司法孢粉学在司法鉴定中的应用

张 琪，陆开清，李金锋，夏晓飞，王 萍，胡 灿，朱 军，王宇飞，姚轶锋,*

（1.中国科学院植物研究所系统与进化植物学国家重点实验室，北京 100093；2. 北京自然博物馆，北京 100050；3.公安部物证鉴定中心，北京100038；4. 中国科学院大学，北京 100049）

1 司法孢粉学概况

1944年英国植物学家Hedy和Williams[1]提出“孢粉学（Palynology）”一词，建立了以真菌、藻类、苔藓和蕨类植物的孢子（spore）和种子植物的花粉（pollen）为研究对象的植物学分支学科。随着孢粉学研究的深入，其范畴已从生物学拓展到了地质学、医学、环境学、考古学及法庭科学等诸多领域[2-4]。

司法孢粉学（Forensic Palynology）是指在各类涉法案件中通过研究孢子、花粉和其他微生物将嫌疑人、受害者与犯罪现场关联起来的科学[5]。Edrtman（1969）首次探讨了花粉分析在犯罪学上的初步应用，奠定了司法孢粉学在法庭科学的基础[6]。此后，新西兰[7-17]、英国[18-25]、澳大利亚[26-28]和美国[1,29-34]等国家也陆续开展司法孢粉学的应用研究。以新西兰和英国为例，自20世纪80年代以来，新西兰以Dallas Mildenhall为代表的孢粉学家开始进行司法孢粉学研究，目前司法孢粉学已成为新西兰的一项常规技术[1]。同样，这项技术1990年以前在英国鲜少应用，但之后在法庭科学家Patricia Wiltshire的极力推动下，该技术得到了广泛的应用。相比之下，加拿大[35-36]、意大利[37-38]和西班牙[39]等国家司法孢粉学的应用相对滞后。近年来，我国也开始了司法孢粉学的应用研究，已经有一些成功的案例[2-4,40-46]，表明了司法孢粉学的实用性与有效性。

2 司法孢粉学的理论和实践基础

司法孢粉学以洛卡德交换原理（Locard Exchange Principle）为理论基础，即在罪犯与相关的物体或地点之间会发生物质的相互转移。而这个过程有两种转移方式，分别是罪犯在犯罪现场留下物质，以及罪犯从犯罪现场带走物质[27,47]。简单来说，即凡有接触，必留痕迹。当罪犯进出现场、动手作案时，他所接触过的物体表面会和他的身体之间发生物质的交换，从而留下痕迹（例如指纹、尘土、血液、皮肤细胞、纤维或金属碎屑等），同时他的身体也会从这些物体表面沾上痕迹。即便罪犯刻意清理过，也很难将这些痕迹彻底消除。而当罪犯作案时，孢粉借助衣物、尘土等载体，会附着到罪犯身上，从而留下痕迹并将其带离现场。因此，通过分析罪犯身上衣物、鞋泥等的孢粉组合，可以判断和追溯犯罪现场相应的植被和环境状况。

孢子和花粉（简称孢粉）以其诸多特性提供了一种常用的物质转移来源，在土壤和灰尘颗粒转移的背景下进行交换。其特征、特点在于：1）体积小，大小通常只有几十微米（最大可达上百微米），肉眼不可见，需要借助显微镜观察和分析；传播广，空气、土壤等各类环境和物体表面无处不在；由于孢粉外壁中富含孢粉素，因此外壁坚固，在自然界中耐降解，可长期保存[3,19,44,48]。2）虽然孢粉体积小，但是其大小、形状、萌发孔（沟）类型和表面纹饰等形态结构及其组合具有丰富多样性，不同植物类群间变化很大（图1）。依照其形态结构差异，可以明确鉴定到门、纲、目、科、属，甚至少数特殊植物鉴定到种，进行有效比对。3）除不同植物类群孢粉形态结构有差别之外，由于地理、地域植物多样性不同的关系，其“孢粉组合”特征也很不相同，具有特征意义。依照不同地理、地域单元孢粉组合不同，类似人类的指纹各不相同，这些孢粉“指纹”可用于刑侦过程中的空间追踪[7,19,31,36,48]。4）不同植物在不同地理分布位置有特定的开花期，花期散布的花粉浓度较高，植物地理组合不同，可用于辅助推论甚至断定案发时间[19,49]等。

