刑事科学技术

杨运生、王蓉、闫寒梅、王凯、杨华、白捷、贾丽文等

目录

  • 1 刑事技术概论
    • 1.1 第一节刑事科学技术概念
    • 1.2 第二节 刑事技术原理
    • 1.3 第三节 刑事科学技术的方法
    • 1.4 第四节 刑事技术指导思想和原则
    • 1.5 第五节 刑事技术应用发展史
    • 1.6 “七一勋章”获得者 崔道植 痕检“神探”
  • 2 犯罪现场勘查
    • 2.1 第一节 现场勘查的意义与任务
    • 2.2 第二节 现场实地勘验
    • 2.3 刑事案件现场勘验检查规则
    • 2.4 第三节 现场勘查记录
    • 2.5 第四节  尸体解剖照相
    • 2.6 第五节 临场分析
    • 2.7 第六节 现场处理
    • 2.8 ​2015年犯罪现场勘查教案
    • 2.9 培训课件
    • 2.10 现场勘验新模式
    • 2.11 今年刑侦工作怎么做?
    • 2.12 打击整治枪爆违法犯罪专项行动
  • 3 刑事图像技术
    • 3.1 第一节 刑事图像技术的概念及作用
    • 3.2 第二节  数码摄影的基础知识
    • 3.3 第三节  图像处理技术
    • 3.4 第四节  现场摄影技术
    • 3.5 第五节  刑事数码摄像技术
    • 3.6 第六节 辨认照相
  • 4 痕迹检验技术
    • 4.1 第一节 痕迹检验概述
    • 4.2 第二节 手印检验
      • 4.2.1 实训一 捺手印
      • 4.2.2 实训二纹型分析
      • 4.2.3 实训三 光学显现手印
      • 4.2.4 实训四 粉末法显现手印
      • 4.2.5 实训五 熏染法显现手印
      • 4.2.6 实训六 化学法显现手印
      • 4.2.7 实训七 现场手印的分析
    • 4.3 第三节 足迹检验
    • 4.4 第四节 工具痕迹检验
    • 4.5 第五节  枪弹痕迹检验
    • 4.6 枪支认定标准剧变的刑法分析
    • 4.7 第六节 车辆痕迹鉴定
  • 5 文件检验技术
    • 5.1 第一节 文件检验概论
    • 5.2 第二节 笔迹检验
    • 5.3 实训:笔迹特征识别
  • 6 刑事化验技术
    • 6.1 刑事化验技术概述
    • 6.2 微量物证的发现、提取、包装及送检
  • 7 法医学
    • 7.1 法医学概述
    • 7.2 常见案件的法医学鉴定
    • 7.3 法医物证学
    • 7.4 尸体现象
    • 7.5 DNA技术
    • 7.6 重组DNA技术
  • 8 录音检验
    • 8.1 录音检验技术概述
    • 8.2 语音同一性检验
    • 8.3 录音真实性检验
    • 8.4 山西方言与山西文化
    • 8.5 山西方言 妙不可言
    • 8.6 东北话、天津话
  • 9 教学文件
    • 9.1 教师团队简介
    • 9.2 一流共享精品课程建设
    • 9.3 教学大纲
    • 9.4 教学计划
    • 9.5 教案
    • 9.6 考核方案
    • 9.7 在线精品课程推荐
  • 10 课程思政
    • 10.1 中华文化和中国精神的时代精华
    • 10.2 科学家精神——程开甲
    • 10.3 工程院院士朵英贤“中国枪王”
    • 10.4 警察职业精神
    • 10.5 职业素养,遵纪守法,依法办案,正反案例等,
    • 10.6 课程思政的策略与方法
    • 10.7 爱国主义情怀
    • 10.8 如何准备学位论文答辩:8个技巧
第三节 刑事科学技术的方法

一、观察分析法

所谓观察分析,是指人们认识客观事物,总是先通过人的器官直接感受各种事物的外部形态以及它与周围事物、环境的联系,取得多种信息资料,然后在大脑中加工、储存,使大脑积满了储存的信息。此时,由感官辨识、观察得到的信息再次输进大脑时,领先大脑独有的思维功能,将它与已储存的信息进行分析、对照、印证,并将迅速作出认识反映。因此,刑事技术人员运用观察分析法,通过观察、感受和辨识各种犯罪现场上的物证材料,不是消极被动地感知,而是凭借自己的专业知识、经验,能动地去观察和识别,诸如去观察什么,如何观察,观察到的信息资料说明了什么问题等等,这是普遍采用的、比较初级的又简单的认识方法,是刑事技术工作中的一种常用的有效方法。例如,在犯罪现场上发现一具被砍的尸体,血迹布满全炕,但没有发现械具、凶器;在炕尾的小桌上,摆放着两只酒杯和几个菜碟,杯中还有散发着较浓酒味的酒;触摸尸体还有尸温,尚没有僵硬等等。据此,凭借勘验人员的经验和感觉,判定发生了凶杀案,死者被害不久,死者很可能曾同别人一起饮酒进餐,共饮人不是犯罪嫌疑人就是知情人,需紧急找到他,这样一连串的认识判断和侦查对策就出台了。观察分析法可分为以下两类:

(一)直接观察法

直接观察,是指在自然状态或一定的光照条件下,用肉眼直接对物证的结构、形态从整体到局部、从不同的方位和角度、从物证与物证之间的相互关联上、进行全面细致的观察,以提取和认识物证的特征以及有关的科学事实。直接观察是刑事技术检验的基本手段,尤其是从物证的宏观上、整体上和彼此联系上去研究物证时,直接观察是不可替代的手段。

当然,直接观察也是有一定条件的。首先,感知识别的对象必须是客观存在的物质;其次,感受对象必须具有可知的属性,没有这种属性和特征就无法识别。此外,直接观察人必须具有相应的专门知识,且能抓住感知事物的本质属性和主要特征来进一步认识它。必要时须借助仪器进行观察分析。那种认为单凭一双眼睛,不借助任何仪器的检验,不是科学的检验,实际上也是对科学的误解。

(二)间接观察法

在自然环境下,单凭直观难以分辨物证的细微结构形态时.应采取间接观察手段,利用不同倍率的放大镜、显微镜等观察物证的微小形态、结构、组成成分和微观特征等,这是一种有效的检验方法,它极大地弥补了人的视力的不足,可使肉眼看不见的或看不清的物证属性、特征清晰地反映在人的视野里。间接观察是对直接观察的补充,但间接观察在空间上有很大的局限性,必须采取从宏观到微观,变换不同倍率和多点观察的方式,才能达到较好的观察效果。刑事技术检验中采用的显微扩大仪器和用具,主要有以下几种:

1、放大镜

放大镜的构造比较简单,主要由一块或几块玻璃凸透镜组成。如果把物体置于凸透镜的焦距内,即可在观察人的明视距离处(250毫米)看到物体的放大正像。明视距离与透镜焦距之比,则是放大倍数。透镜焦距愈短,放大倍数愈大,但视场愈小,所以放大倍数有限。组合透镜的优点,可减少或避免像差,以确保所见图形不致变形。

2、立体显微镜

立体显微镜的结构是上面有两个目镜,中间有两个相对应的物镜,再下面有一个组合的透镜。光线从透镜射来(侧射、直射),物体就可放大,再经棱镜折射,会聚到物镜焦平面上。人眼通过目镜,看到的是两个重合的放大图像,因有一定视角,故可见到三维方向的物体形态、结构,具有立体感。若调控放大倍数,可从数倍到数十倍、数百倍,但倍数越大,视野越小,立体效果越差。这种显微镜,适用于一般物证的扩大检验,这是痕迹文件物证检验的常用仪器。

