| 标题 | 微生物 |
| 范文 | 摘 要 目前主要的生物识别方法主要有指纹和DNA技术，二者应用广泛，但也有其不足和局限性。微生物与人类联系密切，在人体寄生的微生物种类和数量众多，通过前人的研究，发现不同的个体所携带的微生物也会有所不同，每个人都有一朵属于自己的“微生物云”。微生物有望在刑侦破案中展现识别犯罪嫌疑人的强大功能。 关键词 微生物 破案 生物识别 刑侦 作者简介：王可心，北京林业大学，研究方向：林学。 中图分类号：D918 ???????????????????????????????????????????????????????????文献标识码：A ???????????? ???????????DOI：10.19387/j.cnki.1009-0592.2019.03.166 一、目前主要生物识别方法 生物识别技术，指的则是依据人体自身所携带的各类行为特征，通过各类方式对人的身份进行识别。这一技术目前常见的有指纹识别、虹膜识别以及面容识别等。生物识别技术的优点极多，例如难以进行伪造、不容易将其遗忘，便捷性和安全性极高等。近年来，生物识别技术应用最广泛且成熟的是DNA识别和指纹识别。 （一）指纹 每个人的指纹细节特征都有所不同，就算是同一个人，其十个手指之间的指纹区别也极为明显，因此指纹识别完全可以据此特征来进行鉴别和认定。在我国古代，指纹就已经得到了较为广泛的应用，例如手印、画押等等。在国外，关于指纹的研究可以追溯到1684年植物形态学家Grew所发表的论文当中。第一次提出将指纹用于识别罪犯是在1880年，随着对指纹的研究深入，指纹被用于身份鉴定的理论愈来愈多，到了19世纪，指纹开始在警察局当中广泛应用。随着19世纪计算机和信息技术的不断成熟，很多国家也都开发出成熟先进的指纹自动识别系统，这一系统被广泛的应用到了案件的侦破、犯罪嫌疑人的识别当中。基于 “人各不同，终身不变”的特性，指纹一直被视为“证据之首”。 在应用指纹识别技术的过程中，每次捺印的方位、力度轻重等的差异会产生不同的模糊指纹，识别结果也会产生相应的区别。但随着指纹膜制作材料以及制作方式的出现，尤其是3D打印技术的问世，使得很多不法分子通过伪造指纹获取非法利益或逃避司法处罚，这些新的犯罪形式在很大程度上让鉴定工作变得极为被动。与此同时，在这些情况的影响下，现有的指纹识别能力也遭遇着很多困难，怎样对当前的指纹识别系统进行创新和改良，从而防止指纹伪造也是当下指纹识别领域面临地困境之一。 （二） DNA 作为生物遗传基础，DNA当中所涵盖的内容较多，例如遗传信息等，这些信息往往会镶嵌在人体的血液、骨髓以及各类组织和器官当中，一般来说，每个人的DNA是不一样的（同卵双胞胎除外），人类个体差别的决定因素当中，DNA分子碱基组成序列及其长度上存在的区别等，会通过DNA分子围观差异检测，从而对不同个体进行大致的识别。 DNA技术的应用也有着一定的难度，例如对检材的要求极为严格，而外部环境当中，如果湿度或温度较大，DNA检验结果都会受到一定的影响。不仅如此，对于毛发，必须带有根部，才能提取到完善的DNA信息。 二、微生物“云” （一）詹姆斯·麦道等人的研究 俄勒冈大学科学家詹姆斯·麦道（James Meadow）招募多名人员来参与实验，规定让每一个人惯用手的食指、拇指呈现出来以供采集，将采集下来的微生物与其手机触摸屏上的微生物样本进行测序比对。 通过上述比对研究后发现，机主的手机与机主手指上的菌群极为类似，手指上出现的细菌绝大多数都出现在了手机当中。研究人员将研究样本进行统计后发现，其中最为常见的细菌普遍存在于人体的表面或是身体的各个腔道之内。该研究采用了短片段16S测序法，与常见的以识别病原体为目标的分析不同，研究者致力于对整个微生物群落进行分类鉴定。 麦道又做了一项关于人体微生物的研究，并认为人的个体总是会被独有的微生物组织所包围，即“微生物云”理论。 具体来看，志愿者（11人）被安排到提前消毒的密闭空间内独坐四小时，在此过程中研究人员还通过培养皿将志愿者进行包裹，用空气净化器来捕捉房间内悬浮的微生物。研究人员在对这些样品中的DNA进行测序时发现，每个人微生物群都有所不同。此外，研究人员还设置了相应的空白对照组，条件与前一个房间相同，但是不安排人员入住，四小时后采集样本，对比发现两个房间内的微生物差异极为明显。 为支撑自己得出的结果，随后麦道又进行了后续实验，此次实验对象数量更多，并要求實验对象在上述房间内停留90分钟，结束后对地面的样本进行采集。使用短读16S测序分析技术，对312312份收集到的样本中的超过1400万的基因序列进行分析。 在地面的样本中发现了许多微生物。在人体皮肤、肠道、口腔等组织器官的丙酸菌属、链球菌等。还在女性受试者的样本当中发现了阴道细菌。