刑事科學(xué)技術(shù)課件

刑事科學(xué)生物證據(jù)分析與鑒定李劍波醫(yī)學(xué)博士/教授法醫(yī)教研室

刑事科學(xué)生物證據(jù)在刑事與民事案件審判中起著至關(guān)重要的作用，是我國刑事訴訟法中規(guī)定的一類重要證據(jù)。生物物證定義：指與人體有關(guān)的生物性檢材。包括人體組織與器官、體液、分泌物、排泄物及由它們形成的斑痕。如血液、精液、唾液、骨骼、牙齒、毛發(fā)、肌肉、皮膚、粘膜等法醫(yī)物證檢驗?zāi)康模貉芯亢徒鉀Q司法實踐中有關(guān)生物學(xué)檢材的個體識別和親權(quán)鑒定問題，是法醫(yī)學(xué)鑒定的一個重要組成部分。

在常見的兇殺、毆斗、搶劫、性犯罪等暴力犯罪以及交通事故和一些民事案件中，由于個體間、個體與周圍物體（兇器、肇事車輛等）的接觸，常常在犯罪現(xiàn)場可以發(fā)現(xiàn)血痕（液）、精斑（液）、毛發(fā)、煙頭、組織碎屑等各種法醫(yī)物證檢材，這些法醫(yī)物證檢材的檢驗與犯罪嫌疑人或受害人進行統(tǒng)一認定比對，從而達到認定犯罪嫌疑人。第一節(jié)現(xiàn)場生物檢材DNA的采集、保存一、檢材的發(fā)現(xiàn)大部分法醫(yī)物證檢材是在現(xiàn)場勘查中發(fā)現(xiàn)的，也有在搜查犯罪嫌疑人及檢查被害人時發(fā)現(xiàn)的。法醫(yī)物證檢材可出現(xiàn)于任何地方，需認真仔細的勘驗尋找，不斷積累經(jīng)驗，提高尋找發(fā)現(xiàn)法醫(yī)物證的水平。（一）血痕血痕多分布與現(xiàn)場的地面、草叢、墻壁、家具、衣服、鞋帽、被褥、蚊帳和兇器上或人體頭發(fā)間、指甲縫里。有些案件還需拆開物件才能發(fā)現(xiàn)，如刀刃與刀身結(jié)合部、地板縫、衣縫、鞋底與鞋面結(jié)合部等。（二）精液（斑）精液（斑）可附著于衣褲、被褥、手帕、草紙和草席等處，也可附著在被害人腹壁、大腿和陰毛上。（三）唾液斑唾液斑可見于現(xiàn)場的香煙頭、口香糖、牙簽、飲料容器以及咬痕上。（四）毛發(fā)毛發(fā)常見于地面、草叢、家具、被褥以及兇器上，也可見于死者手中、口中和衣服上。強奸案件，應(yīng)注意被害人內(nèi)衣、外陰部和大腿間，發(fā)生交通事故時，肇事車輛，特別是輪胎上，可能遺留遇害者的毛發(fā)。（五）皮膚及其它臟器組織碎片可見于被害人或罪犯指甲內(nèi)。交通事故案件中，可與血液同時附著于車輪、擋泥板、保險杠及底盤上等。二、檢材的提取

