如果對刑偵類影視節目感興趣，你應該十分熟悉《犯罪現場調查》系列裏，痕跡專家們拿着棉籤在犯罪現場血跡、精斑、兇器上面“揩幾揩”的場景，也知道他們是在收集人體體液，用以提取DNA鎖定真兇。

隨着科學的發展，如今可以提取DNA用於識別罪犯的物證，已經不僅僅直接來源於人體體液。

圖丨123RF

被拍扁的蚊子，

成了犯罪現場的“目擊證人”

這是2005年西西里島的一個真實案例，刑偵人員從蚊子肚子裏的血提取到了受害者DNA，並藉此證據成功將嫌疑人定罪入案[1]。

當時，一名女性被殘忍地勒死並拋屍於西西里島一處沙灘上。經過調查，一名住在離沙灘比較遠的內陸地區的商人被認定爲嫌疑人。刑偵人員在商人住所的牆上，找到了一灘蚊子的血跡以及少量血痕。除了牆上的血痕，刑偵人員也在那灘蚊子血裏提取到了與受害者匹配的DNA，爲受害人曾經出現在嫌疑人住所提供了佐證[1]。

這個案子提出了從蚊子血裏提取人體DNA，並進行個人識別的可能性。就在前不久，美國賓夕法尼亞州立大學伯克分校的研究人員就此進行了詳細的研究[2]。

圖丨Pixabay

蚊子天生有“福爾摩斯”的潛質

研究人員認爲，蚊子的各種特性使它天生適合成爲犯罪現場的物證。

首先，蚊子的分佈範圍廣泛、種類繁多，在多數犯罪現場也很常見。而且不同種類蚊子的飛行習慣和“飲食習慣”各有不同，有助於犯罪現場的推理和應用。就像上述案例，昆蟲學家分析蚊子“屍骸”發現，這種蚊子是嫌疑人住所區域的常駐品種，在沙灘上比較少見，說明受害者曾出現在嫌疑人住所（起碼是附近）[1]。而且，蚊子更喜歡溫暖的血液，屍體血液不在它們的菜單上。

同時，蚊子雖然在飢腸轆轆時可以飛行很長距離尋找食物，但喫飽喝足後，會傾向於待在用餐地點，直至把餐食消化完畢。這樣，從犯罪現場收集的飽餐蚊子，很可能就是當時的“目擊者”，而不是喫飽後從鄰居家飛過來串門的“喫瓜羣衆”。

另外，有其他學者提出，別的昆蟲中是無法成功提取人類DNA的[3]。這樣看來，蚊子彷彿成爲了犯罪案件中的“福爾摩斯”。

但是，被吸進蚊子肚子裏的血液，每一秒都經歷着蚊子消化系統各種酶的分解，血液裏的DNA也不例外。經歷這樣的消化、分解，一段長約2米的DNA慢慢變成了1米、0.5米、2釐米，最後碎成渣渣。DNA都被消化了，還能用來做鑑定嗎？

賓夕法尼亞州立大學的研究人員提出，碎成渣渣的DNA可能無法挽回，但斷成中小片段的DNA因爲具有“單核苷酸多態性”的特點，還有辨別罪犯的潛力[2]。

想搞清楚什麼是DNA的單核苷酸多態性，要先看看我們都聽說過但又不熟悉的DNA究竟是什麼。

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每個人的“DNA密碼書”

內容和長度不一樣

大家都知道，DNA可以攜帶遺傳信息，不過很多人並不瞭解具體的攜帶方式。DNA就像一本由A、T、C、G四個字母寫成的“密碼書”，這裏的字母，指的是DNA最基本的結構——脫氧核苷酸，所含有的不同鹼基。通過這4個字母的不同排列組合，寫成的書各種各樣。

蘋果的“密碼書”與貓的寫法不一樣，貓的“密碼書”也不同於人的。不同物種的“密碼書”篇幅和內容都不盡相同，比如人體體細胞46條染色體含有的DNA，篇幅大概是30億個鹼基對[4]。哪怕是同物種的 “密碼書”，篇幅和內容也不完全相同。說到這，就涉及到個人識別的物質依據——DNA多態性了。

