白银杀人案与DNA检测

李兴

2016年8月26日晚，甘肃省白银市城区突然响起此起彼伏的鞭炮声，当地公众并非在庆祝什么节日，而是庆贺涉嫌1988～2002年在白银等地作案9起的杀人凶手高承勇被公安机关抓获，至此，弥漫在白银人头顶近30年的阴霾终于散去！

破案神器Y-STR检测技术

高承勇今年52岁，首次作案距今已有28年之久，在1988～2002年的14年间，高承勇在白银、包头杀害11人，受害人中年龄最小的仅8岁，在当地造成严重恐慌。2016年4月，公安部要求甘肃省及白银市警方重启该案的侦破工作。

白银杀人案的破获依靠的是DNA检测神器，具体而言，就是Y-STR检测技术。Y是指男性的Y染色体，即男性DNA，DNA中的任何一段序列又称基因。STR称为短串联重复序列，所以Y-STR就是Y染色体短串联重复序列。

男性与女性的DNA差异在于性染色体，前者拥有Y染色体，后者拥有的仅是X染色体，要区分男性和女性则只要知道是否有XY染色体（男性）或XX染色体（女性）就够了，而要区分不同的男性则可以检测Y染色体中不同的碱基序列。

人的DNA序列是由A、T、G和C四种碱基组成的，任意两个人之间大约99%的DNA序列是一样的，要区分不同的个体，需要鉴定两个人那1%的不同DNA序列。但是，1%的DNA就已经足够多了，实际上只需要检测更少量的DNA序列就行了。Y-STR测序就是检测Y染色体上部分DNA的短串联重复序列。

原因在于，人的DNA中大约有15%～20%的序列是重复性的碱基序列，STR是重复序列比较短的那种，通常有2～7个碱基，这种STR大约有3万个，平均1万个碱基就能遇上这么一个STR序列。长度为4的重复序列是最适合做STR测序的。例如，在一个基因位点上，一个人的序列可能是-AATG-AATG-AATG-，也即出现了3个重复的AATG，可以缩写成AATG（3），另外一个人可能是-AATG-AATG-AATG-AATG-，即AATG（4），就可以把这两个人区分和鉴别开来。

Y-STR是人类男性特有，也是按父系单倍遗传，所以又被称为“姓氏基因”。迄今，科学研究已经确认的STR位点有200多个，如果两个人有4个Y染色体的STR位点完全匹配，他们拥有共同父系祖先的概率接近95%，如果有5到9个STR位点完全匹配，他们拥有共同父系祖先的概率接近100%。

既然Y-STR检测技术如此神奇，为何在近30年的时间中没有发现凶手高承勇呢？当初（1998年左右），白银市警方开始大规模采集指纹和DNA，但囿于当时技术落后，DNA只能保存血样、检验血型，尚未能用于DNA比对。更重要的是，尽管在白银市城区启动过全城适龄男子普查指纹和抽血验DNA等排查方式，但因一个疏忽，没有把现场遗留的DNA与高承勇的DNA样本进行比对。

高承勇户籍所在地在兰州农村，因为排查困难，当时并没有录入指纹。而高承勇持续作案的那十几年就居住在老家，每次作案，都是从其榆中县老家到白银市区，作案后，回家继续生活。也因此，当时未能提取高承勇的指纹。在对比现场指纹与指纹库留下的指纹时，由于高承勇未留指纹，就没有将其列为嫌疑人，也未进一步比对其DNA。

2016年，案件有了新突破。与嫌疑人高承勇同姓氏的远房堂叔因行贿被监视居住，警方依法对此人采集了血样。经Y-STR检测分析后，此人遗传数据被输入到违法犯罪人员DNA数据库中进行初步对比，结果与白银案嫌犯的Y染色体吻合度较高。这一初步检测的结果表明，案犯与此人有相同的Y染色体遗传，所以嫌犯应该也是一名高氏男性，经过排查，高承勇的嫌疑较大。

于是，警方再次提取他的指纹和DNA。提取指纹和DNA后，高承勇一夜未眠。警方再把高承勇的DNA与当年命案现场留下的DNA和指纹进行对比，就此确定了他的嫌疑人身份。此后，高承勇的DNA样本又被送到甘肃省公安厅鉴定中心进行复核鉴定，获得相同的高度吻合结果。随后警方查询了该家族所有的男性成员，经筛查分析，确认高承勇具备作案条件，并将其作为白银案嫌犯进行抓捕。高承勇归案后，又提取其本人指纹和DNA与案发现场指纹和DNA对比，确认来自同一个体。至此，白银连环杀人大案告破。

Y-STR检测技术的其他作用

Y-STR检测技术也可用来寻亲寻子，例如寻找祖先。中外研究人员发现，在中亚，有1600万到1700万人的DNA遗传序列中有一种共同的Y染色体序列，也即Y-STR，这个证据表明，这1600万到1700万人都是成吉思汗的后代，因此成吉思汗可能是历史上最成功的“播种者”。

而且，每当遗传学家检测进化图谱时，会发现一些孤立的Y染色体比别的Y染色体以更高频率出现，即某些Y-STR出现的次数多，这些传播最广的Y染色体是历史上少数男人留下的，他们将同时代的其他人的Y染色体挤掉了，就像成吉思汗所做的那样。

同样的情况来自清朝努尔哈赤的后裔。英国桑格中心的克里斯·泰勒·史密斯等人在中国北方人群中找到了一种重要的Y染色体标记（Y-STR），这种染色体可能标志着其携带者是建立了清王朝（1644～1911）的统治者、满族征服者的后裔。根据基因变异的速度计算，这个族系的祖先可能是觉昌安，即满族首领努尔哈赤的祖父，卒于1582年。如今，至少有160万男性携带有这种满族Y染色体。也就是说，觉昌安的后人有160万。