3、比较显微镜

比较显微镜是在同一个视场内观察比对两个客体的显微镜。仪器下部有两个物镜,物镜下面载物台上放检材,光线反射经上面的物镜放大成像,再经棱镜折射,可把两图像分别呈现在目镜同一视场的左右两侧。再调节载物台和重叠投影装置,可对两图像进行拼合或重叠比对。此类仪器主要用于痕迹检验和文件检验。

4、生物显微镜

生物显微镜主要用来观察透明或半透明物体的微观形态和结构。由目镜、物镜、聚光镜和反光镜等几项主要部件构成。反光镜反射来的光线经聚光镜聚集成束,透过载物台上的检材(夹在玻璃片户),经物镜聚焦,在目镜的焦距处形成放大的物像,可见到高倍扩大的虚像。它的放大率为物镜和目镜放大率的乘积,低到10倍,高到千倍以上,分辨率达10-4毫米。但生物显微镜焦距小,难以获得清晰、有立体感的物像。生物显微镜主要用于法医检验和刑事化验。

5、金相显微镜

金相显微镜主要用于检验金属的微观结构特点。不同金属的金相晶体组织和成分不同,即便成分相同的金属材料,也会因加工、处理不同而影响金相的晶体结构。使用时,先将金属表面磨得光滑、平整并洗净,将光线射在已处理好的金属面上,光线即会反射到物镜和目镜上,聚焦放大成像,就可观察识别不同金属的结构特点。金相显微镜是鉴定金属结构是否相同的重要仪器。

6、偏振光显微镜

偏振光显微镜,在光源和被检物证间装有起偏镜,在物镜和目镜间安装有检偏镜。两者结合称偏振镜,其作用是能使光的振动只向一个方向进行。起偏镜可使光的振动方向和前进方向相垂直,成为“偏光”并照射检材。偏振镜可将从检材透射、反射过来的光线,完全透过或不同程度地吸收。这是由于转动起偏镜、检偏镜,会使通过的光线振动相互垂直或平等。如果没有被检的、能使偏振光产生双折射的检材,则通过起偏镜的光振动,不能通过检偏镜,视野是暗的,反之,两者光振动平等时,视野是亮的;若有被检的、能使偏振光产生双折射的检材(如纤维、石墨、铅笔蕊、石蜡等),会显示出不同的色调,构成偏听偏信振光干涉图,可用来识别外貌相似、成分不同的某些物证。

7、荧光显微镜

光显微镜的主要特点,是配用能发出紫外线的光源,照射、激发某些物证,使之产生荧光,从而进行检验。有的还在目镜下面装有能阻挡激发光干扰,增强荧光与其背景色差的滤光镜,或获得更好观察效果。由于各种物质发光特性不同,用长波、短波紫外线、激光、蓝光等照射物体,若物体能吸收激发光能量而发出荧光,或用荧光剂染色而发出荧光,则可用来鉴别微量的油脂、血痕、精斑、炸药、火药等物证的不同成分。

8、电子显微镜

电子显微镜是现代高新科技的成果,其构造与普通显微镜不同,它是以电子来作为成像媒介制成的一种微观观察仪。它有两种功能不同的类型:一种是在高真空系统中,由电子枪发射电子束,穿过检材,再经电子透镜聚焦放大,在屏幕上显示放大的图像,此为透射式电子显微镜;另一种也需在高真空条件下,用电子束在检材上逐点扫描,以激发产生二次电子,再聚焦成像,此为扫描电子显微镜。前者供检验的检材,必须薄到电子束可穿透的厚度(o.10.2微米),以便显示内部微观结构;后者的检材厚一些也可,但必须有良好导电性,对非金属材料要事先喷涂一层金属导电材料,以便显示其表面形态和结构。电子显微镜放大率高,可放大几十倍乃至几十万倍。这种显微镜分辨率也极高,因电子波长仅为可见光波长的10-5,分辨细微结构的能力,要比一般光学仪器高上万倍。此外,电子显微镜焦深也大,当放大100倍时,焦深仍达1毫米,仍可见到检材深浅不同的立体图像。若与能谱仪联用,可测定元素的含量。

在刑事物证技术检验中,可根据工作需要和各种物证的不同特点,选用功能不同的各类显微镜进行扩大观察和检验。它们一般都配有摄像、记录装置和微观刻度尺,以便在检验物证时,更好地测量、记录和分析。

二、图像比对法

凡以二维或三维空间方式所表现的物证的结构形态均为图像。图像比对是在观察的基础上,通过相关图像间的对比,以进一步发现客体的特征及异同的一种检验手段。图像比对法是刑事技术检验的一种重要的方法。它的比对形式多种多样,哪种方法能迅速、正确、有效地比对物证和样品间属性和特征的异同,就可采用哪种方法。但不论采用哪种图像比对的方法,均须遵循以下比对的原则:整体原则,即比对要从整体出发,全面比对,不能剔选某个局.部或小点;同部原则,即比对要以对应的相同部位作检验;同向原则,即比对时两者必须方向、角度相同,不然它的图像就会人为地造成差异;同倍原则,比对图像的放大倍数必须一致。图像比对可视具体对象的不同,分别采用并列比对、拼接比对、构图比对、重叠比对、综合比对等方式进行。这些比对有些可采取简单的手工方法,也可以借助有投影装置的仪器,如投影比对仪、比较显微镜等进行。

(一)并列比对法

并列比对法是将物证、样本的比对图像,在方向、部位、大小、配光一致的情况下,置于同一视野内,逐区、逐处、逐个地移动图像,进行详尽、反复的比对,并记录其异同之点。比对时,还可通过实物投影仪等光学仪器把比对图像反映在大屏幕上,供多人分析、比对。这种比对最适合于外形、特征反映完整清晰的物证图像、谱线图像,但不适用于物证外形、尺寸不同或机械作用有异的物证特征比对和动态作用的痕迹特征比对。

(二)拼接比对法

拼接比对法特别适用于物证上微观线条特征和整体分离线、分离面特征的比对。此方法可进行物证的全部或局部的比对。对物证、样本上对应部位反映出来的线条的形态、流向、数量、宽窄、间距、疏密、凹凸方向、连贯程度等排列组合特征,进行线条接合比对;或者对两个分离物体断口、裂茬、凹凸部分宏观和微观特征进行拼接比对,都能取得满意的效果。比对可以在比对显微镜下进行,也可用照片剪裁的方法拼接,再在肉眼和放大镜下进行比对。

(三)构图比对法

构图比对法,实际上是并列比对的补充和发展,即将物证、样本上的某些特征,对应地用直线连接起来,从而构成一定的几何图形,然后可观察两者的形貌、尺寸和对应的每个边长、交角、距离等特征是否相符或有差异。这种方法可形象、直观地显示出图像的异同,很适用于体表特征多、分布广、面积大、彼此关系不明显的物证比对,但此法对变形痕迹不适用。

(四)重叠比对法

重叠比对法最适用于物证、样品外形相似,面积等同或接近,特征分布较为集中的图像比对。可用一张或多张透明的图像纸,覆压在物证上面或物证的复印件、模型等上面,或用两张物证、样本的照片底片与透明图像纸重叠后,进行透光观察比对。这种比对方法,常用于人像、颅骨、邮戳、印章、金属上打击、印压痕迹,或者理化仪器分析谱线图像的比对。

