试剂知识丨从滴血认亲到DNA鉴证法，技术手段如何破解鉴证难题？

很多朋友都看过《大宋提刑官》《神探狄仁杰》

也一定有许多人是福尔摩斯与神探波洛的粉丝

这些文艺作品展示了追凶之路的智力博弈

不过在现实世界里

除了缜密的思考与推理

警方追凶还有赖于科学技术的进步

今天就带大家认识一下

鉴证手段之DNA鉴定！

古代的“滴血认亲”——既不科学也没效果

在中国古代，在案件审理过程中会用到滴血认亲这种原始的亲子鉴定手段。所谓的“滴血认亲”，实际上包括两种方法：一种是血滴到碗里，看血液是否融合，以此来判断两个人是否存在血缘关系。这种方法被称为“合血法”，是明代左右出现的，主要适用于两个活人之间的亲子鉴定。还有一种较为古老的滴血认亲方法，被称为“滴骨法”。最早的历史记载出现在三国时期，就是将活人的血滴在死人的尸骨上，如果血液能够渗入骨头里，就说明存在血缘关系，也就是用于活人与死人之间的亲子鉴定。

“大宋提刑官”宋慈的《洗冤集录》中对“滴骨法”有如下记载：检滴骨亲法，谓如：某甲是父或母，有骸骨在，某乙来认亲生男或女，何以验之？试令某乙就身刺一两点血，滴骸骨上，是亲生，则血沁入骨内，否则不入。俗云“滴骨亲”，盖谓此也。

实际上，以上两种方法没有任何科学依据可言，液体相溶原理是“相似相溶”，极性溶质易溶于极性溶剂，非极性溶质易溶于非极性溶剂，譬如油和水就是典型的不相似所以无法相溶，水是极性分子,而油属于脂类,是高级脂肪酸甘油酯,它的极性很小。

所以《甄嬛传》中滴血认亲的名场面只是艺术加工而已哟~~~

现代DNA鉴证发展——20年间突飞猛进

1953年，Watson和Crick发现了DNA双螺旋的结构，开启了分子生物学时代。1962年，两人因为此项杰出贡献，获得了诺贝尔奖生理学奖。

1984年9月10日，亚历克·杰弗里斯在莱斯特大学的实验检视一批DNA的X射线图谱胶片，这些DNA都来自他一个同事的家庭成员。

当时，他看到这些家庭成员复杂的DNA图谱中有相同之处也有不同之处，经过半个多小时的检视，他意识到这些复杂的图谱反映的是每个人的遗传密码，相当于每个人特定的DNA指纹，可以在法医领域进行精确的个体识别，也可以与孟德尔遗传定律配合进行准确的亲子鉴定。

在该技术开始商业化的1987年之前，全世界只有杰弗里斯的实验室能进行DNA亲子鉴定和个体识别。

1985年，DNA指纹技术首次应用在一桩移民案中法医鉴定。一个加纳移民家庭中最小的儿子返回加纳探亲，当他回到英国后，海关发现他的护照被涂改了，因此认定这个孩子是"冒牌货"。警方邀请杰夫里斯对这个孩子进行DNA指纹鉴别。结果证实，从遗传特征看，这个孩子是这家儿子的可能性是99.997%。这一结果促成了一家人的团聚。

1986年，DNA指纹技术第一次应用在刑事案件中，帮助警方找到了奸杀两名少女的凶手，避免无辜者蒙受不白之冤。这是英国史上第一例，也是世界上第一例运用DNA破案的案例。这些真实的案例被写成文学作品，并被多次搬上荧屏，让杰弗里斯和他的技术发明在全球范围内引发震撼。如今，DNA亲子鉴定和个体识别已经在世界范围内普及，并造福人类。杰弗里斯为此也获奖无数，1994年被伊丽莎白女王二世授予骑士爵位。

2009年，来自哈佛大学和斯坦福的研究人员采用的一个新方法，避免了DNA序列检测的繁琐样品准备步骤，能在纯样品中能够实现10-18M级的检测灵敏度，极大程度上改善了在犯罪现场提取的样本内DNA含量不足的问题。

破获金州杀手案——DNA公共数据库的力量

1974年至1986年间，后来被称为“金州杀手”的约瑟夫·詹姆斯·迪安杰洛（Joseph James DeAngelo ）在美国加州至少犯下了13起谋杀案、51起强奸案和120起入室盗窃案。迪安杰洛逍遥法外44年，本以为会安度晚年，然而最终却因为DNA公共数据库的出现暴露了自己。

当年，尽管警方发现了大量线索，却始终不能缩小调查范围，负责该案件的加州探员霍尔斯前后追踪过数千名嫌犯，也都无疾而终。没有新的线索出现，FBI决定寻求基因专家的帮助。五名探员与基因学家芭芭拉·蕾-文特合作，将金州杀手的DNA样本上传至民间人士建立的基因组网站GEDmatch。

GEDmatch的使用完全免费、公开，当时的GEDmatch上大约有1700万份个人自愿提供的DNA样本数据，初衷用来寻找远亲，建立家族族谱。

2017年通过在GEDmatch上进行基因谱系学搜索，芭芭拉确定了金州杀手的一位19世纪的曾曾曾祖父，以及他的大约1,000多人的男性后代。在几个月的时间里，探员使用其他线索（如年龄、性别和居住地）逐一排除这些家谱中的嫌疑人。

在只剩下几人时，因为有不止一位受害者告知警方“他有一双蓝色的眼睛”，警方最终锁定一个名叫约瑟夫·詹姆斯·迪安杰洛的七旬老头。他就住在萨克拉门托县的柑橘高地（东区强奸犯在此处及附近犯下多起案件）。

2018年4月18日，警方从迪安杰洛的汽车门把手秘密收集了一份DNA样本，稍后又从迪安杰洛的路边垃圾桶中找到一片纸巾，收集了另一份样本。这两份样本都与金州杀手犯罪时留下的样本匹配，金州杀手就是约瑟夫·詹姆斯·迪安杰洛（Joseph James DeAngelo ）。

警方正是通过锁定“金州杀手”杰里伯恩斯的表妹詹宁斯才终于将其抓获。

这种家族性DNA测试技术被Science列为2018年一大技术突破。

基因家谱技术背后有两个重要前提：

公共基因数据库的兴起。过去警方的DNA数据库里，一般只包含有前科的罪犯的DNA，如今普通人只需花一点钱，用棉签刮一下口腔黏膜，寄给专业公司，就能对自己的DNA进行检测。这些数据逐渐累积，形成了庞大的公共基因数据库。

“长线家族搜索”的方法，这也是基因家谱能实现模糊匹配的关键。过去通过DNA比对进行的家族搜索，只能匹配到近亲；而“长线家族搜索”可以实现个体DNA与第三代表亲的匹配。这项技术不仅可以用于寻找被收养者的亲生父母，还可以有更广泛的用途。

虽然基因检测技术与人工智能和大数据的结合能够为警方侦破案件带来更多便利，但还是有不少人在质疑这项技术会让人不知不觉地被卷入刑事案件中。也许未来各领域关于人工智能与个人隐私的争论，还将持续很久。