植物物证的法医学应用

张子龙，梁伟波，孙红兵，3，杨鑫，3，马丽英，郑志祥

1.甘肃省证据科学技术研究与应用重点实验室，甘肃 兰州730070；2.四川大学华西基础医学与法医学院，四川 成都610041；3.兰州市公安局刑事警察支队，甘肃 兰州730030

应用植物学研究为刑事案件提供线索，为诉讼提供证据的应用即为“法医植物学”。这是一门新兴的学科，同时也是在法庭科学中有很大应用潜力的学科。不同学科与法医学交叉研究可以解决现场物证之间、物证与案件相关人员之间的关联性问题。任何一个细小的环节都有可能为现场调查人员确定受害人、嫌疑人或为某一犯罪行为提供侦破线索和证据，因此现代法医学研究已不仅仅局限于某一个学科的范畴，而是借鉴了医学、物理学、生物学、化学和信息科学等实验学科以及社会学、心理学等人文学科的技术及概念。

植物物证可以在法医学应用中作为“指示标记”，通过鉴定涉案植物的种属[1]，将处理过的尸体与犯罪现场联系起来[2]，确定死亡时间，跟踪药物分布模式[3]，核实不在场证明[4]以及案件第一案发现场与抛尸现场分析等[5]。因此，植物物证可以被认为是直接或间接的痕迹证据。植物物证多通过形态学研究（形态学检验）鉴定植物或植物部位来源，但随着分子生物学和显微照相等技术的发展，更加多样、准确的手段可用于植物鉴别。

近代首例植物物证决定审判结果的案件是1935年北美法院审理的查尔斯·林德伯格绑架案[6]。案件现场中梯子的木纹图案与被告布鲁诺·理查德阁楼上的木头纹理一致，最终法院裁定被告有罪。从那时起，植物物证在刑事案件中的应用越来越多。尽管如此，植物学证据在法医学调查中的作用仍然没有得到刑事侦查人员足够的重视，其主要原因是：（1）传统法医植物学研究涵盖植物学所有领域，与案件发生联系的植物多种多样，而大多数从事植物学研究的专家仅限于自己所熟悉的植物；（2）植物物证大多数是被动参与或存在于犯罪现场相关的各个要素中，无法大规模、有预见性地开展前期系统研究；（3）植物物证具有地域性特征，种类繁多且大多数物种属于常见植被，不具有植物学深入研究价值[7]；（4）现场勘验人员大多不具备植物学基础知识，且多数基层刑侦队伍无法配备专业技术人员。本文从植物学的角度，收集整理相关文献资料，阐述了在法庭调查中可以使用的植物证据、具体应用及其局限性。

1 法医植物学应用现状

法医植物学[5]是一门多学科交叉的应用学科，符合“是什么、为什么、怎么做”的思维论证模式。在植物物证的法医学检验中经常遇到的问题包括植物系统分类、地缘属性识别及同一认定等，研究方法沿用相关学科的技术。最广泛应用的植物学研究技术是系统分类学。植物的分类取决于植物整体或局部的形态特征，其中茎、叶、花及种子的特征对鉴别其种属非常有用。植物或植物局部（如根、茎、叶、种子、纤维）黏附在受害人、犯罪嫌疑人身上的其他可辨认的部分，都是有用的植物指示标志，可将犯罪行为与特定地点联系起来[8]。

1.1 形态学检验在法医植物学的应用

形态学是最直接、最简易的植物物证检验方法，在刑事案件侦破过程中发挥着重要作用。但是这种方法对于侦查人员的专业知识有严格要求，在基层工作推广难度较大，限制了植物物证作用的发挥。

1.1.1 茎

茎是植物运输、储藏营养物质、水分的营养器官。就其形态学特征而言，能有效辅助进行植物物种分类，并且具有与植物的根相似的物证鉴识作用，但应注意地下茎（根状茎、块茎等）与根的差异。同时在木材的进出口检验检疫、物证的同一性识别等方面具有重要的意义。查尔斯·林德伯格被绑架案就是一个利用植物的茎进行物证识别的经典案例。一般情况下，可直接通过肉眼对植物茎的形态学进行检验。

在温带等季节交替明显的地区，计算木本植物茎的年轮一直是一种用来确定犯罪发生时间的方法[9]。

1.1.2 叶

叶是所有高等植物进行光合作用、蒸腾作用和气体交换的重要器官，是植物形态学分类的首选依据，也是植物学物证鉴定运用最为广泛的种类之一。侦查人员可以通过对叶形态（如叶形、叶缘、叶基、叶裂）、结构（互生、对生、轮生、簇生及变态结构）和纹理（如叶脉）的分析，识别植物物证的种属，以达到确定或排除案件人、物、时、空等要素间关系的作用[7]。对裸子及被子植物叶的形态学检验（如叶的形态、结构、纹理等）可通过肉眼直接观察，少数情况及苔藓类植物假叶的观察需要借助常规显微仪器、设备，对于叶的微绒毛、气孔等可通过扫描电子显微镜检验。

