微藻检验在法庭科学领域的应用初探

徐 欣， 刘 兆， 丁 辉

(中国人民公安大学刑事科学技术学院， 北京 100038)

微藻检验在法庭科学领域的应用初探

徐 欣， 刘 兆， 丁 辉

(中国人民公安大学刑事科学技术学院， 北京 100038)

微藻是一种分布广泛的单细胞浮游植物，微藻中的硅藻门常被看作是水中尸体死亡原因的标志，也有研究发现，水体或土壤中的微藻可以通过接触转移到衣服鞋子上，通过对比检验，可推断嫌疑人与现场的关系。目前微藻在法庭科学领域的研究多集中于法医鉴定中溺死的硅藻检验，分析方法大致可分为形态观察法、化学分析法和遗传物质检测法三类，微藻作为植物物证的研究现主要是比较不同提取剂对硅藻的提取效果。今后有待完善微藻的自动化种属鉴定、推广新型检验方法并拓展微藻数据库，微藻将在法庭科学领域发挥更重要的作用。

法庭科学；微藻；硅藻；溺死；植物物证

0 引言

微藻是一种自然界中常见的单细胞植物，多数生活在水中，部分亦生长于潮湿的土壤和其他物体表面[1]，在能源与环境、水产养殖、食品保健等领域均有广泛的应用。在法庭科学领域中，当水中尸体腐败严重，尸体溺死征象不明显时，微藻中的硅藻门在判断是否为生前入水溺死时起着重要作用[2]。另外，案件中常需要推断嫌疑人的生活轨迹是否与犯罪现场相重叠，这时可利用微藻分布广泛且各地种群数量不同的特性，将其作为植物物证推断嫌疑人与现场之间的联系[3]。目前硅藻的检验方法丰富多样，如果今后进行更深入的研究，将会为公安实际工作中的侦查办案等环节提供更多线索和证据。

1 微藻在法庭科学中的实际应用

1.1 微藻作为法医溺死标志的应用

微藻中的硅藻门具有富含硅质的细胞壁，结构稳定，耐腐蚀。生前入水时，硅藻会随进入呼吸道的水一起到达肺部并通过气血屏障，随血流入其他器官。在判断水中尸体是否为生前入水时，对尸体内部的脏器、牙齿、骨髓等组织进行硅藻筛查是一种常规检验，并广泛应用于实际办案中。

目前法医学对溺死鉴定中硅藻检验技术有较深入细致的研究，这些研究内容主要集中在两个方面：一方面，不断提出、发展实验方法，优化实验条件，从而提高硅藻检验结果的精准度；另一方面，利用硅藻的生物学分布具有区域特异性和稳定性的特点，统计不同水域的优势硅藻种群信息，进一步辅助说明尸体入水地点及其他相关信息[4]。

1.2 微藻作为植物物证的应用

由于微藻种类繁多，分布易受环境影响，不同环境条件下微藻的种属组成大不相同，所以微藻可以作为植物物证应用于法庭地质学，用来分析犯罪嫌疑人与犯罪现场之间的联系，或提供未知检材的地理分布相关信息。并且，由于微藻形态微小，不易被嫌疑人察觉，被清除和破坏的可能性较低，证据的原始保留有利于其检验分析，作为植物物证也有较高的可信度。在这类检验中，通常使用同种方法提取出嫌疑人衣物、受害人衣物和现场环境中的微藻，并对其进行种属检验，根据检验结果推断嫌疑人与犯罪现场的关系[5]。

2 微藻的主要检验方法及比较

2.1 微藻在溺死鉴定中的检验方法

微藻检验方法主要有形态观察法、化学分析法和遗传物质检测法。形态观察法是使用不同方法将稳定的硅藻细胞壁与组织相分离，再使用显微镜或扫描电镜观察硅藻细胞壁形态，从而对硅藻进行种属鉴定，根据分离硅藻细胞壁方法的不同，又分为消化法和物理破坏法。消化法即在使用不同的消化试剂将器官组织消化的同时，保留下不易被消化的硅藻细胞壁,在实际办案中多使用这种方法进行硅藻检验，也有不同消化试剂的硅藻检出率的比较[6-7]；物理破坏法则是通过加热、梯度离心等物理办法实现组织和微藻的分离[8]。化学分析法则是利用叶绿素的光学敏感性来检测器官组织中的浮游生物特异叶绿素[9]。遗传物质法即扩增组织中浮游生物特异DNA序列[10-11]，从分子水平进行检验。表一为主要的硅藻检验方法特点及其评价,其中微藻检出率由于微藻的种类、消化试剂浓度及消化时间不同而有所差异。

