法医学中地理信息的推断

崔钰晗，郑吉龙，陈永强

（中国刑事警察学院，辽宁 沈阳 110035）

法国犯罪学家、法医学先驱埃德蒙·洛卡德曾提出过著名的“洛卡德物质交换定律”：“凡有接触，必留痕迹。”在法医学领域中，因刑事科学技术、个人经验等诸多因素导致提供地理信息推断的作用常不能发挥极致，随着科学技术的发展进步，为刑事案件侦破提供更多有效地理信息成为可能。

1 应用微生物信息收集地理信息

1.1 应用环境微生物信息收集地理信息

环境微生物学研究表明，空气、水、土壤中存在大量微生物，呈现多样性分布，微生物种类和构成在不同地区、同一地区不同地点均不相同。因此，根据个体可能携带的地理信息特异性微生物可以用来推断曾经接触地的来源。

刘文丽等[1]应用二代测序技术检测收集于黑龙江省、青海省、西藏自治区土壤共33 例细菌样本的16S rDNA V3-V4 高变区，证明在我国黑龙江、青海、西藏地区土壤中细菌物种数量有明显差异，群落多样性既有种类相似性，又有差异性。此方法不受空间和时间因素影响，但是仍要考虑检测的准确性和可重复性。Jennifer 等[2]通过DNA 高通量测序（HTS）技术检测并比较细菌16S rRNA、真核18S rRNA、真菌ITS1 及植物叶绿体TRNL 内含子，4 种不同分子标记的重复率和分辨率，进行OTU 过滤，提高现有标记物的判别能力。结果表明细菌DNA 可能适于精确定位位点内的特定区域，非细菌DNA 可能适合更大范围内识别位点。其中真菌ITS和18S 标记可以可靠地扩增靶DNA，可以在地点之间提供最大的分辨率。而应用植物标记进行位置判别可能存在问题。此外David 等[3]研究来自不同地区的已知土壤样本，并在受控条件下储存，得出保留在模拟物证上的证据土壤存在老化现象。与袋装或冷冻储存的已知土壤相比，随着时间的推移，在室温下开放储存的已知土壤与证据土壤更相似。可见土壤证据的保存方式对土壤微生物分析中存在一定影响，老化土壤中的微生物组成可能会改变，从而导致错误的认定结论。

1.2 应用人类相关微生物信息收集地理信息

人类自身微生物群与人类相关的物体及居住环境之间的微生物存在相互作用。并且在封闭区域的细菌群落似乎不易受到温度和湿度变化的影响。Schmedes 等[4]应用贝叶斯源跟踪方法建立个人鞋底相关微生物群落与人行走中接触到的地板微生物群落的联系模型，呈显著相关性。可用于推断某人最近走过的地方，由于地板微生物群落在局部空间存在均匀性，尽管是在鞋子不直接接触的区域采集的样本，地板样本仍具有显着的预测能力。

皮肤外层表皮干燥易脱落，是细菌、真菌、病毒等微生物的栖息地，Fierer 等[5]研究表明皮肤表面的微生物具有较高的宿主特异性、部位特异性和时间稳定性，能在环境中稳定保持较长的时间。多通过接触的方式遗留在犯罪现场，为判断犯罪嫌疑人是否在犯罪现场停留并接触可疑物品提供可能。Schmedes 等[4]通过比较痤疮丙酸杆菌泛基因组结构变异和分支特异性标记的核苷酸多样性特征对来自14 个健康个体的12 个身体部位的皮肤微生物组进行检测，并将这些皮肤微生物组在＞2.5 年的时间内在3 个时间点采样，其中脸颊（Ch）、腹股沟（Ic）和腘窝（Pc）3 个身体部位的个人识别准确率高达100%。最近对与智能手机相关的微生物组合的研究表明，个体将皮肤微生物组留在手机表面。但是，Simon 等[6]通过研究表明无法区分检测样本来源于手机的正面还是背面，并且由于地表相关微生物群落的快速更替，通过智能手机表面相关微生物群落跟踪该人最近去过的空间位置可能性较低。此外，其他学者通过研究证实人体头皮、阴毛、唾液、阴道液和粪便等中微生物群也存在区域性分布，存在明显差异。

2 应用昆虫信息收集地理信息

绝大多数的昆虫都在特定的环境中生存、繁殖和特定地理区域间分布，并利用自身敏锐嗅觉多在案件发生几分钟内到达犯罪现场。因此通过对尸体周围昆虫的种属分布规律的研究,可以为命案侦破提供有效的地理位置信息。通过比较尸体上的昆虫和周围昆虫的一致性可以判断死亡地点是否为第一现场。或者单一物种可能存在的地理差异可以提供受害者是否已从死亡发生地点转移的信息，甚至可以判断从何种环境中转移。

有些昆虫有其固定的栖息区域，如Dekeirsschieter 等[7]学者在比利时森林环境中记录了2 010 种Silphidae 物种，在农业生物群落中记录了2 015 种，在城市地区没有。根据这些结果，银甲虫可能是农村和城市栖息地之间尸体转移的良好指标。刘钦来等[8]于2016 年对在中国11 个地区采集的丝光绿蝇55 头个体的线粒体细胞色素b 基因进行PCR 扩增和测序，并于2017 年采用随机抽样的方法抽取其中2 个地区的丝光绿蝇，进行地域特征单核苷酸多态性（SNP）位点的验证实验。结果表明地理隔离对中国丝光绿蝇线粒体细胞色素b 基因的遗传多样性具有影响,这种影响可能对法医学上死亡地点的推测有所帮助。此外，每种昆虫都有自己独特的碳氢化合物（CHC）特征。Byrne 等[9]提取了美国华盛顿州图坎农河和莱尔格罗夫附近地区以及印第安纳州伦斯勒的3 个地理种群的个体成年黑吹蝇角质碳氢化合物，通过对单个提取物使用GC-MS 分析来分析和鉴定CHC，并鉴定出22 种碳氢化合物。对表皮碳氢化合物剖面的判别分析根据位置和性别将苍蝇分开。这些结果在尸体转移的确定和物种种群生态学研究中具有潜在的法医应用。

