血迹拉曼光谱用于法医鉴定的人种区分

袁 荃

（武汉大学化学与分子科学学院，湖北武汉430072）

血迹拉曼光谱用于法医鉴定的人种区分

袁 荃*

（武汉大学化学与分子科学学院，湖北武汉430072）

人的血液是暴力犯罪现场最常见的证据形式，经恰当的分析，可提供有关嫌疑人以及受害者复杂的信息。目前的分析检测均会消耗试样，多数需用到危险药品，而且总体给出样本信息不足。因而，一种无损、快速、可提供血源身份信息（如种族）的检测方法对法医学是非常有利的。最近，纽约州立大学奥尔巴尼分校Igor K.Lednev教授实验室报道了一种用于区分白人和黑人的拉曼光谱结合化学计量学的方法[1]，这一研究成果发表于近期美国AnalyticalChemistry杂志上。

不同人种血液成分会有着定量变化，对应血液光谱的微小差异虽然可被拉曼光谱检测到，但无法从视觉上清楚分辨[2-4]，该研究将拉曼光谱与化学计量学方法结合，实现通过干外周血对白人和黑人的高效区分。

首先用785nm激发光照射来自20位性别和年龄不同的供血者所提供的血样，血样，收集拉曼光谱数据并依据人种分为两类进行对比分析。然后用统计分析的方法对数据进行处理及验证：遗传算法分析（GA）确定两组最大歧化的区域，主成分分析（PCA）用于去除离群的异常值（最初收集的180光谱数据中有20个配被去除）；支持向量机-判别分析（SVM-DA）模型依据光谱特征区分两人种；SVM分类器对数据组中的每个数据的分析性能由外环交叉验证方法（CV）评估。受试者工作特征曲线(ROC)以及其曲线下面积（AUC）来衡量的SVM-DA模型的性能。实验表明单个光谱的AUC可达0.71(95%CI,0.63-0.79)，个体AUC可达0.83(95%CI,0.64-1.00)。这项初步研究表明，该方法对血样无损坏或消耗，可快速提供供血者可靠的身份信息，在犯罪现场调查以及血液分析实验中有巨大潜力。

目前，该实验室致力于将拉曼光谱、激光光谱与生物化学、法医分析相结合，并探索其在犯罪现场调查和生物医学诊断方面的应用。

[1]Mistek E,HalámkováL,Doty K C,Lednev IK,et al. Race differentiation by raman spectroscopy of a bloodstain for forensic purposes[J].Analytical Chemistry, 2016,88(15):7453-7456.

[2]Virkler K,Lednev IK.Blood species identification for forensic purposes using Raman spectroscopy combined with advanced statisticalanalysis[J].Anal.Chem.,2009, 81:7773-7777.

[3]McLaughlin G,Doty K C,Lednev IK.Discrimination of human and animal blood traces via Raman spectroscopy [J].Forensic Sci.Int.,2014,238:91-95.

[4]McLaughlin G,Doty K C,Lednev IK.Raman spectroscopy of blood for species identification[J].Anal. Chem.2014,86,11628-11633.

国家自然科学基金资助项目（21422105）

*通信联系人，E-mail:yuanquan@whu.edu.cn