提取檢材前，要先拍照、繪圖、測量和記錄其檢材的原始狀態(tài)，再根據(jù)檢材的種類和特點采用適當?shù)姆椒ㄟM行提取。

1.犯罪現(xiàn)場血液樣本的收集

2.犯罪現(xiàn)場血痕樣本的收集干血痂的收集含血小刀、石塊、室內(nèi)裝飾物、地毯的收集墻壁上小血痕的收集細小血痕的收集大血痕的收集衣物上血痕的收集

3.體液、分泌液、排泄物及器官組織

4.皮膚、碎骨、臟器碎塊

5.毛發(fā)三、檢材的包裝、保存

法醫(yī)生物性檢材易受各種理化及微生物的破壞，離開身體時間越長，能檢驗的項目越少。所有檢材應(yīng)盡快送檢，不能及時檢驗的檢材，較好的辦法是低溫保存；溫度越低，保質(zhì)時間越久。若不能立即檢驗又無冷藏條件，需要遠道送檢的檢材，要晾干保存；不同的檢材應(yīng)分別包裝，并注明檢材的名稱、來源、數(shù)量、提取日期，包裝應(yīng)注意密封，以避免檢材的意外丟失、污染等。圖1常見現(xiàn)場生物物證提取保存流程圖血痕唾液斑精斑血衣新鮮血液棉簽/線蘸生理鹽水后提取棉簽/線提取自然干燥室溫晾干注射器提取紙袋分裝密封紙袋分裝密封含EDTA容器密封明確標示（名稱、數(shù)量、提取時間、提取部位）送檢干痂類濕性材料四、法醫(yī)物證檢驗的程序和要求

法醫(yī)物證采集后檢驗應(yīng)盡快及時。受委托單位檢驗，若系專人送檢，應(yīng)詳細了解案情、現(xiàn)場情況和物證采集的情況，再與送檢人共同核實檢材包裝情況及件數(shù)，填寫登記表。

對于送檢的各種不同的法醫(yī)生物性檢材，應(yīng)針對其送檢要求制定出檢驗方案。一般先進行簡單的直觀檢查、物理檢驗等不破壞檢材的檢驗，然后再進行化學(xué)或生物學(xué)檢驗。所耗檢材一般不超過三分之一，其余作為復(fù)驗或再鑒定時使用。對于檢材量甚微，不可能有剩余，則應(yīng)事先聲明，征得上級許可或委托單位同意后，方可耗盡。對在檢驗過程中出現(xiàn)的各種矛盾或疑難問題，應(yīng)組織專家討論制定解決方案。檢驗完畢后，要撰寫法醫(yī)物證檢驗鑒定書，及時交寄送檢單位，剩余檢材應(yīng)妥善保存或退還送檢單位。第二節(jié)血跡形態(tài)分析

血液是最常見的生物檢材，其鑒定包括依據(jù)血跡形態(tài)分析和血痕刑事科學(xué)鑒定，如血跡形態(tài)分析包括血跡各種形態(tài)、血跡形成的高度和角度、血跡大小、血跡運動方向和軌跡；血痕刑事科學(xué)鑒定包括血液化學(xué)實驗、血清學(xué)實驗、種屬鑒定、性別鑒定、個體識別等。一、血跡分析歷史

19世紀90年代開始波蘭EduardPiotrowski博士的《頭部擊打損傷案件中血跡的來源、形狀、方向和分布》為第一個比較著名的血跡研究俄亥俄州SamuelSheppard案件中，血跡證據(jù)首次引入法庭調(diào)查。

1983年國際血跡分析協(xié)會成立二、血液的基礎(chǔ)知識

血液生物學(xué)上注意因素血液：紅細胞、白細胞、血小板、血漿物理學(xué)上注意因素重力、粘度、表面張力血跡形態(tài)分析的作用通過血跡分析判斷：兇器的類型和擊打速度、打擊的次數(shù)、攻擊者的習(xí)慣手、受害者在被傷害與攻擊者之間的運動和位置、那個傷口是首先造成的、受傷的類型、罪案是多久之前發(fā)生的、受害者是立即傷害致死還是傷害之后較長一段時間才死干燥和凝集

干燥過程的快慢由血跡濺落的表面、血量以及犯罪現(xiàn)場的溫度與濕度決定。血液凝結(jié)一般在15分鐘內(nèi)發(fā)生干燥程度推斷兇案發(fā)生時間血跡中包含組織碎片和骨頭通常為高速沖擊所致組織類型確定傷口深度及嚴重程度三、血跡形態(tài)分析被動血跡：由重力作用所產(chǎn)生