3 应用植物信息收集地理信息

植物科学在法医调查中的应用逐渐增多，植物有特殊的生存繁殖方式，种类和数量等的分布具有地域性特点，同种属植物大多聚集生长，并对环境变化敏感，在一些刑事案件中，存在于现场的植物可能会黏附在犯罪嫌疑人或被转移的被害人身上，以及驾驶工具上。因此，侦察人员可以根据犯罪现场或嫌疑人和被害人身上粘附的植物组织进行作案地点或某人行踪的推断。

3.1 应用土生植物信息收集地理信息

目前土生植物物证鉴定的主要依据形态特征检测。大型植物遗骸可以提供有关其先前生态和地理位置的详细信息，进而将尸体或其他证据与主要犯罪现场联系起来。Marco 等[10]通过真实案例表明通过比对黏附于被转移体尸体体表的具有季节性或地域性特征的植物遗骸可以找到第一案发现场。以及即使烧焦的植物标本通过宏观特征比对，如环形振幅和碳化状态，以及髓质射线和树脂通道等微观诊断元素，检测到有用信息，准确判断地理位置。此外，死者生前几小时曾经摄入过的植物残渣，也可以通过在显微镜下观察植物细胞进行鉴别。然而为获取充足的形态特征进行性种属鉴别，要求全面、完整的检材，但常因保存条件差获取困难，而难以进行识别。Caccianiga 等[11]认为植物碎片更易收集和处理，不易受到污染，且检查成本更低。其中木本植物的树皮常易被发现，即使处在暴露环境中仍具有抗降解性，更适合作为证据储存并应用。他们尝试应用人体接触或撞击树干或树枝后而脱落的植物碎片的宏观解剖学特征在物种水平上对其进行鉴定，先通过显微镜由外向内观察外皮部、周部及内皮部，再以肉眼观察树皮表面形态，并证实了在树皮各结构层中出现了特定的、独特的特征。此外不同地域生长的植物，体内含有的微量元素、有机肥料、农药等成分也各有不同，可以通过检验生物微量物证以确定其种植地区的地理特征，从而找到犯罪现场。

3.2 应用水生植物信息收集地理信息

水中尸体多随水流动与其实际落水地点产生一定差距。故确定落水点或抛尸地点对于寻找尸源、侦破案件至关重要。不同水域中的独特藻类物种和群落也存在差异，硅藻除了能判断尸体是否为溺死外，还能帮助确定入水地点。一般而言，淡水区域的硅藻种类与海洋或河口水域完全不同，水体所含营养水平、水体温度和水流的流速等差异也会对硅藻种类组成有一定的影响，因此可根据死者各个器官中提取到的硅藻的丰富度和种类组成来判断溺死水域。Coelho 等[12]通过对不同组织（肺、肝、肾、骨髓）和胃内容物中发现的硅藻物种的分析来确定死者的溺水地点。结果发现硅藻仅存在于63%的病例的肺和胃内容物样本中。他们提出其他器官中没有硅藻可能与快速死亡有关，血液循环几乎立即停止，阻止硅藻污染其他器官。并观察到生物样本中发现的硅藻种类与各自溺水地点的水样中发现的硅藻种类之间存在密切关系。赵建等[13]通过比较组织器官与可疑溺液中的异物颗粒、浮游生物，根据其类型及分布情况的相似度，并总结现代模拟分析法、聚类分析法、Sprensen 相似性系数分析法、除趋势对应分析法等利弊，推断溺死地点。此外，国内外学者对不同地点硅藻种类进行分析，发现不同流域、不同河段以及同一条河流随着走向不同而产生“个性化”征象。国内外许多学者已经报道过应用藻类进行推断溺死者入水地点的案例，因此在此略述。

4 结束语

微生物无处不在，通过分子生物学检测可以得到较为准确的比对结果，然而，土壤微生物证据即使保存于证据袋中也会随着时间的延长产生相应变化，物品上微生物群落随环境变化更替过快，证据不能及时存留，人体不同部位微生物群落预测地理位置准确度并不相同。植物可以通过宏观观察进行证据比对，较为简便，但是由于植物原产物种的不同，它们显示出可变的外观，由于可能出现的样本体积小，而且缺乏完整性，特征性对比判断较难。树皮是极具潜能的植物证据，但参考数据库非常罕见，因此建立涵盖本地和外来分类群的各种参考数据非常重要。尸体被转移可能表现在出现在现场的昆虫存在时间分离或空间分离，以及其反流或者排便出的物质形态也存在差异性，借此可能反映物种和饮食，以及所处地理位置的不同，但与此同时由于法医昆虫学、植物学专业技术性过强，在实施采集样本、准确记录和收集有关特定发现地点的背景环境数据方面至少接受过最低限度的培训，因此现行人员配置不均，专业技术无法普及等问题仍亟待解决。