据，任何人都可以通过下载，利用3D打印机制造出实物，这种枪支没有序列号和买卖凭据，监管部门无法跟踪来源和去向，枪支构造及细节特征相同，不会衍生出独特的枪弹痕迹，检验比对的难度加大。当这种枪支以塑料为材质时，更可以轻易躲过传统的金属探测器和安全系统检测，被携带至公共场所，给公共安全带来挑战，事后也易于销毁。

2、应对3D打印技术挑战的对策

每一项技术的革新，都会带来无法预知的变化，3D打印技术改变了制造方式，也必将改变痕迹检验方法。以变应变，及早找到应对措施，是当前痕迹检验工作面临的迫切任务。

2.1 增加痕迹检验前的造痕体识别过程，找到准确的造痕主体

因为3D打印的精确复制功能，使得痕迹检验不再像以前，只需要提供检材和样本进行特征比对，就可以进行同一认定。3D打印技术使得具有相同特征的造痕体可以有多个，分辨出特定的造痕体、正确收集造痕体样本是准确进行痕迹检验的前提条件。如：分析现场中的弹头、弹壳痕迹，就不能简单只利用送检的枪支制作样本，与检材痕迹对比后轻易进行认定，首先得根据检材特征找到同类枪支，通过排查，找到准确的发射枪支。

2.2 重视造痕体和承痕体微量物证的收集，为痕迹检验提取依据

根据物质交换原理，两个客体相接触，会在客体接触面上发生物质交换，从而留下另一方的微量物质。痕迹检验中，样本上所留的承痕体物质或留痕部位所留的造痕体物质，都将是作为认定或排除造痕体的重要依据，如弹壳、弹头上的枪支物质成分，枪支上的弹壳、弹头物质成分，工具痕迹上附着的工具微量物证，工具上留下的承痕体物质成分，手印、足迹上的DNA成分等等。

2.3 加强理论研究，发展数字化技术在痕迹检验工作中的应用

加强数字化技术应用，充分利用数据进行分析是痕迹检验的大势所趋。随着计算机技术的不断提高，數据测量已变得越来越精准，应用于痕迹检验分析的条件也越来越成熟，如Photoshop等图像处理软件，就具有以像素为单位的测量功能，可以用来测量长度、面积、角度等，为痕迹检验提供数据分析。

3、展望3D打印技术在痕迹检验中的应用

虽然3D打印技术使痕迹检验面临挑战，但辩证地看，这项技术也可以为我所用，对痕迹检验技术起到促进和革新作用。

3.1 现场重建

据报道，国外警局已经开了利用3D打印重建现场的先河，他们利用现场数据，3D打印拷贝、还原犯罪现场，误差仅几毫米。而技术人员所利用的3D打印原理其实很简单，在现场架设多个摄像头将实地场景转化为3D副本，然后利用3D打印机制作出全彩色和拥有准确细节的模型即可。从打印成本来看，现有的桌面3D打印机售价仅几千至一万多元，打印所用的材料也并不昂贵，完全在可承受范围之内。据日本《产经消息》2013年12月18日报道，日本警方当月公布了利用3D打印技术制作的，发生于13年前的一起杀人案现场住宅模型，希望可以借此唤起市民的记忆，提供案件信息。通过这种方式，日本警方共收到有关此案的线索1万多条。随着打印精度的不断提高，3D现场重建将成为一种常用的高效率手段。

3.2 打印3D立体检材和样本，为检验比对提供条件

现有的痕迹检验技术，通常以平面特征比对为主，这种比对方式过于形象化，存在着比较主观的缺陷，很多情况下依靠的是个人的实践经验。而痕迹与造痕体的特征存在着相互对应的关系，如果能把检材和样本立体打印出来，利用造痕体和痕迹相对应的凹凸关系进行重合比对，无疑会提高检验结果的客观性，例如在工具痕迹检验中，把凹陷状痕迹进行立体一比一打印，与造痕工具进行拼合比对，或者把二者同比例放大，制作三维模型，使检验过程更加直观易懂。随着打印精度的不断提高，3D打印可以提供这种技术支持，并将极大地完善痕迹检验技术。

3.3 打印造痕体模型，为寻找作案工具创造条件

传统立体痕迹的提取，通常采用的是石膏制模、硅胶制模等方式，因为受材质及现场条件的影响，提取的效果往往得不到保证，并且存在储存上的难题，而如果使用三维扫描提取到立体痕迹的数据，计算机模拟制作痕迹所对应的造痕体，打印出成比例的造痕体模型，就可以很好地进行保存，并根据需要随时打印，从而为寻找作案工具创造条件。

3.4 打印不易提取的承痕体模型

很多现场中，承痕体是无法提取的，比如贵重物品、大型物体等，而3D打印机可按比例复制出承痕体，并可放大可缩小，具有实物提取不可比拟的便捷优势。

4、结语

从上面的分析可见，3D打印技术对我国传统的痕迹检验工作既带来了发展机遇，也带来了很多挑战，面对这样的实际情况，我国公安部门应积极接受挑战，在挑战中促使3D打印技术推动痕迹检验工作的顺利开展。

参考文献

[1][美]胡迪·利普森，梅尔芭·库曼.3D打印从想象到现实[M].北京：中信出版社，2013：15.

[2]吴平.3D打印技术及其未来发展趋势[J].印刷质量与标准化.2014 （01）.

[3]巧用3D打印：日本警方还原13年前凶杀现场[N]，中国新闻网，2013-12-19.http：//www.chinanews.com/gi/201 3/1 2 -19/5636987.shtml.