1、被動血跡

2、滴落狀血跡

3、流動狀血跡

4、血泊

投射血跡

1、低速碰撞飛濺速度小于1.5m/s擊打可造成常發(fā)生于受害者受傷后

2、中速碰撞飛濺速度小于1.5-7.5m/s鈍器創(chuàng)傷/砍、捅的動作可造成“投射血跡”

3、高速碰撞飛濺速度大于30m/s槍擊、爆炸、工業(yè)機械、咳嗽或打噴嚏可引起

4、拋甩狀血跡是指沾血的物體運動時在載體上留下的血跡常見的運動方式呈弧形

5、動脈噴出血跡血液從破損的動脈血管中噴出體外

6、回濺狀血跡血液朝著其作用來源的方向滴落7、呼氣噴出血跡血液由于空氣的壓力或氣流而從鼻、口或者傷口處流出產(chǎn)生轉(zhuǎn)移/接觸血跡

1、擦拭狀血跡蘸血的物體以運動方式直接與載體接觸所形成

2、重擊狀血跡血液從一個移動的物體轉(zhuǎn)移到?jīng)]有血的表面時產(chǎn)生

不同高度角度滴落血痕擦拭狀血痕

噴濺狀血痕

四、血跡的軌跡和飛濺形成重建血跡的軌跡技術(shù)是指用線將所有的血滴連接起來，查看他們匯聚在哪里。一）、血跡的軌跡二）、確定碰撞角度三）、飛濺形成重建匯聚點和匯聚區(qū)域匯聚點、匯聚區(qū)域、出血區(qū)域五、血跡的攝影術(shù)

犯罪現(xiàn)場照片分類：全局視圖、中程視圖、近觀視圖第三節(jié)血痕的確定和個人識別一、血液確定血痕預(yù)試驗：血痕聯(lián)苯胺試驗黑暗、黑色背景首選魯米諾試驗人血確定實驗：血痕經(jīng)血色原結(jié)晶試驗、種屬鑒定血痕個人識別：主要測定血型多態(tài)性遺傳標記

二、血痕的個人識別

DNA分型可進行個體識別，但其需要發(fā)現(xiàn)和建立穩(wěn)定的DNA遺傳標記、群體DNA數(shù)據(jù)庫、精確的DNA分型技術(shù)和計算機軟件。血痕的DNA分型可提供比其他血型系統(tǒng)更多的個體遺傳信息，使血痕的個體識別更加有效和準確。血痕的DNA分型主要選用的遺傳標記是STR。

血痕DNA分型的關(guān)鍵是防止生物性污染。STR掃描技術(shù)流程第四節(jié)精斑、唾液斑檢材分析鑒定一、精斑組織學(xué)分型與個體識別

精斑是精液干燥后形成的斑痕。法醫(yī)學(xué)鑒定中涉及強奸或猥褻行為、離婚、親子鑒定以及死因不明而疑有性犯罪致死的女性尸體等，均需作精液(斑)檢驗。精斑常見于受害人的衣、褲以及女性外陰部或大腿內(nèi)側(cè)等部位，現(xiàn)場的地上、被褥、床單、毛巾、衛(wèi)生紙物品上等。

精斑檢驗主要包括精斑確認和個體識別。精斑確認是檢驗精液中的特有成分，其陽性結(jié)果可以確證精斑。主要有形態(tài)學(xué)方法如精子檢出法；免疫學(xué)方法如抗人精（或抗P30）沉淀素試驗及生物化學(xué)方法如電泳檢驗LDH-X帶等。檢出精子是認定精斑最簡便、可靠的方法(見圖12-6a、12-6b)。精斑中的精子相當穩(wěn)定，陳舊精斑也能查出精子。陰道內(nèi)射精后，精子檢出的期限在尸體比在活體的期限較長，有的3個星期后還可檢出。但不適用于輸精管結(jié)扎術(shù)者、精子缺乏癥患者或其他無精子形態(tài)的檢材。精子結(jié)構(gòu)示意圖精子鏡下圖