(五)综合比对法

综合比对法指对不在一处或一个平面上,不能在同一视野里见到的各个物证、样本间的特征、图像的比对;综合比对是把多处、多样的特征图像,各自比对后,综合地再现在一张图片上作全面比对,以便判明特征的实情。如弹壳底面多处的弹痕特征和壳体多个部位的弹痕特征,必须进行综合比对,才能全面认识和准确检验。此外,综合比对还适用于物证各个部分之间的分离特征、附加特征(物体上生产、加工;使用特征)等的比对。

三、物理检验法

物理检验法,通常是指在不改变物证性质的前提下,对物证的物理属性、特征进行检验的方法。物理检验法大体有以下几类:

(一)物理量测定法

物理量是度量物证属性、特征的量值。通过测定物证的不同物理量,可以帮助识别物证的属性,区别物证的种类。

物体的物理量很多,主要有长度、重量、色泽、硬度、塑性、抗拉和抗压强度、熔点、比重、折射率等。物体的长度、宽度、厚度、直径等量值,可用直尺、卡尺、干分尺、测径仪、深度测定器、读数显微镜等测定、为减少误差,可多测几次,再取其均值,以厘米、毫米等计量;物体的重量,可用磅;秤、天平(精密天平、分析天平等)等称得,以千克、克、1/10克等计量;物体的比重是指4C时物体密度与水的密度的比值,可用比重计测定,或参阅有关资料查得;物体的颜色一般用眼睛分辨,有的可用光度计、比色计检测,有的还可用光密度计、显微分光光度计等测量物证光谱反射能力,获得光谱亮度系数曲线,以显示物体的色泽;物体折射率,可应用折光仪检测;物体透明度,可在透明光下观察比较;金属或有机物熔点,可用熔点测定仪测得,对非晶体低熔物,可直接观测其熔化所需的温度和时间;物体硬度、塑性等,可采用硬度计测定;物体抗拉、抗压强度,可采用加力方法检测其单位面积上拉伸、压缩的极限值;至于物体的结构、形态等,可用各类显微镜观察。    

综合物体以上各种物理量的异同,对判定物体的种属具有重要意义。       

 (二)光学检验法

光学检验法是指用不同波长的光照射被检客体,用肉眼或各种照相、摄像工具接收、记录检材反射(透射)的可见光或不可见光亮度分布的方法,并通过选择照射光的入射角度、光谱波段、偏振光的偏振性以及选择接收记录光的种类(一般可见光或荧光、红外光或紫外光等)、波段和方向等,可以控制调整光学方法接收的影像亮度反差,使光学检验能够显示记录痕迹、物证的有用细节特征。因此,光学检验方法是物证检验技术的重要组成部分。

光学检验法是一种物理检验方法,但它又是一种极其特殊的物理检验方法,它既可以将一些不够清楚的痕迹进行改善,使之加大反差达到鉴定条件,也可以将一些完全看不见的潜在痕迹显现出来。光学检验法在刑事科学技术领域的应用极为广泛,涉及了现场的指印和鞋印的显现、现场物证的搜索和可疑文件的检验等各个方面,因光学检验法具有灵敏度高、且不损坏检材的特点,所以,对于很多痕迹物证的勘查、检验,各种光学检测法是例行的第一步,在物证检验领域有着不可替代的作用。

常甩的光学检验方法,按其波段分类可分为:可见光检验法、红外光检验法、紫外光检验法及光致发光检验法等。

1、可见光检验法

可见光是指波段在400-700毫微米范围内,人眼能见的光照范围。常用的光源包括散射光源(如天空光、距离较远的闪光灯)、平行光束光源(如小型聚光灯)、点光源(如光学纤维导管光源)、面光源(如反光板的反射光或半透明的乳白玻璃所透射的光)等。具体检验方法有:

(1)配光检验法   

这是利用形成痕迹的物质和遗留痕迹的客体表面对光反射(或透射)的量的差异,用光照射检材,通过选择照明光线的入射角度和方向来调整控制检材在垂直方向上的反射(或透射)光亮度分布,称配光检验法。配光检验法主要在于加强有用细节的显示,抑制无用细节的干扰,以形成痕迹与客体反差的方式,以供观察或拍摄。这是一种重要的和最基本的光学检验方法,由于配光所用的器材简单、检验灵敏度高和检验效果好等优势,而广泛应用于现场勘查及物证检验之中。根据被检痕迹与承受客体的性质不同,配光的方式有所不同。常用的配光法有均匀照明法(反射、透射)、明暗照明法(反射、透射)、定向反射照明法、脱影照明法。配光检验法适用对象是所有的与承受客体有着微弱差异的痕迹,以及所有的具有凸凹不平结构的立体痕迹或物品。

(2)分色光检验法

这是利用痕迹和客体的光谱吸收性质的差异,通过选择接收记录被检物体在某个色光波段的反射(透射)光亮度分布,调整控制被检验物体上各种物质之间的反差,而使通常情况下看不清或完全不能分辨的微弱痕迹差别得到显示或加强的检验方法。由于物体本身对光的反射、吸收的特性不同,在不同波段的色光照射下,物证的表面将得到不同的亮度分布,从而显示出不同的细节。利用分色光检验的方法,可以加强对痕迹物证的显示,抑制干扰因素的出现。作用是可以有效地增加有色痕迹与客体背景之间的反射光亮度差,减弱甚至消除多色调客体的背景图案干扰,突出痕迹特征。

常用的分色光检验法包括色光检验法、滤色镜检验法、感光材料的分色法、计算机的色彩处理法等。分色光检验法适用对象是各种有色的痕迹或背景,多色调的客体或有图案背景的客体上的痕迹。

(3)偏振光检验法

这是通过适当选择照明光的偏振性质、照明角度和检偏镜的偏光轴方向,利用痕迹物质与客体背景反射光的偏振性质差异,调

整控制它们之间的反射光亮度差,可以消除或减弱背景的干扰细节,并加强检材上痕迹反差,显示更多的有用细节。偏振光检验的特点是能够有效地抑制检材客体的表面定向反射光,包括光滑客体的表面反射光斑和不规则定向反射光,因此可以突出痕迹特征的反映。由于具有抑制客体表面定向反射光的能力,使得客体背景亮度降低,因而此种检验方法有时也能提高痕迹与背景间的反差。偏振光检验法适用于消除或减弱非金属表面的反射光斑;消除镜面倒影和重影;调节被摄物面亮度分布,显示微弱痕迹;利用偏振光进行物证脱影;利用偏振光鉴别物质异同和胁变;利用偏振光进行皮肤损伤及其他特征的检查。

2、红外光检验法

红外光检验法,是使用含有近红外光的光辐射照射被检验物体,用红外转换仪或照相工具观察或记录物体反射红外光的亮度分布。大多数物质吸收光的能力随着波长的增加而减少,许多吸收可见光的物质,在近红外区被红外光“穿透”而成为透明体或半透明体。利用这种差异,可将在可见光下看不见的物质差异显现出来。红外光检验法就是利用物质的这种性质,将可见光下不可见的痕迹显示出来。    ‘

红外光检验法特点:一是可以显著增加痕迹物质与客体背景之间的亮度反差,对深色客体上的深色痕迹检材效果尤其显著;二是相对于可见光而言,红外光可以显示处于检材内部深层位置上的细节;三是有时可以减弱或消除背景图案的干扰。红外光检验法适用对象包括显示难读字迹、伪造票证和伪造文件,显示涂抹字迹和各种模糊字迹,显示深色布上的枪晕痕迹,显示尸体的尸斑、皮下溢血及衣服上的血迹等。

