系统发育举证探案法

江泽珍/编译

● 近年来，在民事和刑事案件中，一种被称为“系统发育举证”的技术广为使用：当一个人被传染某种病毒后，它能测出是谁传染的。虽然方法很有效，但仍需谨慎应用。

西班牙瓦伦西亚沿海的小镇上，有一位叫胡安·马埃索（Juan Maeso）的麻醉师，平日里受人尊敬，背地里却有着卑鄙的一面。在过去至少10年中，他先后在两家医院，从给病人的麻醉药中，撇出吗啡给自己注射，再用相同的针头，给病人注射剩下的麻药。

2007年，马埃索因使得至少275人感染丙肝病毒，4人死于并发症被判有罪。他的罪行积累起来要判1933年，但根据西班牙的法律，他只需服20年刑期。

然而，到了今天，马埃索还在上诉，他的理由是，自己没有染上丙肝，而人只有感染到了丙肝病毒之后才会患上丙肝。可这一说法被去年一篇有关科学证据的文章推翻了。瓦伦西亚大学的费尔南多·冈萨雷斯-坎德拉斯（Fernando González-Candelas）和他的同事用一种叫做“系统发育”的举证法，整理、分析出了约4200种病毒排序，摸清了病毒传染的途径。

如今，这种将传统生物进化轨迹与现代化序列分析相结合的技术是非常有用的，可适用于民事调查、刑事调查及生物辩护领域。今年二月份发表的一篇论文，详细阐述了系统发育举证法是怎样帮助科学家们追寻到带有炭疽菌的海洛因分子——2009年致欧洲吸食者死亡的凶手。

虽然方法很有用，但比利时鲁汶大学的进化遗传学家安妮-米克·旺达姆（Anne-Mieke Vandamme）认为：要将这种科学与法律系统绑定起来是非常困难的。自2002年开始，旺达姆处理这类刑事案件有19起，大多数是受辩护方之请。她说：“系统发育论证法与DNA证据不一样，DNA证据是非常明确的，为世界各国法律界所认同，而系统发育论证法很难做出精确的数据，只能是提供多种可能性，这样的话，被告永远不可能被定罪。”

除此以外，社会上还有一些其他的忧虑。许多患者担心，在民事和刑事案件中，运用系统发育举证会被侵犯隐私，例如艾滋病等。好在如今系统发育举证法已经很成熟了，通过先进的测序和检测工具，旺达姆带领一组专家，正在完善这种方法，使其能在技术上更稳定，作为呈堂证据时也能更准确。她说她希望那些律师、法官和检察官们能了解这种方法的作用及限制，以便更好地利用。

一个共同的因素

当西班牙公用事业公司的医生们发现有很多员工患上丙肝时，马埃索的劣迹也随之曝光。当医生们翻阅员工的医疗记录时，其中一位医生注意到了几个月前，这些患病员工都在瓦伦西亚的家庭健康医院做过小手术。

于是该公司联系了当地的医疗机构，调查了两家医院，翻阅了超过66000多名患者的医疗记录，而马埃索在很多医疗记录中出现，是一个共同的因素，但检察官仍需更多的证据。

这个时候就用到系统发育举证法了。一些病毒，如丙肝病毒、艾滋病毒、流感病毒等，变异得非常快。通过对不同个体中的病毒进行测序，再比对其基因组中细微的差异，科学家就能够探寻其进化轨迹，创建系统发育树。牛津大学研究进化和传染病的奥利弗·派伯斯（Oliver Pybus）说：“我们在做的是病毒系谱学。”

这个过程可以让科学家预测两个或两个以上感染源之间的联系及他们之间相互关联的可能性。由于技术的更新，这类信息显得更有价值。面对蓄意扩散（传染病）类案件时，检察官就会用到这些信息。1998年，路易斯安那法庭上，通过这类信息，理查德·施密特（Richard Schmidt）因二级谋杀未遂而定罪，他给他前女友注射了带有艾滋病毒和丙肝病毒的血液，并骗她说是维生素B12。2001年，这类信息被成功用于发现威胁部分美国政界人士及媒体人员的炭疽孢子的源头。这类信息还能为强奸罪、儿童性虐待案件提供证据。

但系统发育与陪审团所熟悉的DNA配对不一样。旺达姆说：“DNA可以准确地判断或排除一个嫌疑人，而系统发育只是提供了一些证据，比如从A身上发现的病毒很有可能来自于B，但不能作为直接的证据证明这种传染关系。拿马埃索的案子来说，检察官用病毒系统发育证实从流行病学调查中取得的证据而已。

冈萨雷斯-坎德拉斯和他的同事做了一个丙肝病毒系统发育进化树，长达11米左右，用来分析病毒序列，得出它们的进化关系。分析出的结果是，被马埃索感染的321个人中，平均每个人身上有11种这样的病毒序列，还有42人被证实与马埃索无关。

通过这些数据，小组测定了每一位丙肝患者的似然比——病毒由马埃索传播的可能性与病毒由其他传染源传播的可能性的比值。由于需要测定的患者很多，系统发育的信号很强，科学家所得到的似然比非常高，大多数是105,最高达到 6.6×1095。

为了查明患者是何时感染上病毒的，小组用了一种叫“分子时钟”的技术。研究人员列出了每一位患者身上部分的病毒遗传序列，用以往感染上丙肝后，丙肝病毒的突变率估计他们被感染的时间。大约有三分之二的感染者的预计感染时间是他们在瓦伦西亚医院的时候，这也加强了马埃索就是传染源的证据。