確證人精斑后，測定精斑中的遺傳標記可進行個人識別，可使用ABO血型、酶型、DNA分型等。精液中的精子含有大量DNA，可分析DNA多態(tài)性進行個人識別。精斑的DNA分析方法與血痕相同。目前最常用的DNA遺傳標記是STR，從精斑中提取DNA后，經(jīng)PCR擴增特定STR基因，擴增產(chǎn)物經(jīng)電泳分析，以人類等位基因分型標準物為對照，可判定精斑的STR型。二、唾液斑化學(xué)、組織學(xué)分型與個人識別

唾液及唾液斑檢驗在物證檢查中也是較常見的?，F(xiàn)場遺留下的煙頭、果殼、手帕、咬痕等均可粘附有唾液斑，唾液是由腮腺、頜下腺，舌下腺三個腺體的分泌液所組成的，其中除含有大量淀粉酶及上皮細胞外，還含有大量ABO等血型物質(zhì)。（一）唾液斑的確定唾液斑的確定方法有化學(xué)方法如唾液淀粉酶的檢出；形態(tài)學(xué)方法如口腔脫落上皮細胞的檢出；免疫學(xué)方法如抗腮腺素沉淀試驗等。其中淀粉酶的檢出最常用。1.唾液淀粉酶的檢出：（1）淀粉酶試驗（2）生成糖的證明2.抗腮腺素沉淀試驗

方法同中屬鑒定的抗人血清沉淀素試驗。由于唾液中腮腺素的含量較少，腮腺素的提純和抗腮腺素血清的制備較為困難，此法應(yīng)運較少。3.口腔脫落上皮細胞的檢查將檢材用生理鹽水浸泡，離心取沉渣涂片，HE染色，顯微鏡下檢查，檢出口腔脫落上皮細胞可判斷為唾液斑。（二）唾液斑的個人識別

ABO血型測定是傳統(tǒng)的唾液斑個人識別項目，檢測的方法與精斑基本相同。唾液中的許多蛋白和酶具有遺傳多態(tài)性，如唾液堿性蛋白、唾液酸性蛋白、腮腺中帶蛋白、唾液富含脯氨酸蛋白、唾液雙帶蛋白等。均可通過電泳分型進行個人識別。通常唾液斑檢材的量都很微，上述遺傳標記的檢測受到很大的限制。唾液斑中含有脫落的口腔上皮細胞，可以進行DNA遺傳標記檢測。第五節(jié)遺核組織學(xué)分型與個人識別在一些大型災(zāi)害事故或者刑事案件中需要對遺骸進行鑒定，遺骸個體識別包括性別、年齡、死亡方式、個體識別等。遺骸個體識別可以通過外表特征、骨頭和牙齒DNA、容貌復(fù)原、顱像重合等進行。下面主要介紹骨骼、牙齒的個體識別。一、遺核組織學(xué)分型（一）人骨的確定形態(tài)學(xué)方法：骨骼檢查首先要確定是人骨還是獸骨。對完整的骨骼根據(jù)解剖學(xué)形態(tài)不難判定。對不完整的細小骨片，則應(yīng)作骨磨片，進行顯微鏡檢查。

人骨磨片鏡下觀察哈佛氏管顯微鏡下人骨與獸骨的區(qū)別骨種類哈佛斯管骨板層形態(tài)規(guī)則，多呈圓形，數(shù)目不多，較動物骨少約2-3倍人骨排列規(guī)則，哈佛斯管系統(tǒng)間界清楚7-9個動物骨形態(tài)不規(guī)則，多呈橢圓形，管徑小，管數(shù)多排列不規(guī)則，哈佛斯管系統(tǒng)間界不清楚羊17-19個豬15-17個牛10-15個狗14-16個雞34-37個鴨24-27個每視野平均哈佛斯管數(shù)180倍鏡年齡與哈佛斯管直徑的關(guān)系年齡哈佛斯管直徑μm新生兒10歲20歲30歲40歲50歲60歲70歲80歲27-283538404243-44454749