上課的時候，大家翻開統一教材，找到指定的頁碼與段落，看到的內容和長短完全相同。但每個人的“DNA密碼書”目錄一致，內容和長度卻稍有差別。翻到相同的章節，人與人之間有可能會有幾個字母的差異，比如你的是ATG，我的是TTG，他的是GTG。這叫做“DNA序列的多態性”，就是同樣位置上的DNA序列長度一樣，但有一個甚至好幾個字母（鹼基）差異。

有時候，部分人的“密碼書”在某些位置上缺了或多了一段密碼，這種就叫做“DNA長度的多態性”。DNA序列多態性和長度多態性，統稱爲DNA多態性。

簡而言之，就是我們每個人的“DNA密碼書”有所不同。而這個不同，就是法醫做個人識別的物質依據。

大段DNA，用“密碼串”識別身份

既然每個人有所區別，法醫可以通過對比“密碼書”識別身份，但測出整本書再比對非常費時費力。而且蚊子肚子裏的DNA已經被切斷，難以拼回原形。西西里島的案例，是通過組合比較多個位置的成段的DNA“密碼串”完成了識別。

幾個字母組合在一起，並在“密碼書”中反覆出現，就叫做“密碼串”（正式名稱是重複序列，如下圖的AATG）。這些不斷重複的“密碼串”大約佔整本“密碼書”的20%~30%。短串聯重複序列（STRs）則是“密碼串”中比較短的類型，一般由2~7個字母組成一個“小密碼串”，“小密碼串”重複10~60次串聯成一個“大密碼串”。

這樣的“大密碼串”在整本“DNA密碼書”中，大概有5萬~10萬個。根據我國《人類DNA熒光標記STR分型結果的分析及應用》標準，檢測13個或以上不同位置的“大密碼串”重複數量的差異，便足以進行個人識別。

這一串重複的AATG叫“短串聯重複序列”，張三重複7次，李四重複8次，重複次數是兩人之間的區別 | 作者供圖

碎成小段，用“一字之差”斷真兇

但“密碼串”的檢測對於DNA長度有一定要求，如果血液經過蚊子消化，“密碼串”被截斷，就無法對重複次數進行計數。這個時候，DNA的單核苷酸多態性(SNPs)就可以派上用場了。

所謂SNPs，就是“DNA密碼書”某個位置上的一個字母被其他字母替換、丟失，或者在旁邊插入了其他字母，簡單地說，就是“一字之差”。

同樣的一段序列，張三第3個字母是T，李四是C，王五第3個字母丟失了，蔡六在第三個字母旁多了一個字母，這種現象叫“單核苷酸多態性” | 作者供圖

對比起“密碼串”，“一字之差”在人體的“DNA密碼書”中分佈更廣泛，而且因爲只有一個字母的差別，可以利用更短的DNA片段進行檢測，更適合用於被蚊子消化過的血液中。

賓夕法尼亞州立大學的研究也發現，蚊子血的“一字之差”比“密碼串”更容易被檢測到。蚊子消化血液48小時後，仍可檢測出70%以上的“一字之差”，而“密碼串”只剩不到50%。

但由於“一字之差”的區分度比較差，所以在分辨混合多人血液的蚊子血時，“密碼串”的識別能力更強[2]。作者認爲這兩種檢測方法均可應用在犯罪現場，幫助刑偵人員獲得嫌疑人的信息。

從過去連指紋都不懂得采集，到現在利用蚊子血協助破案。科學發展除了使人類文明更進一步，也使我們離真相更近一步。蚊子：知道什麼叫天網恢恢，疏而不漏了嗎？

參考文獻

1. Spitaleri, S., et al., Genotyping of human DNA recovered from mosquitoes found on a crime scene. International Congress Series, 2006. 1288: p. 574-576.

2. Gray, S.L., et al., Determination of human identity from Anopheles stephensi mosquito blood meals using direct amplification and massively parallel sequencing. Forensic Science International: Genetics, 2020. 48: p. 102347.

3. Kreike, J. and S. Kampfer, Isolation and characterization of human DNA from mosquitoes (Culicidae). Int J Legal Med, 1999. 112(6): p. 380-2.

4. 朱玉賢，李毅，鄭曉峯，郭紅衛, 現代分子生物學. 4 ed. 2013, 中國北京: 高等教育出版社.

作者：喵奴·Catherine

編輯：代天醫

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