此次研究发现，多名受试者的个人菌群特征都比较独特，一些受试者虽然微生物细菌相同或类似，但这些细菌之间因为组合、浓度等不同，而又显得差异极大。本研究证实微生物云可以用来身份识别，每个人都有一朵独一无二的微生物云。 （二）杰克·吉尔伯特等人的研究 芝加哥大学的杰克·吉尔伯特（Jack Gilbert）等研究人员特对来自不同地区的经济水平不同、种族背景不同的七个家庭进行了研究，六个星期以后，对所有家庭成员及其所处的环境进行了微生物采样，然后通过扩增、基因测试等方法，研究人员从中分离出了超过2000种微生物物种。在所有的微生物物种当中，每一个家庭都存在较大的差异，搬入新家的家庭，其微生物种群也会随之迁移，并会替代新家庭所居住的空间过去的微生物种类，具体来看，这些随着迁移的微生物种群最快的覆盖时间为3小时。 （三）特里迪科等人的研究 默多克大学的西尔瓦娜·特里迪科（Silvana Tridico）等研究人员对7个人的头发样本的菌群构成进行检查，在头发样本中发现，男性有50种微生物，女性有55种。虽然种类很多，但是个体之间的差异几乎不存在。在阴毛样本中，男性中有73种微生物，女性有76种。与毛发微生物相比，阴毛微生物种类更多，而且存在明显的个体差异。在调查的5个月内，阴毛细菌没有发生太大变化。 （四）美国科罗拉多大学博尔德分校的研究 美国科罗拉多大学博尔德分校（University of Colorado at Boulder）的一個研究小组从2007年以来开展“人体微生物计划”的研究。在为期三个月的研究中，研究人员分析了9名健康志愿者身上27个部位的细菌群落，结果表明，个体之间的菌群分布的差别为80%～90%，此外，每个人身体不同部位的菌落也不一样。 对存在于51个人手上的菌群样本进行了分析。结果表明，一共大概有4200多种细菌，每只手上大概存在着150种细菌。对于51个人的手，发现了5种共有的细菌。对于一个人的两只手，发现了大约13%的同种微生物。说明细菌存在着明显的个体差异，而且在组成上，不易发生太大的变化。 三、微生物在刑侦破案中的应用 一些材料上不易留下指纹痕迹，导致无法采集样本。此外，在时间和空间的双重作用下，指纹会变得模糊不清，难以准确辨认。微生物可以解决上述两种难题，即微生物在任何材料上都会留下痕迹，在室温下，可维持两周的存活时间。 对于难以获得足够人体DNA材料的情况，微生物证据便可发挥其作用。因为只要手都接触到的东西，就会有很多微生物存在。任何人留下的微生物云都是不同的，同卵双胞胎也不例外。 如果遭遇天气情况或是其他外部因素，整个犯罪现场就会被破坏，导致难以捕捉对破案有价值的物证、线索。一般来说，每个人的菌群都有着极为明显的特征，在对犯罪现场进行调查的过程中，如果能够搜集到与案件侦破有关的合理的微生物样本，警察或是法医就能对嫌疑人的身份进一步的识别和确认。 通过对微生物进行详细的检测，还能推断宿主死亡时所发生的情况，同样也能推断和确认死者死亡的具体时间，德州大学教授杰夫瑞·汤柏林通过研究认为，人类活着完全是因为有着各种免疫系统的平衡，而如果死亡，微生物就会弃主后四散奔走，同时微生物还会随着人死后的时间产生不同的变化，时间越长人体微生物的种群也就变得更少，因此可以依据这一信息来对人死亡时间进行推断和确定。 一些强奸性侵案件中，罪犯在作案的过程中会采取佩戴安全套的行为，导致精液的取证困难。所以将来可以将阴毛和精液两者结合，通过对比微生物来推断犯罪嫌疑人的身份。 在对犯罪现场进行调查取证的过程中，要想使用微生物识别技术，前提是要建立数量庞大的微生物“家族系谱图”，然后通过现场采集到的样本来比对这些物种之间的内在联系，“微生物云”便就由此产生，“微生物云”的变化情况同样意味着人们活动轨迹的变化情况，罪犯作案以后，犯罪现场难免会留下蛛丝马迹，通过采集样本对比“微生物云”，也就会轻而易举的侦破案件。 目前来看，微生物在刑侦破案中，不是指纹和DNA的替代品，而应该是补充品。前两者技术成熟，应用广泛，微生物在刑侦中，更多的可能是作为前两者做的不够好或者束手无策时的另类解决办法。这一切都需要更多的深入研究去确定。 参考文献： [1]董坤，杨梅.现场勘查失误与冤案研究.山东警察学院学报.2010，22（3）.. [2]李徐周. 生物特征识别若干关键问题研究.山东大学.2018. [3]顾陈磊，刘宇航，聂泽东，李景振，王磊.指纹识别技术发展现状.中国生物医学工程学报.2017，36（4）. [4]姜先华.刑侦破案杀手锏—法医DNA鉴定技术.科技和产业.2002（2）. [5]武国梁.指纹证据与DNA证据在刑侦中的综合应用分析.法制博览.2016（5）. |
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