3、紫外光检验法

紫外光检验法是使用含有紫外光的光辐射照射被检验物体,用紫外图像转换仪或照相工具,观察或记录物体反射紫外光亮度分布的检验方法。物证在紫外光的照射下,其反射亮度与可见光和红外光的照射呈现出完全不同的特征,且吸收光的性能随着照射光波长的缩短而增强。吸收可见光的物质肯定吸收紫外光,反射可见光的物质不一定能反射紫外光,利用物质的这种特性,紫外反射检验法可以显著地增加痕迹物质与客体背景之间的亮度反差,同时也可以减弱或消除客体背景的图案干扰,与使用可见光相比,其效果是显而易见的。常用于检验的长波紫外光为365毫微米,短波紫外光为254毫微米。

紫外光检验法的配光方式有正面均匀反射照明法、定向反射照明法、侧面反射照明法等。紫外光检验法适用对象,包括现场搜索发现血迹、精斑、人体分泌物和排泄物,显现、加强潜在的指印、鞋印,检验文件涂改字迹,显现化学漂白字迹,鉴别伪造票证,检验枪弹射击碎屑等。

4、光致发光检验法

光致发光检验法,是利用物质在光辐射的激发作用下产生的发光现象,通过选择激发、接收光的波段,控制被检物的发光亮度分布并对其进行观察和记录的检验方法。根据斯托克斯定律,物质发光辐射的光量子能量小于或等于激发光辐射的光量子的能量,因此,光致发光的发光辐射波长总是大于或等于激发光的波长。

在物证检验方面,常用的有四种激发、接收的发光检验方法:一是激发波段为200-400毫微米的紫外光,接收记录在400-700毫微米可见光谱区内的荧光,即紫外荧光检验法;二是激发光为400-550毫微米的紫色光、蓝色光、绿色光,接收记录在550-700毫微米的橙色和红色荧光,即可见荧光检验法;三是激发波段为450-600毫微米蓝绿色光,接收记录在700-1300毫微米范围的红外光,即红外发光检验法;四是激发光为200-300毫微米的短波紫外光,接收记录在300-400毫微米的长波紫外区的紫外发光检验法。

光致发光检验法适用对象包括对被涂改或褪色文件的检验;显示油画、陶瓷、玻璃、油漆、布、塑料、矿物、金属等材料上的手印和其他痕迹;对不同书写材料的检验;对难读字迹(褪色  字迹、密写字迹、机械擦除字迹、涂抹字迹模糊不清的字迹和标 记等)的显示;对伪造文件和票证的检验;深色背景上痕迹的显  示等。此外,在皮肤病理学检验及显微照相等方面都有着重要的作用。

(三)吸附与转印检验法

吸附与转印也是物理检验中常用的有效方法。吸附指两种不同物质相互附着的现象,如粉末附着在手印上,油迹附着在纸张上等;转印是指物质外来吸附力大于物质内聚力和物质间附着力,致使物质的部分或全部被转移到另一物质上的现象,如粉末手印被胶纸粘取,纸张上油迹被滤纸吸收而转移等。此种方法应用得很广,刑事技术中常用来显现痕迹物证,如用粉末显现汗液无色手印;用甲基蓝淀粉显现文件上被消退痕迹;用热压转印法显现被掩盖圆珠笔字迹;用静电吸附器显现粉尘足迹,提取微量物证;用透明胶带纸、照相纸、复写纸等粘取粉末手印,等等。

四、化学检验法

化学检验法是利用被检物质的化学属性与某些化学试剂反应,得到反应结果,再根据结果推断被检物质的化学成分、化学结构、化学性质等的检验方法。化学检验法主要包括以下内容:

(一)气体反应

气体反应是利用检材与某种化学试剂其反应,产生明显的气体,以判断检材中有某种成分。例如,NH4+0H-NH3H20,产生的NH3气体能使润湿的石蕊试纸变蓝。这个反应可以判断检材中有NH4+离子的存在。若检材中有碳酸盐,可在对检材作初步处理后加入稀盐酸,产生的气体通入石灰水LCa(()H)z]溶液中,使石灰水变混浊,可证明产生的气体为Co z气体,从而证明检材中有碳酸盐的存在。

(二)结晶反应

结晶反应是在一定的反应条件下,利用检材与化学试剂反应生成特殊形状的结晶,经化学物理方法处理,在一定显微条件下观察,可以通过晶体的特殊形状判断检材中的某些成分。通常这种方法都用在对某些阳离子或阴离子的定性检测上。结晶反应一般都在载玻片上直接进行,要求该化学反应能连续有效地完成。例如,对Zn‘’的检测,在毒物检测鼠药磷化锌(ZnP2)中,用锌在酸性环境中与硫氰酸汞反应,生成硫氰酸汞锌白色结晶,在显微镜下观察到白色十字形的树枝状结晶;爆炸残留物中NO3-离子的检测,利用在NO3 PH4-5的环境中,与Ba2+反应,生成特殊八面体的Ba(NO3)2的结晶,在显微镜下能观察到此八面体的晶形结构。

(三)沉淀反应

沉淀反应是一类常见的典型反应,常用于鉴别金属阴离子和阳离子。利用检材与化学试剂反应,生成难溶的沉淀物质,根据反应现象或沉淀物来判定检材中的某些成分。如CL离子的检验,先加AgNO3溶液析出白色沉淀,向沉淀体系中加入一定浓度的NH3H2O,沉淀溶解,再加入HNO3酸化,又出现白色沉淀,可以证明有CL离子的存在。

(四)显色反应

显色反应是利用检材与某些化学试剂反应,生成有颜色的物质来判断检材中有何种物质或化学成分。如对N02-离子的检验,在稀盐酸溶液中,N02-离子与氨基苯磺酸作用生成重氮盐,再与a-萘胺作用生成红色偶氮化合物;又如毒品海洛因的检验,利用甲醛-硫酸试剂与固体海洛因反应,生成紫红色,可以初步判定为毒品,若没有紫红色出现,基本可以排除是毒品的可能性。

(五)焰色燃烧反应   

色燃烧反应是利用检材中有些物质在火焰上燃烧时,能显现颜色的特点来判定物质可能有何种成分,常用于定性分析。有些检材中的检材物质,特别是一些高分子有机合成物质,在火焰上燃烧时,产生的气味和烟的颜色、火焰的颜色及燃烧残留物质,能帮助我们快速大致地判断出检材中物质的化学成分。如挥发性钠盐在火焰上燃烧时使火焰呈亮黄色,毛发等蛋白质纤维在火焰上燃烧时有特殊的气味等。

五、仪器分析法

在刑事技术工作中,经常碰到许多物证用常规的分析手段去检验往往得不到准确、及时的分析结果,特别是对一些微量物证,通常的分析手段基本不能解决问题。随着科学技术的不断发展,利用科学仪器对物证的理化性质进行定性、定量的分析已成为可能,‘各种分析仪器在刑事技术中的广泛应用已经屡见不鲜。与常用的化学分析方法相比较,仪器分析法有灵敏度高、速度快、检材用量少、分析结果准确、重现性好等特点。由于仪器和计算机技术的结合使用,使数据结果的分析处理更加快捷,实用性更强,现代仪器分析法在刑事技术工作中发挥着越来越明显的作用。

(一)色谱分析法

色谱分析法主要包括薄层色谱分析法(TLC)、气相色谱法(GC)、液相色谱法(LC)三种,是当今应用最广泛的分析方法之一。

1、薄层色谱法(TLC)