表1 主要的微藻检验方法概述和评价

2.2 微藻作为植物物证的检验方法

微藻作为植物物证的检验方法多为形态观察法，当衣物接触自然环境的水体或土壤后，微藻会因接触而转移到衣物表面。使用不同提取剂提取衣物上粘附的微藻，将其中的优势藻种与各地微藻库进行比对，即可推断该衣物与嫌疑区域的联系。Uitdehaag等[12]借鉴花粉在刑事科学领域的研究方法，衡量水、乙醇和硫酸这3种提取剂，对于棉质衣物中微藻的提取效果，得出硫酸的提取效果最好，得到的数量最多；乙醇提取所得的微藻种类与环境样本中微藻的种类更为接近。Scott等[13]则是比较了水、乙醇和过氧化氢3种提取剂的提取效果，发现过氧化氢的提取效果最好，而且提取所得的微藻种群与环境样本最为相似。在植物物证领域，目前微藻检验的实验方法较单一，有待进一步地深入研究。

3 微藻检验发展展望

3.1 种属鉴别自动化

目前针对微藻的自动识别和定量检验的方法，比如化学分析法和遗传物质分析法等，依赖于待检藻类的生物活性，并且对实验室仪器和实验人员要求较高，实际办案中仍普遍使用形态观察法来对微藻进行检验鉴别。在此实验过程中，由于微藻种类繁多，个别种类外观差别较小，并且由于分离微藻的前处理过程涉及消化、离心、抽滤等环节，导致微藻的外观毁损或改变，给微藻的种属鉴别带来困难，在鉴别种属时，往往需要实验人员熟练掌握大量微藻的形态。建立微藻形态的自动识别系统，既可以缩短检验鉴定的时间，不要求实验人员掌握相关专业知识，又可以降低微藻形变带来的干扰，降低实验困难度和时间成本，也有利于微藻检验在法庭科学其他领域发展。

3.2 推广新型检验手段

目前微藻的研究方法多样，实验结果的精准度和影响因素也有多方研究，但目前实践中最常应用的仍为传统的硝酸消化法。一方面可能是由于该方法具有明确的行业标准，经过长时间的研究，鉴定结果更为可靠，另一方面其实验简单，不需其他专业的基础知识即可操作。但该种方法存在微藻检出率较低、安全性较差等不足之处，推广新型微藻检验方法就极为必要。这就要求在深入研究新型检验方法、衡量其实验结果的准确性的同时，加强不同专业不同部门的交流合作，共同研究科学精准、易实施的可行方案，使微藻检验的自动化和定量检验成为可能。

3.3 建立并丰富微藻数据库

微藻的种群分布和数量多少易受到环境的多方因素影响，在检验鉴定中可正逆两方向考量。当判断样本是否来源于目标区域时，各地区的优势微藻数据库则可以为检验提供基础数据；当从一份未知来源的样本中检测出微藻的存在时，由于不同藻种适宜生长的适温范围、水体盐度、微量元素浓度和光照强度等都有很大差别，从生物生态学角度建立的不同种属微藻生活习性的数据库则可辅助推测其接触的水体或土壤所处的气候类型，提供其来源地的地理环境信息。全方面建设微藻数据库，加强不同学科研究成果的联系，可以为侦查办案提供更多信息和线索。

4 结语

综上所述，浮游微藻在刑事技术领域的应用早已不再局限于法医溺死检验，还可辅助研判来源地信息。其实验方法多样，无论是基层实践还是科研实验室，都可针对自身设备条件，选择不同方法进行检验。继续深入对硅藻的研究，推广应用新型实验方法，加强数据库建设，微藻将会在法庭科学领域发挥更重要的作用。

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(责任编辑 陈小明)

徐 欣(1989—)，女，内蒙古人，公安大学刑事科学技术学院2014级研究生。研究方向为法化学。

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