HALL 等[7]在一起伤害未遂案件中，有目击证人看见犯罪嫌疑人从一个灌木丛中拿出摩托车头盔后驾驶摩托车逃离。此灌木丛中的植物极其特殊，周围环境中不可能出现此类植物，同时在嫌疑人的摩托车头盔面罩处发现此种植物叶片残留，从而证明嫌疑人到过案发现场。此外在一起对精神病患者的性侵案件[7]中，办案人员通过对受害人衣物上植物叶片的鉴定，成功找到了性侵发生的地点。

1.1.3 花（孢）粉

种子植物通过植物释放的雄性精子——花粉进行有性繁殖，其中被子植物的花粉位于花朵中，裸子植物（松树、柏树等）的雄性精子则由球果产生，称之为孢粉。真菌及苔藓类的孢子储存于孢子囊内。植物花（孢）粉是植物形态学分类的重要依据。花粉颗粒极其微小，几乎到处可见却又不宜察觉，在运动过程中，人类无法避免与之接触，且花（孢）粉具有极强的耐腐蚀性，可长时间存在于外部环境中不发生变质，同时花（孢）粉具有明显的地域及环境特点，因此花（孢）粉形态学检验也是目前应用最多的法医植物学物证检验手段之一。技术人员可以通过分类分析，测定案件中涉案人员及物品表面黏附的花粉颗粒，比较同一区域内表层土壤样品的花粉组合以及较远的相似植被类型区域内样品的花粉组合，分析组合的差异程度，提供在或不在场证据[10]。花（孢）粉颗粒通常微小，容易产生污染，因此在现场勘验工作中需要借助显微设备、特殊光源设备来发现。花（孢）粉的形态学检验也需要借助显微设备，如扫描电子显微镜等。

花（孢）粉证据的首次法医学应用出现在20 世纪50 年代英联邦国家[11]。2002 年，英格兰南部的Lee Horrell 被杀[12]，案件中嫌疑人的鞋服和车辆的孢粉学证据表明，嫌疑人有可能出现在死者掩埋地。此外，由于不同植物产生和传播花粉的周期不同，这为犯罪发生的时间提供了进一步的证据。1994 年，德国马格德堡一个集体墓穴中发现21 个颅骨，为证实此处墓穴内的尸骨丧生于6～7 月份，而非二战欧洲战场结束的5 月份，SZIBOR 等[13]对21 具颅骨鼻腔内残留花粉进行了分析，其中7 个颅骨鼻腔含有大量来自椴树（椴树属）和黑麦（黑麦属谷类）植物的花粉。这些植物在6 月和7 月开花并释放花粉，以上分析支持了1953 年6 月的苏联士兵被秘密警察逮捕并杀害的假设，反驳了受害者在二战欧洲战场结束前丧生于盖世太保之手的假设。

1.1.4 其他类型的植物形态学检验

藻类植物多存在于河流湖泊及沼泽等环境中。因其在进化过程中未分化出根、茎、叶、花等器官，无法以上述形态学分类法应用于法医物证学检验，但并不妨碍藻类植物在刑事案件检验中的作用。藻类植物会黏附于人体、衣物表面，或通过呼吸道进入人体，通过显微镜观察其形态学特性，为案件提供侦破线索。

HORTON 等[14]于2006 年开发了一种基于硅藻的定量重建技术，可用于确认死者是否溺水及确定溺水地点。1991 年，2 名小男孩在美国康涅狄格州郊区的一个池塘钓鱼时被人袭击。通过运用定量重建技术对2 名受害者和嫌疑人的运动鞋沉积物中硅藻和其他藻类的形态学分析发现，两者之间都含有相同的藻类物种组成和特征群落，支持所有样本都来自同一淡水地点的观点[15]。

1.2 理化检验在法医植物学的应用

现场植物物证在完全丧失其形态学特征或仅需要鉴定其化学组成（如毒品鉴定）的情况下，可通过使用常规分析或色谱分析（如薄层色谱分析、气相色谱分析、高效液相色谱分析）等手段，借助显色反应、特征图谱等，分析所含成分性质与数量。

例如：疑似含有黄酮类成分的残留样本，可使用5%三氯化铝-乙醇溶液进行高效薄层色谱分析；含有疑似四氢大麻酚的残留样本，可直接使用香草醛盐酸显色实验等；疑似甲基苯丙胺、甲基安非他明、氯胺酮、哌替啶、美沙酮和可卡因的气相色谱-质谱联用仪定性分析[16]。