这种情况固然让一部分人寻亲更为容易，也从另一方面显示了生命遗传和演化的一种特点，所谓成功者和有权势者容易把自己的基因遗传下去。但是，无论从社会学还是遗传学角度看，这种现象也是生命中的一种独特现象。它让少数人在性上面掠夺和侵占，并让其DNA更多地流传下去。然而，这样的基因在生物学上并非是强势基因。原因在于它违反社会公平和公正原则，并把“普天之下莫非王臣，率土之滨莫非王土”的专制传递下去。所以，当顺着Y染色体的指纹回溯人类历史时，会看到它揭示的一些非常令人不愉快的行为。这就是丛林法则和强者的盛宴。

同一个事实来自古爱尔兰。公元5世纪古爱尔兰是一个强大的帝国，其统治者叫奈尔。今天，爱尔兰都柏林三一学院的研究人员发现，每12个爱尔兰人中就有一个是古爱尔兰国王奈尔的后裔。而基因追踪的结果表明，在全世界，有300多万男人都是奈尔的后代。这个事实提示，奈尔一点不逊色于成吉思汗、觉昌安和努尔哈赤。

另一方面，从生命现象看，这种现象其实是Y染色体的遗憾。因为，只由一个人或少数人遗留下自己的DNA并不符合生物多样性原则，当然也无法让后代过上幸福生活。自然的法则也会出来限制，当播种者总是同一血缘或血缘太近时，要想自己的后代强壮是不可能的，因为一个人的后代遍及人间，近亲交配就不可避免。近亲交配，其生不繁，后代的痴呆者不会是少数。

比如，爱尔兰的男人在爱尔兰西北部血缘关系更近，那里的每5个男人中就有一个拥有奈尔的特征性基因。这在疾病和后代遗传上都可能产生致命的弱点。换句话说，基因的单一性会造成对某种疾病的易感性。

亲子和母系亲缘鉴定

亲子鉴定和母系亲缘鉴定也需要STR检测，不过，需要对多个染色体上的DNA进行检测。人的染色体即DNA，每个人的体细胞有23对（46条）染色体，分别来自父亲和母亲，其中22对是常染色体，一对是性染色体，男性为XY，女性为XX。亲子鉴定就是要检测16个基因（STR）位点，其中15个常染色体基因，一个是性染色体基因。

在这些STR位点中，每一个位点的数据都要求两者至少有一个数值是相同的。不具有亲子关系的被检人之间，至少有三个位点数值不匹配。有一两个位点不同，应考虑基因突变的可能，再加做一些位点的检测进行辨别。亲子关系是用概率来描述，即亲子关系概率（RCP），RCP值大于99.73%时可确认生物学亲子关系。DNA亲子鉴定否定亲子关系的准确率几近100%，肯定亲子关系的准确率可达到99.99%。

对于母系鉴定，需要另一种DNA检测，即线粒体DNA检测。线粒体是为细胞提供能量的细胞器。一个线粒体中一般有多个DNA分子。它们携带着自己的DNA，即线粒体DNA。人体所有细胞（除红细胞）里面都有线粒体，但只有女性的线粒体基因能随其卵子遗传给后代。男人线粒体只伴随此男人生活一生，然后终结，不能遗传给后代。因此，线粒体DNA表现为母系遗传，只通过母系一脉传递，男性也能从母亲那里继承线粒体DNA，却无法将它遗传给自己的后代。

由此，可以通过检测线粒体DNA，找到各民族、各地人的母系血缘关系。通过检测古尸线粒体，也可弄清历史上各个民族间的母系血缘关系、历史故事、迁徙路线、历史名人的民族、身份。另一方面，线粒体DNA中的基因突变能引起线粒体疾病，主要是从母亲那里遗传下来。不过，由于线粒体只通过卵细胞传递，对线粒体的基因测序还可以帮助携带致病线粒体基因的女性生下健康的孩子，如利用人工妊娠，避免使用有线粒体基因缺陷的卵子，而用健康卵子进行妊娠，或接受健康女性的卵子捐赠。

不过，线粒体DNA测序目前最显著的成果是找到了人类共同的母亲，比如，被称为“线粒体夏娃”的7位女性，基因检测的结果证明有7位女性是97%的欧洲人的祖母，这7位女性生活在10000年前到45000年前，她们也被称为欧洲的“宗族母亲”。

与此相似的是许多犹太人最近找到了他们共同的原始母亲，但不是1位，而是4位。

以色列海法的拉姆马姆医学中心的研究人员发现，在今天的350万阿什肯纳兹犹太人中，约有40%（140万人）是4位女性共同的后代。这4位犹太祖母生活在2000年前的欧洲或近东，但不一定是在同一地方和同一个世纪。这4位女性每位都在其后代中留下了自己的基因印迹，今天的140万阿什肯纳兹犹太人体内都有这4位祖母的特征性基因，而在非犹太人中没有这样的基因，即使是犹太人但不是起源于阿什肯纳兹犹太人的人群中，这些特征基因也很少见。

阿什肯纳兹犹太人的祖先主要生活在中欧和东欧，从1世纪到2世纪他们从以色列迁徙到意大利，在12至13世纪他们又迁徙到东欧，并在二战之前繁衍扩大到近1000万人。如今全世界的犹太人约有1300万。

【责任编辑】张田勘