薄层色谱法又称薄层分析法,是一种对检材中各种化学组分进行分离的方法,可以简单地定性和定量分析。基本构成如下:一块层析板(固定相粘附在一块玻璃板上),一个层析缸,展开溶剂(流动相)、显色喷剂等,固定相的选择可以根据检材内容来确定。检验方法:首先把检材溶解配制成溶液,滴在层析板的一端,一般用毛细管滴一直径为12毫米的小圆点。然后放入盛有展开剂的层析缸中进行展开,检材中各种化学组分由于对固定相和流动相的分配比不同,随着展开剂在层析板上升时,各个组分在固定相和流动相中反复分配,不同的组分上升的距离不同,这样组分便被分离开来。展开完成后,用显色喷剂对层析板的各组分显色,确定显色点的位置。各组分在层析板上移动的距离和展开剂上升最高处的距离的比值,称为比移值(Rf),然后用已知的标准样品在同样的分离条件下操作,得到对应的Rf‘,通过比较RfRf‘就可以对检材中的各个化学组分进行定性。若需定量就严格按照定量操作程序进行,也可得到定量的分析结果。

薄层色谱法在毒品、毒物、炸药、墨水、染料物证分析领域应用广泛,是当前基层公安技术队伍中最常用的分析手段之一。

2、气相色谱法(GC)

气相色谱法是目前在化学分析中应用最为广泛的分析手段之一,所使用的仪器称为气相色谱仪,大部分低分子量的有机物、部分无机物都可用它来分析,此法具有仪器分析法特有的优点,对于复杂组分的分离是别的分析仪器所不能替代的。

气相色谱仪构成分为气路系统、色谱分离系统、鉴定检测系统、数据处理系统四个部分。气路系统主要包括进样器、气化器、气体流动相;色谱分离系统主要包括色谱柱和柱分离室;鉴定检测系统主要包括检测器及配套设施;数据处理系统主要包括记录仪、打印机、计算机及数据处理的相关软件。

气相色谱仪的工作原理:检材样品经处理后,由注射器注入汽化器,升温汽化为气体,随载气流入分离色谱柱,某些先进的气相色谱仪可通过计算机控制流速、气体压力、分流和不分流等操作。检材组分流入色谱柱后,在柱中进行分离,色谱柱又分为填充柱和毛细管柱,现大多都采用几十米长的石英毛细管柱,柱内壁涂附固定相,在一定的分离条件下(如温度、流速、程序升温),检材中各化学组分在固定相和流动相之间的分配比不相同,随着载气的不断流动,各组分先后被分离开来,并先后进入鉴定检测系统的检测器;一个组分得到一个电响应信号,表现为输出一个色谱峰;根据分析对象的不同,检测器有多种多样,如热导、氢火焰、电子捕获、氮磷检测器等等。组分在检测器中得到一个电信号,被放大后的信号输出进入数据处理系统,由计算机或记录仪记录贮存,并通过软件对所得数据进行分析处理。通过检测器的检材组分和载气一起被排入大气或吸收处理。

气相色谱的定性定量分析:定性是采用色谱峰的保留时间,一个组分在检测器上得到一个响应,出一个色谱峰。保留时间是指从进样开始计时到出现某一组分色谱峰的时间。当色谱的分离条件和操作参数都不发生变化时,同一组分的保留时间不变。据此,如果我们有标准样品在同样的色谱条件下得到保留时间与检材中组分的保留时间进行比较,若相同就可以认定标准样品与检材组分是相同的组分,从而定性。定量则主要根据色谱峰面积的大小乘以定量校正因子来进行,峰面积现大多采用面积积分仪、通常的气相色谱仪数据工作站都能处理这些问题。

气相色谱法的缺点是设备仪器价格昂贵,需要的技术水平高,操作有一定的难度,并且在样品的定性定量时都需要色谱纯的标准样品,这也是色谱法的共同缺憾之处。

 3、液相色谱法(LC)

液相色谱法通常都是指高效液相色谱法(HPLC),其分离原理与气相色谱基本一致,只是把气相色谱的流动相载气,换为液体流动相。液相色谱仪构成同样分为四个系统:第一,进样系统,包括高压泵、液体溶剂、梯度淋洗装置、进样阀等,这部分主要解决进样和流动相液体的输送流动问题;第二,色谱分离系统主要为色谱柱,样品在此进行组分分离;第三,鉴定检测系统,主要类型有示差检测器、荧光检测器、紫外检测器、二极管列阵检测器等;第四,数据处理系统与气相色谱的处理系统基本一致。高效液相色谱应用领域比气相色谱更加广泛,对气相色谱不能测定的高分子、大分子有机化合物分析的都可测定,特别在毒品、毒物中毒案件中,对复杂的样品均能分离和检测。液相色谱法的定性定量原理与气相色谱法是一致的。

(二)光谱分析法

光谱分析法主要包括原子光谱法和分子光谱法两大类。

1、原子光谱法

原子光谱法包括原子发射、原子吸收和原子荧光光普法。是根据原子外层电子跃迁所产生的光谱进行分析。

(1)发射光谱法(AES)

气态离子或原子受热或电激发时会发射紫外线和可见光域内的特征辐射。发射光谱法就是研究由此产生的特征辐射及其强度,根据谱线特征可作元素的定性分析,根据谱线的强度可作定量分析,且可以连续或同时测定微量多元素,对金属、泥土等多元素化合物或混合物在种属认定上非常有用。

(2)原子吸收光谱法(AAS)

基于从光源辐射出待测元素的特征辐射,通过检材样品的蒸汽时,被蒸气中待测元素的基态原子所吸收,从而由辐射强度减弱的程度求出待测元素的含量。适用于微量单元素的分析。

(3)原子荧光光谱法(AFS)

基于被辐射激发的原子的再发射现象,即通过测量待测元素的原子蒸气在辐射能激发下所产生的荧光发射强度,来测定待测元素的含量的方法。适用于微量单元素的分析。

型号:EDX4500
能量色散X荧光光谱仪

2、分子光谱法

分子光谱法主要包括红外吸收、可见和紫外吸收、分子荧光和拉曼散射等方法,分别根据分子的转动光谱、振动光谱、电子光谱、荧光光谱和拉曼光谱进行分析。

(1)红外吸收光谱法

是以物质对红外区域辐射的吸收为基础的。由于红外辐射的吸收,只能引起分子振动能级和转动能级的跃迁,得到的吸收光谱的为振动—转动光谱(即红外光谱)。此法适用于有机化合物的成分分析和结构分析,主要的仪器有傅立叶红外光谱仪,经分析得到的红外光谱图与标准样品谱图比较,从而得到分析结果。

(2)紫外可见吸收光语法

是以物质对可见和紫外区域辐射的吸收为基础的,由辐射能的吸收、分子的价电子发生跃迁而产生的可见和紫外吸收光谱。该法广泛应用于无机和有机体系的定性和定量分析,目前国内外流行的紫外—可见分光光度计有单光束、双光束和双波长三种基本类型。常用的仪器型号有721751型分光光度计,现各仪器生产厂家已经推出许多智能化的紫外—可见吸收分光光度计,使用更加方便快捷,且随着计算机分析软件的不断开发成功,处理大批量的分析样品已经不是太难的事。在物证检测中,此方法可用于油漆、橡胶、合成纤维、塑料、粘合剂等的检测检验。