图1 部分花粉形态结构多样性示例（光学显微镜，比例尺：图1-1，1-2，1-4…1-12 =20μm，图1-3 =50μm；1、2：芝麻，3：棉花，4、5：荞麦，6：向日葵，7、 8：油菜，9：百里香，10、11：紫苜蓿，12：荆条）Fig.1 Exampled samples of form-and-structure-diverse pollens(Observed under microscope at the scale of 20μm for all pictures with the exception of the picture-3's 50μm) (1 and 2, sesame's; 3,cotton's; 4 and 5, buckwheat's; 6, helianthus'; 7 and 8, cole's; 9,thyme's; 10 and 11, purple alfalfa; 12, bramble's)

3 司法孢粉学的应用案例

司法孢粉学的应用范围广泛，可用于盗窃、谋杀、强奸、贩毒等诸多类型的案件调查，我们对近50年的应用案例进行了梳理，主要可分为以下几种类型：

3.1 确定嫌疑人与犯罪现场的关系

案例1：1959年，一名男子在多瑙河流域失踪，警方仔细调查后找到一名嫌疑人，但没有直接证据将其定罪。通过对嫌疑人鞋泥进行孢粉分析，发现孢粉组合中主要有云杉（Picea asperata）、柳属（Salix）和桤木（Alnus cremastogyne）等现代植物的花粉，以及中新世山核桃属（Carya）化石花粉，该组合特征与维也纳北部地区的植被相符，警方最终在该地区找到被害人尸体[6]。

案例2：新西兰一起盗窃案中，小偷逃跑时碰到了庭院中正在开花的金丝桃属（Hypericum）植物。之后警方抓获了一名嫌疑人，从其衣物上发现了大量成块的金丝桃属植物花粉，并与直接从该植物上采集的花粉粒在大小、形状、色泽等特征方面均相同，因此证实该嫌疑人近期接触过这种植物[14]。

3.2 推翻不在场的证供

案例1：新西兰一名嫌疑人为逃脱警察追捕钻进了一片正处于开花期的玉米地，之后被抓，但他否认去过那里，其衣服肩部沾有的大量花粉经比对后鉴定为玉米花粉，据此推翻不在场证供[8]。

案例2：英国一起强奸案中，嫌疑人声称与受害人在离案发现场不远的公园里自愿发生过性关系。通过孢粉分析及比对，结果显示双方衣物和鞋子的孢粉组合与案发现场吻合，而与公园不一致，从而否定了嫌疑人的说法[24]。

3.3 确定毒品来源及运输路线

案例1：新西兰某港口查获大量大麻脂，为查明其来源对样品进行了孢粉分析，并没有发现新西兰的常见植物花粉，如假山毛榉属（Nothofagus）、罗汉松属（Podocarpus）、陆均松属（Dacrydium）等，但含有丰富的大麻（Cannabis，相对丰度平均达到88%）和蒿属（Artemisia，10%）花粉，以及藜科（Chenopodiaceae）、凤仙花属（Impatiens）等外来植物花粉，而这些植物在新西兰档案中没有记录，结果表明大麻脂是进口的[8]。

案例2：美国纽约查获一批可卡因，警方将样品送检，希望了解其来源及走私路线等相关线索。孢粉组合中出现了大量生长于玻利维亚和哥伦比亚地区的热带植物花粉，以及北美地区常见的北美短叶松（Pinus banksiana）和加拿大铁杉（Tsuga canadensis）花粉、纽约和曼哈顿海岛常见的杂草植物花粉。根据孢粉组合推测这批样品的产地可能在南美，之后在北美打包分装，随后走私到纽约[31]。

3.4 确定犯罪现场

案例：我国某农场内的南侧树林中曾发现一具女尸，但无法确定南侧还是北侧树林为第一现场。后将死者鞋泥及两侧树林的泥土样品进行孢粉检验及比对。结果显示鞋泥与北侧树林泥土中的孢粉组合特征相同，与南侧树林有明显差异，最终协助警方将北侧树林确定为第一现场[43]。