对于马埃索的案子，有一些与其他患者之间传染的可能性是非常强的。但系统发育同样帮他消除了47个传染患者的可能，因此那些患者并没有算到他的头上。冈萨雷斯-坎德拉斯说：“我们的检测是公正的。”

谨慎应用

很多科学家认为系统发育举证法最大的用处是能够洗清嫌疑人的罪状。2004年5月，5名保加利亚护士及一名巴勒斯坦的医生被判处死刑，理由是他们在班加西法塔赫医院里，使426名儿童感染了艾滋病毒。因此，从1999年开始，“班加西六人组”就遭到拘留，据说还被实行过酷刑。

系统发育技术分析出的结果是：在这些医务人员到达之前，儿童血液中就已经有艾滋病毒了。2006年复审之前，《自然》杂志在网上公布了这一结果。研究团队的成员派伯斯说：“虽然法庭当庭并没有改判，但这份结果似乎令国家之间的关系紧张了起来。”2007年，法庭将死刑改判为终身入狱，并将医务人员引渡到了保加利亚，在那里，他们得到了赦免。

由于这些标志性的案件，科学家们才开始发展系统发育技术。2010年，德州大学奥斯汀分校的系统生物学家大卫·希利斯（David Hillis）和他的同事首次在病毒传播方向方面提供了强有力的证据。

他们仔细地观察患者体内病毒的种群，因为患者体内有很多的病毒序列，在传染别人时，只有一个序列会被传播。一旦传播后，这个病毒序列会以几何速度增长并且快速进化。因此也发生了一些传染源的病毒与传染者身上的病毒相关性增多的情况。确认这种相关性有助于形成谁传染谁的假设。

新的序列技术同样也能增强系统发育技术。曾和派伯斯一起处理过班加西案子的爱丁堡大学的安德鲁·兰博 （Andrew Rambaut） 说：“你检测的越多，能填补的漏洞就越多。”曾在联邦调查局（FBI）干了26年，现任北德州大学应用遗传所主任的布鲁斯·布德沃（Bruce Budowle）说：“快速、自动的序列测序法能提供大量的信息。”

但还有一点要注意。为了保证证据的有用性，大量的数据需要经过处理。布多维勒说：“如果处理信息的软件或方法没有经过验证的话，在法庭上会遭到质疑。”因此学术界设计了很多有用的应用，尽管只有在取证的时候才会用得到，但布德沃说：“我们必须未雨绸缪。”

2001年，布德沃和他的同事在研究炭疽案件时，用了北亚利桑那大学微生物学家保罗·凯姆（Paul Keim）创造的一个未经验证的方法，弄清了感染者被哪种细菌感染。布德沃说：“这指引我们理解可能发生了什么，最终得出传染源是一个经过加工的化学物质，而不是一般的流感菌。”

根据这个线索，调查人员查到了其源头是实验室里污染物致突变性检测菌株，而这种物质中的一个变种又能联系到布鲁斯·埃文斯 （Bruce Ivins）——美国陆军医学研究所一位微生物学家。我们无法判断在这起案件中，系统发育技术得出的数据有多重要，因为这件案件从未被受理。2008年，FBI开始调查埃文斯时，他就自杀了。

许多案件用系统发育举证法出现了同样的一个问题：这项技术会使感染上艾滋病的人感到羞辱。在许多国家，有些人会在不经意间向性对象传播艾滋病，或者事先并未告知对方而被起诉成谋杀、蓄意杀人或身体侵犯等等罪名，哪怕病毒没有被传播，很多人也会因其侵犯自己的隐私而拒绝测试。

由于这个原因，一些系统发育的专家从此再也不接这类案子，或者对于这类案子会精挑细选。例如，爱丁堡大学研究艾滋病毒进化的学者安德鲁·利·布朗（Andrew Leigh Brown），他是上世纪90年代第一批用系统发育调查案件的专家，但他现在也不处理这些案件了。

去年5月在联合国艾滋病联合规划署，利·布朗提供了一份政策材料，呼吁对于意外传播艾滋病毒案停止使用系统发育举证，当意图很模糊时，就应该谨慎使用系统发育技术及其他的证据。这份文件指出，证据的准确率必须很高。

期许与缺陷

旺达姆感叹如今研究系统发育的人越来越少，因此，她希望，她和其他专家能尽快完善这套系统，鼓励更多科学家加入他们的行列。至于如何取证，旺达姆也希望有一套规范的方法，例如如何发现传染源，对病原体哪个区域进行提取调查等。

之前，科学家说他们会仔细筛选案件。希利斯说：“尽管我们能推断出是谁传染了谁，但我们只会将这项技术用在该用的地方。我选择的案件是带有明确作案目的的，如强奸案、蓄意杀人案等等，并不会选择不经意间病毒传播的案件。”

虽然离瓦伦西亚案件已经有几年了，但论文中的数据又重新激起了对系统发育举证法的讨论，在法律过程和生物辩护过程中，它既有优点又有缺点。去年10月，冈萨雷斯-坎德拉斯受邀在克罗地亚萨格勒布作了场讲座，阐明了在这一领域中的挑战。

由美国国家科学院和英国皇家学会联合创建的数据库还未对外开放，布德沃说：“对于数据访问一直有争议，生物安全和智能社区的专家都希望数据能保密，以免不必要的麻烦。”

任何事都是平等的，最重要的是能准确判断。从系统发育得出的数据能送一个人进监狱，如果碰到生化武器的案件，有可能对某个国家进行制裁或者发动战争。由于微生物进化得很快，验证工具和方法也必须不断改变。布德沃说：“这是个日益更新的领域，我们现在用的，两年以后或许就不能用了。”