(3)荧光光谱法

有些化学物质被电磁辐射所激发,再发射出荧光,通过测量荧光强度可对许多痕迹的有机、无机组分进行定量、定性测定,特别是对于生物学体系来说,许多药物、人体代谢物都可以用荧光分光光度计来测量。在刑事技术的痕迹检验中,特别是指纹的显现中,就较多地运用了这种原理。这种方法的主要优点是具有很高的检出能力,其原理是根据激发光的波长、荧光的波长和强度,绘出荧光光谱的三维图像,利用已知的标准图谱对Lh,对物质进行定性分析。在物证检验中常用于橡胶、油脂、生物检材的检验。

3、X射线光谱法

x射线光谱法包括x射线发射、吸收、衍射和荧光法、电子探针等,除了利用x射线照相检查物证外,还可以利用x射线衍射光谱和x射光线荧光检验物证。

(1)X射线衍射光谱法

这种方法主要用于检验物质内部晶体结构。一般采用x光衍射仪。当x射线束射向化合物的晶体时,x射线被晶体内的原子平面反射或散射。反射的x射线中,部分由于入射角、x射线的波长和原子平面间隔等因素影响而得到增强,而被记录下来。用一固定波长的X射线照一个晶体,不同的角度得到不同的记录特征,也就是衍射图,根据衍射图可以鉴定物质的成分。x射线衍射光谱法只适用于检验有结晶结构的化合物,检材愈纯,检验愈容易。在物证检验中,常用来检测不同现场发现的物证是否相同,如对泥土物证的检测等。

(2)X射线荧光法

短波长的x入射光照射检材,检材被激发产生较长波长的x射线荧光,各种元素所发射出来的x射线的波长,决定于它们的原子序数。原子序数越高,所发射出来的x射线的波长越短,所以根据x射线的波长,可以进行定性分析,根据谱线的强度,可以进行定量分析。x射线荧光仪由x射线光源、分析器,置样台等组成,该法灵敏度高,在物证检测中,主要用于对样品组分比较单一、纯度较高的样品定性分析。

(3)电子探针x射线显微分析法

是以一细电子束(探针)为激发光源来进行x射线光谱分析的一种微区分析方法,用这种方法激发产生的x射线,比用x射线荧光法激发产生的射线强1000倍。当用电子束在样品上进行扫描时,一部分电子轰击样品表面使其激发出特征x射线,另一部分电子向试样穿透,还可以被试样表面和原子所散射。根据所产生的x射线图像,吸收电子图像以及散射电子图像的变化,可以直接显示出样品表面一平方微米至几平方毫米内元素的分布状态。该法在分析过程中不破坏样品,制样简单,属于无损检测。现在有利用此法与扫描电镜相结合的新型扫描电子显微镜面世。

(三)中子活化分析法

中子活化分析法也是利用电磁辐射原理,检材受到以慢中子源提供的慢中子轰击,变成了有放射性的元素,这些放射性元素衰变时,放出带有能量的Y射线,分析放出的Y射线图谱,据此检测检材中元素的含量。该法是一种灵敏度很高的元素分析技术。在物证检测中,对毛发等物证的分析极为有用,可以对毛发所含微量元素的种类和含量进行分析、比对,可以解决个人识别和金属类毒物中毒等问题。

(四)质谱分析法

质谱分析是一种物理分析法,当检材在离子源中电离后,产生各种带电荷的离子、分子或分子碎片。在加速电场的作用下,使带正电荷的各种离子按照质荷比(m/e)大小的顺序分离和排列,然后记录下来,形成质谱图;根据谱线的位置及相应离子的电荷数,即可进行定性分析。通常是将检材的质谱图与已知的标准样品的质谱图进行比对分析,加以确认。

质谱分析法在物证检测中有十分重要的作用。如果是对纯净的化合物进行质谱分析,它可以容易地确定分子组成,这是对有机化合物确定其分子结构的一种有效的分析方法。该法的灵敏度很高,对通常光谱法不能检测出的检材,用质谱分析都有很好的效果。特别是90年代出现的色谱—质谱联用技术,把质留分析手段相应用领域大大扩大丁。刑事案件涉及的中毒、贩毒的物证,应用质谱分析法检测已经十分普遍。

(五)声谱分析法

在刑事物证检测中,经常碰到这样一些物证如录音带、磁盘、录像带、光盘等,需要对其录制的语音进行分析辨别、确定对象是否为嫌疑人等。由于语音特殊性,每个人的呼吸器官、喉、声带、咽以及口鼻在生理上存在明显的不同,所以每人的发音也不同、使得每个人的语音特征不相同,并在—‘定的时间内保持其特殊性不变,从而使声纹对个人识别成为可能。个人声音的特征决定因素是声带振动特点和声道特点。其中声道特点是稳定的,反映声道特点的共振峰的频率相频率带域幅度是声谱分析的数据基础,而用来记录共振峰的频率和频率带域幅度的仪器就是声谱仪,即声频频谱仪。分析各单音是以怎样的比例构成声音的,得到的分析结果就是声纹。声谱仪可以把声音信号进行数值比分析,把声音的特征转化为数值输出,利用数值进行自动比较和识别,从而进行个体识别。用声谱仪进行频率分析的结果图谱称为声纹图或声谱图,一般有两种形式柱形图和轮廓声纹图,而柱形图使用最多。

(六)现代分析仪器的联用技术    

随着科学技术的不断发展,特别计算机的广泛应用,原来许  多单一的仪器分析相比于仪器联用技术来说显得不那么方便快捷,其数据处理也基本上都由计算机加上特殊的软件分析系统来完成。联用技术往往可以使一个样品同时进行几种仪器分析,得到各自的分析数据,再综合成为一个非常有用的信息。如气相色谱—质谱联用技术(GC-MS)、气相色谱-红外-质谱联用技术(GC-R-MS)、液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)、扫描电子显微镜与x射线联用技术等等,联用技术的出现可以一次性得到多个分析结果,其准确性、灵敏度都大为提高。我们相信,随着科学技术的发展和经济实力的增强,仪器分析法在刑事物证检测中将发挥着越来越重要的作用。

六、生物学检验方法

(一)电泳分析法

电泳是指带电颗粒在电场作用下向着电性相反的电极移动的现象。将不同电荷的粒子放在电场中同一起点上,粒子则由:厂迁移方向和速度不同而被分离的分析方法。电泳分析系统主要由电源、阳电极槽、阴电极槽、缓冲溶液和支持介质五个部分组成。电极槽中装有缓冲溶液,支持介质是架在两个电极之间的含有缓冲溶液的凝胶或膜。支持介质具有粒子通道,电泳就在支持介质上进行。为了提高对物质的分离能力,采取电泳技术与层析法、免疫学等结合使用,即等电聚焦电泳和免疫电泳等。电泳分析技术已广泛用于物质分离、鉴别等方面,在免疫分析技术、核酸分析技术中,电泳技术是必要的环节,常起着很重要的作用。按电泳方法,可将电泳分析技术分为三类,即显微电泳、自由界面电泳和区带电泳。    

1、显微电泳

又称颗粒电泳,为一种大的胶体颗粒在显微镜下的电泳池中进行电泳移动,可用来直接测定这种颗粒的电泳迁移率。

2、自由界面电泳

在自由溶液中,离子与溶液之间的摩擦阻力最小,离子迅速迁移,由于相同分子的电荷特性十分相似,因此它们移动时趋向紧密地形成一条带,与电泳迁移上稍有不同的物质之间形成了界面。目前发展较快的等速电泳和等电聚焦就是建立在自由界面电泳原理上的。