植物物证的理化检验从一定程度上减少了对于侦查人员植物学专业知识的限制，使得植物物证的应用得到一定程度的发展。

1.3 分子遗传学检验在法医植物学的应用

分子遗传学检验已成为植物科学应用和理论研究中的一项重要技术。分子遗传学检验一方面不完全依赖传统的植物研究人员，另一方面还可以识别因植物标本不完整（如残片、斑汁）而无法进行形态学检验的植物物证。因此，分子遗传学检验可用于更广泛的案件中[1]。例如，通过随机扩增多态性DNA（randomly amplified polymorphic DNA，RAPD）分析抛尸现场尸表、衣物黏附的植物碎片与疑似第一现场是否一致[17]；通过简单重复序列多态性（simple sequence repeat polymorphism，SSRP）鉴定管制或禁止的植物材料[3，18]。

1992 年，在美国亚利桑那州沙漠中的一棵岬豆树下发现了1 具女性尸体，同时在嫌疑人马克·博根的卡车后部发现了几颗来自岬豆树的豆荚，YOON[17]通过RAPD分析检验，证实马克·博根卡车上的豆荚正是来自女尸旁边的岬豆树。此外，芬兰警方通过RAPD、简单序列间重复（inter-simple sequence repeats，ISSR）方法分析嫌疑人鞋子、衣物及车辆上发现的苔藓与案发现场周边苔藓群落相似性，认定嫌疑人出现在案件现场的事实[19]。

近年来，基于聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）的DNA 条形码技术越来越多地应用于刑事案件的调查，如交通案件中车辆上黏附的植物物证识别[20]、药用植物的鉴定[21]、植物原产地鉴定[22]等。这种技术可以在微量或不可辨识的条件下相对准确地鉴定植物种属，但是条形码技术自2003 年HEBERT等[23]提出至今，不同种属的条形码候选基因片段的检出效率不一，且大多数物种尚未开展条形码研究，相关研究主要围绕植物物种的鉴定。据BOLD 数据库（http://www.boldsystems.org）统计，截至2019 年，植物条形码449 631 条，仅占已测动植物样本4.6%，不同植物通用条形码候选基因组合存在较大分歧。例如：（1）WARD 等[24]利用4 个叶绿体候选基因片段（rbcL+trnL-trnF+rpc36-8+trnT2-rps4）加2 个线粒体候选基因片段（nad7+atpA）比较分析了9 个亚科草本植物，并成功地发现了用于草科植物分类的条形码组合；（2）FERRI 等[1]在2009 年通过2 个叶绿体候选基因片段（psbA-trnH+trnL-trnF）组合比较分析33 科53 属的周边植物；（3）YAN 等[25]采用3 个叶绿体候选基因片段和核基因组基因片段的组合（rbcL+matK+psbAtrnH+ITS）分析了173 种杜鹃花科的531 个个体。

虽然法医植物物证的条形码技术检验目前在世界范围内尚处于体系的建立阶段[23，26]，相关案例报道甚少，但并不影响其在法医植物学中的应用和发展。

应当注意的是，在样本条件较差的情况下，同样会影响最终检验的结果。如干枯植物叶片的DNA 检出率会随着干枯时间的延长而降低[15]，腐烂的木质部分不宜用于DNA 检验分析[24]。同时，DNA 条形码技术检验前期需建立所检测样本的基因数据库和物种地理分布图，而大多数植物缺乏公共数据资源，检验过程中需要办案人员查找并自行设计PCR 引物，严重制约了该项技术在实际案件中的应用范围。

2 小 结

综上所述，法医植物学检验的应用取决于犯罪行为发生的具体情况，不可机械照搬照做，应在实际案件处理过程中，掌握司法程序中可以被采信的植物物证种类[1]；同时为了证据的可信性，应由该领域的专家根据案件中植物物证的实际情况选择适合的分析方法；最后根据案发时间及现场情况，分析案件现场的宏观和微观气候、植被条件及案件其他物证间的可能存在的联系。植物物证的应用，特别是比较翔实的植物学基础数据需要相当长的时间收集整理，这些工作应该在可能的条件下先行准备，比如逐步开展当地植被、气候等方面的调查。同时刑事侦查人员应注意现场保护，使植物学家或具有一定植物学基础知识的鉴定人员能够进入未受干扰的犯罪现场，以便有充分的时间进行调查和收集数据。

法医植物学或植物物证检验具有广阔的应用前景，是法医学的一个新兴分支，需要引起更多刑事调查机构的重视[4]，虽然植物物证在法庭科学应用有一些局限性，但不能因此低估法医植物学在刑事调查中的作用，随着分子生物学等技术的深入发展及应用，必将使法医植物学检验成为案件侦破中又一重要技术手段。