3.5 确定案件发生时间

案例1：瑞士一起谋杀案中，嫌疑人声称他的枪几个月前擦拭涂油后就一直密封在盒子里，但枪支上的油脂经孢粉分析后，发现含有桤木（Alnus cremastogyne）和桦木（Betulasp.）花粉，案发时这两种植物都在传粉，而嫌疑人所称的时间明显早于这两种植物的传粉期，因此证明嫌疑人在撒谎[50]。

案例2：1994年2月，在德国马格德堡的一座坟墓里发现了32具男尸。对死者和杀人犯的身份鉴别主要有两种说法，一是1945年春天二战后期受害人被盖世太保所杀；二是受害者是苏联士兵，1953年6月17日他们拒绝攻打德意志民主共和国，于是被苏联秘密警察所杀。通过对21个头骨进行花粉分析，在其中7个头颅鼻腔的冲洗液中发现大量夏季生长的植物花粉（如：车前草Plantago asiatica），因此推断受害者死亡时间发生在6月或7月[51]。

3.6 缩小调查范围

在我国一起无名尸案侦破中，同济大学花粉应用研究中心通过对死者衣物及其口腔、鼻腔等器官内的残余物进行孢粉分析，根据孢粉组合特征将死者来源缩小到长江中上游一代川西、鄂西北地区，为案件侦破提供了重要线索，最终查明死者来自四川西昌[42]。

3.7 确定受害者死亡原因

在巴西一起案件中，一个小男孩食用蜂蜜后死亡，但死因不明。法医在其胃内容物中检测到有毒植物花粉，从而明确小男孩的死因[6]。

4 展望

尽管目前很多国家已经逐渐将司法孢粉学应用于实际案例中，但是要实现该学科在司法鉴定中的广泛应用，还有很多工作需要开展。

1）加强宣传普及工作。上级部门应当采取措施宣传普及孢粉学等证据和取证知识，通过宣讲大量案例，使刑侦界各级人员特别是一线法医等证据采集人员加强了解和形成运用孢粉学证据的意识，结合以往案例，阐明孢粉学的特点和利用的价值意义等。

2）建立健全孢粉物证采集流程标准和规定。组织相关专家研究建立规范的采集、保存送检方法，把司法孢粉学物证运用编入刑侦证据收集的流程中，对案件侦破起到关键作用或证据样品收集科学完整，有备无患，以备不时之需。

3）加强数据库基础平台建设。孢粉“指纹”如同人的指纹，需要在全面调研和认识不同地理单元孢粉时空规律和不同生态系统孢粉组合基础上，有重点、有代表性地获取不同地域不同季节的特征性孢粉组合“指纹”大数据，构建完善的孢粉数据库平台，开发孢粉快速识别软件，实现孢粉物证的快速鉴定和精确比对，为公安机关侦破案件争取时间。

4）加强实验设施和技术体系建设。司法孢粉学与法庭科学其它分支一样，要求具备标准化和专业化的孢粉实验室，以及精密的分析仪器，建议考虑布点重点建设司法孢粉学实验室，以便集中服务。同时，针对案发现场不同的载体，例如鞋泥、衣物、头发等，构建一套成熟的孢粉分析技术体系，有效提高孢粉物证的价值。

5）加强专业人才培养。司法孢粉学的专业性，以及在痕量级水平上进行环境分析的必要性，决定了从事该工作的技术人员必须是有司法鉴定经验的孢粉学家。但是，目前有经验的司法孢粉学专业人才缺乏，而且有该专业的院校或相关培训机构稀缺。因此，今后应当注重加强这方面的人才培养。譬如国家或省级层面职能机构组织全国性重点培训班，培养培训骨干力量。

6）加强应用研究。针对我国司法孢粉学应用较少的现状，在加强基础研究的同时，需要加强与公安和司法机关实战部门的合作，将构建的平台和技术体系进行普及、推广和示范性应用，同时将这些技术平台逐步应用到实际的案件中。