3、区带电泳

区带电泳是利用各种介质,让各种物质迁移成清晰的区带,这些区带可通过适当的分析技术来检测。随着新的支持介质和仪器装置的不断改进,区带电泳在法医物证检验中广泛应用p根据其支持介质的理论性质不同可分为:凝胶电泳,如脂糖凝胶、淀粉凝胶、聚丙烯酸胺凝胶等,是目前应用最普通的电泳技术;薄膜电泳,如滤纸及其他纤维(如玻璃纤维、醋酸纤维、聚氯乙烯纤维)薄膜电泳等;粉末电泳,如纤维、粉、淀粉、玻璃粉末电泳等;线丝电泳,如尼龙丝、人造丝电泳等,此为微量电泳方法。

(二)免疫分析法

免疫分析法是利用抗原、抗体反应进行检测的方法,把蛋白质、多糖类或类脂质等大分子物质注射到缺乏这种物质的人体或动物体内,可刺激机体产生与之相对抗的特异性球蛋白,而出现在血浆或其他体液中。凡注入体内的大分子物质称为抗原;凡机体产生的特异性球蛋白称为抗体;由于抗原的刺激在体内产生抗体的过程,称为免疫。一种抗原只能刺激机体产生与其相应的一种抗体,并且一种抗原也只能与其相应的抗体作用,而不能与其他抗体作用,这称为抗原—抗体的特异结合反应,这种反应形式随抗原存在的方式及外界反应条件的不同有多种多样,其基本特征是特异性,因此它作为检测手段优于其他任何方法。特异性的基础在于抗原的决定簇和抗体免疫球蛋白分子的超变区。抗原决定簇又称为表位,是指抗原性物质表面决定该抗原特异性的特殊化学基因,抗原决定簇是免疫反应具有特异性的物质基础。抗原和抗体在结构上互被适应的基础上,通过范德瓦斯力、静电引力、氢键和疏水性作用等很弱的短矩引力而结合。两种抗原性物质如有共同抗原则可与彼此的相应抗血清发生交叉反应,抗原与抗体的结合虽有高度、特异性和相对稳定性,但只是表面的结合,而且是可逆的。在一定条件下,二者可解离。抗原与抗体发生特异性结合一般可在几秒内完成。至于出现可见反应,则受一定条件影响。这些条件便是抗原、抗体为适当浓度和比例,PH值、温度、电解质、补体等出现可见反应所需时间受抗原、抗体种类和有关条件影响,时间范围变化甚大,从几秒到数小时不等。抗原、抗体的特异性结合形式随抗原存在的方式及外界反应条件的不同有多种多样,以下介绍几种常用于物证检验的方法:

1、凝集反应

颗粒性抗原(红细胞等)与相应抗体混合时,在一定条件下出现肉眼可见的凝集物现象,称为凝集反应。反应中的抗原称为凝集原,抗体称为凝集素,用已知抗原去检测未知抗体称为凝集素检测法。用已知抗体检测未知抗原的方法,称为凝集原检测法,如吸收试验、解离试验、红细胞粘连试验等。凝集反应可在试管、微量滴定板或玻片上进行。这种方法是半定量的,可用于医学中血型及微生物检测等。

2、沉淀反应

可溶性抗原(血清蛋白、血痕浸出液等)与相应抗体结合,在一定条件下出现肉眼可见的沉淀物现象称为沉淀反应。反应中的

抗原称为沉淀原,抗体称为沉淀素。沉淀反应可企试管、微量滴定板或破片上进行。沉淀反应常用于抗原的定性试验,如生物检材的种属鉴定、血型检验、毒物和毒品检验等。

3、补体参与的反应

抗原与相应的抗体结合形成抗原抗体复合物可以激活补体,而产生溶细胞作用,通过检测有无溶细胞反应来判断有无抗原抗体的结合。检测白细胞型HLA血型的淋巴细胞毒素试验就属此法之一。

4、免疫标记技术

免疫标记技术是指用荧光素、酶、放射性同性案或电子致密物质等标记抗体或抗原进行抗原、抗体反应。具有特异、敏感、快速、定性、定量、定位、易于观察的优点,很多传统血清学方法测不出的情况都可用此方法进行。根据标记物的不同可分为免疫荧光法、免疫酶技术、同位素标记技术等。目前该技术已广泛用于物证的血型检验、生物检材的属性,甚至毒物和毒品的检验。物证检验中常用的酶联免疫测定,是用酶标记抗体或酶标记抗体进行抗原抗体反应,以底物被酶分解后的显色深浅来反映待测样品中抗体或抗原含量。颜色深浅可用光电比色汁或酶标仪测定,也可用肉眼观察粗测。

(三)核酸分析法

1、核酸分子杂交

核酸分子杂文技术是分子生物学领域中常用的技术方法之一。其原理是具有—定同源性的两条核酸单链在一定条件下可按碱基互补原则迟火形成双链。杂交的双方是待测核酸序列和探针。探针是用于检测的已知序列的核酸片段,常用放射性核素等标记物标记,以便于示踪。这样就可以用一段已知碱基序列的DNA(探针)去检测检材中的目的DNA序列、从面达到检测目的。DNA

分于杂交技术有萨森印迹杂交、斑点杂交相凝胶原位杂交等方法。萨森印迹杂交技术是Southen1975午首创。是目前常用的DNA杂交技术,在物证检验中常用于限制性片段长度多态性(RFLP)的分析。DNA指纹图谱分析的主要程序如下:

(1)DNA提取

人类DNA分子主要以染色体形式存在于细胞核内,称核DNA或基内组DNA有少量存在于线粒体中、称为线粒体DNA。要进行DNA分析,首先必需从细胞中提取DNA分子。提取过程,一般是先在弱碱和鳌合别(乙二脓四乙酸)存在条件下进行组织匀浆,溶解细胞和核膜;用阴离于去垢剂(十二烷基磺酸钠)和蛋白酶K,消化蛋白质,分离DNA,然后用氯仿、苯酚等有机溶剂,除去残余蛋白质,萃取DNA;最后用乙醇或某些盐类从溶液中沉淀DNA

(2)DNA的限制性酶切

一种核苷酸限制性内切酶只能对DNA分子的一定碱基序列中的一定位置发生作用,使其消化裂解开,形成长短不一的若干片段。由于个体间的DNA分子差异。致使被酶切的位点是不同的,因而每个人的DNA分子经酶切后,所得到的DNA片段的长度和数量是不同的,这就形成了DNA限制件片段多态性。每种内切酶都有其特定的酶切位点,不同的内切酶对同一人的DNA分子进行酶切后.所得到的DNA片段的长短和数量是不同的。选择的限切酶与选用的DNA探针配合、可增强个人识别能力。

(3)电泳分离DNA片段

经酶切屑的DNA片段在琼脂糖凝胶上电泳、在电场的驱使下,DNA分子从阴极向阳极移动,短的DNA片段(分子量小)泳动的速度较快,长的DNA片段(分子量大)泳动速度较慢,这样DNA分子即按片段长度,也就是按分子量从大到小彼此分离。

(4)萨森印迹转移

将凝胶加热,使凝胶上的DNA片段受热变性,双链分离为单链。然后利用毛细作用在高盐缓冲溶液中,把凝胶上的印迹转移到硝酸纤维素膜或尼龙膜上,加以固定后用于分子杂交。

(5)分子杂交

酶解DNA片段,虽经电泳被分离展开在凝胶上不同的位置,但肉眼还不能辨别出其谱带。用DNA探针(用放射件元素或非放射性物质标记的已知碱基序列的DNA小片段.其碱基序列可与被检测的DNA分子片段的序列形成互补结合)与转移到硝酸纤维素膜上的DNA片段作用,由于探针碱基序列与被检测的DNA分子片段互补,探针就与被检测的DNA片段(单链)结合或杂交。经标记物显示,便可识别被检测的DNA片段的位置,即DNA指纹图谱。对于同一个体来说,使用的探针种类不同,所得到的DNA指纹图亦不同。因此,用几种探针,可增强个人识别能力。

(6)自显影

使用的是放射性元素标记的DNA探针与被检DNA片段杂交,则通过放射性自显影,便可在感光片上显现出DNA片段的位置;若使用的是酶标记的DNA探针与被检DNA片段杂交,可直接加酶反应底物(能被酶催化而显色的物质)使酶显色,即显示被检DNA不同长度片段的位置,即经电泳后排列形成的谱带----DNA指纹图。通过对DNA指纹图比对,就能进行个体识别和亲子鉴定。

2、PCR技术

多聚酶链式反应简称PCR技术,是一种快速体外扩增特异DNA片段的技术。该技术是于1985年由美国PE-Cetus公司的人类遗传研究室Mullis等人发明的,1993年,Mullis获诺贝尔化学奖。1988Jffeys应用PCR技术对发掘的遗骸进行个体识别,认定了其身源。目前PCR技术已广泛地应用于物证鉴定。

(1)PCR技术的原理

应用PCR技术对被检测DNA进行扩增,首先要弄清被检测DNA的两侧碱基顺序,根据其碱基顺序,应用DNA合成仪合成引物。引物是一对小段(几个至几十个碱基组成)寡核苷酸,其碱基排列顺序与所需扩增的被检DNA中的一段互补,在DNA合成中起引导作用。引物决定所需扩增的DNA片段,不同的引物扩增出的DNA片段不同。在扩增时,根据检验的需要,确定要扩增的被检DNA片段,选择引物。引物按碱基互补原则,与待扩增的DNA片段结合,在DNA聚合酶的催化下,以待扩增的DNA为模板,合成与其相同的DNA新链,使被检DNA片段数量增加。PCR技术的关键是需要一对特异性的引物、耐热的DNA聚合酶和四种单核苷酸。

(2)PCR的过程

1)DNA的变性。加热(94°C),使待扩增的双链模板(被检)DNA解离变成单链,这个过程称为变性。

2)引物结合。温度适当降低(55°C),使引物结合到已解离的模板DNA单链侧翼的对应位置上,在局部形成杂交链。

3)引物的延伸。引物在DNA聚合酶的催化下(70°C),沿模板DNA链的3-末端向5-末端延伸合成新的DNA链。以上三个步骤组成一个PCR循环周期,使其被检DNA的量增加一倍。该过程反复进行,一般需要扩增20-40次。PCR扩增DNA的倍数的估计为,随着循环周期的增加,特定扩增DNA片段的数量呈指数方式增加至2n(n为循环周期)

PCR技术以其微量、准确、操作简单、省时、低成本、无放射性污染,适用陈旧性和降解检材等优点得以迅速发展。并广泛应用于生物学、医学、考古学等领域,特别在生物物证鉴定中PCR技术已成为个体识别、亲子鉴定、血型确定、判定作案人数等方面的常规技术。PCR检验认定是一种以点盖面的概率认定,因此,不断开发可供选择的遗传标记,即寻找可供利用的更多的多态性、更高的位点是法医DNA研究的重点。

3、DNA序列测定

DNA序列测定技术是建立在高分辨率变性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术的基础上。该电泳技术能够分离长度达300-500个碱基,而差别仅1个碱基的单链寡聚核苷酸。对于1个待测序列的DNA片段,使其转变成—系列的放射性核素标记的单链寡聚核苷酸,并使其一端为固定的末端,而另一端由长度不同,成为一系列相差1个碱基的连续末端。在四种反应体系中寡聚核苷酸分别终止于不同位置的ATGC碱基。在四种反应体系中寡聚核苷酸产物,在变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,从放射自显影后的4种末端寡聚核昔酸梯子形图谱中,可直接读出DNA的顺序。如把DNA片段或2‘脱氧核糖核苷三磷酸(NTP)以荧光标记面而代替手工测序的同位素标记,便可用全自动激光荧光核酸测序仪进行自动检测DNA的序列。DNA序列测定可检测生物的全部DNA序列,这样从理论上讲,只要有两个生物体的1个碱基的差异才能识别出来,因此,在生物物证的个体鉴定中,具有非常重要的意义,这是今后DNA物证分析技术的发展方向。

(四)动物实验法

动物实验法是采用动物作为模型研究暴力性伤害、疾病和死因等的方法,可用于机械性损伤、机械性窒息、电和热的物理性损伤、中毒等的模拟实验。法医血清学也常用动物实验方法、免疫动物制作各种检测生物物证的抗血清试剂。动物实验作为一种不可替代的技术方法手段已为在科学研究战线工作的人们所共识。

动物实验具有直观性的优点。这种直观性主要体现在动物受到各种有害因素作用下,观察动物损伤的发生机制、表现、转归等。例如,在弹道创伤中,观察来复枪子弹对生物体会产生什么样的损伤,这种损伤是怎样形成的,其损伤程度又与哪些因素有关等。我们就采用X-ray胶片高速照相技术记录不同速度的来福枪子弹弹头如何进入、经过、穿透猫的不同部位的过程,从而直观清晰地弄明白了枪弹伤的形成以及为治疗措施的选择提供了最可靠的依据。又如我们在研究某—有毒物质的毒理作用时,采用不同剂量的该毒物喂食或注射某些动物,能动地观察和检测不同剂量下动物的各种表现及毒物在其体内的分布代谢情况,从而弄明白该有毒物质的中毒机制和可能的转归。

动物实验具有快速、灵敏度高的优点。例如、怀疑某种物质含有剧毒而没有检验方向,但需尽快判明问题时,可分取适量检材进行试验,或注射(不宜注射的物质不能采用注射方式)动物后观察。若动物表现正常,一般可消除疑虑;若出现中毒症状,可对动物进行进—步检查以明确毒物的性质和种类。

动物实验具有便于对比观察的优点,如某些药物具有易于观察的特殊毒性效应,我们可选择对药效敏感的动物,观察是否出现特有症状借以判别是否属于某一类或某一种毒物。例如。将具有散瞳作用的药物制成适当浓度和酸碱度的溶液滴入猫的一只眼,对比观察猫眼瞳孔是否散大,由此判断是否含有扩瞳作用的物质存在。以上的几个动物实验的所具有的优点是其他实验方法不可替代的,无论检测仪器设备何等先进、完善,实验设计何等周密,仅仅靠人类本身是完成不了的。可见动物对人类文明的进步作出了何等的贡献。我们只有严肃、认真地去对待每一次动物实验才无愧于动物为此作出的牺牲。但是由于人类对损伤、中毒、疾病的反应能力是由生物、心理、行为和社会的特点及生存的外部环境的多种因素所决定,因此动物实验结果不能无条件地应用于人类,只能作为参考指标。

《见证》 20121209 铁证如山,DNA科技探案 第九集 当代宋慈_CCTV节目官网-CCTV-12_央视网(cctv.com)  https://tv.cctv.com/2012/12/10/VIDE1355069882526223.shtml?spm=C53141181395.PJSZutjuDzLE.0.0