人骨的哈佛斯管形態(tài)規(guī)則，多作圓形，管徑大而數(shù)目較少，骨板層排列顯著。獸骨的哈佛斯管形態(tài)不規(guī)則，多作長圓形，管徑小，管數(shù)多，骨板層排列不顯著。根據(jù)哈佛斯管直徑可以大致推斷年齡：年齡越大，哈佛氏管直徑越大。二、骨骼的個體識別

（一）血清、酶型分析

ABO血型測定：將骨銼成粉末，做吸收試驗；或?qū)⒐欠壅秤谕该髂z帶上，剪碎做解離試驗。其余步驟同血痕的ABO血型測定。對于帶有軟組織的骨骼，可用軟組織做PGM1及EsD等酶型測定。（二）骨的DNA分析對于帶有軟組織的遺骸可以做以PCR為基礎(chǔ)的核DNA分析，如VNTR、STR的分析。對于完全白骨化的骨骼只能采用線粒體DNA序列分析。牙齒也是遺骸鑒定工作中的重要檢材，除可以運用牙醫(yī)記錄、齒痕進行個體識別外，對牙齒的牙髓細胞進行DNA分析也成為重要的個體識別手段。包括PCR擴增X～Y染色體同源特異片段鑒定性別、分析STR和mtDNA識別個體，其方法和結(jié)果解釋與生物性斑痕的個人識別類似，唯有檢材DNA提取方法稍有不同。（三）骨的DNA提取

骨骼DNA提取是遺骸個體識別的重要步驟，DNA提取質(zhì)量對檢驗結(jié)果至為重要。酚-氯仿提取較常見。牙齒結(jié)構(gòu)與牙髓DNA所在位置細胞染色體DNA第六節(jié)毛發(fā)組織分析與個人識別

毛發(fā)為皮膚的附屬器官。在兇殺、強奸、搶劫、盜竊、交通事故等案件中均可出現(xiàn)，是重要物證檢材。毛發(fā)檢驗要解決的問題有：①區(qū)分檢材是毛發(fā)還是纖維；②鑒別是人毛還是動物毛；③區(qū)別毛發(fā)來自人體何部位；④鑒別是自然脫落還是暴力拔脫，推斷致傷物；⑤毛發(fā)的個人識別。一、人毛發(fā)的確認（一）毛發(fā)與其它纖維的鑒別根據(jù)毛發(fā)的結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)，一般可確認毛發(fā)。毛發(fā)分為毛根、毛干和毛尖三部分。在顯微鏡下，毛發(fā)的結(jié)構(gòu)由外向內(nèi)可分為三層，即毛小皮、毛皮質(zhì)和毛髓質(zhì)。毛發(fā)的主要成分為角蛋白中的硬角蛋白，理化性質(zhì)穩(wěn)定。毛發(fā)的角蛋白中含有3％-5％的硫，燃燒時發(fā)出特殊的臭味。（二）人體毛發(fā)的確證

髓質(zhì)皮質(zhì)毛小平鱗片毛小平印痕人毛發(fā)髓干比<0.3皮干比>0.7薄、短細、不規(guī)則動物毛發(fā)髓干比>0.5皮干比<0.5厚、粗粗、鋸齒狀人工纖維無上述結(jié)構(gòu)人毛發(fā)、動物毛發(fā)、人工纖維鏡下區(qū)別

人毛發(fā)、動物毛發(fā)、人工纖維鏡下觀

（三）人毛部位的確定可根據(jù)長度、粗細、色澤、末端、尖端、斷面及附著物等進行判斷。頭發(fā)最長，直徑平均為70~100u，橫斷面近似圓形。胡須的尖端呈切斷狀，橫斷面近似三角形。陰毛短而卷曲，尖端逐漸變細，橫斷面呈卵圓形，其表面有時粘附有精液或月經(jīng)血。腋毛也常呈彎曲，但較陰毛直。毛尖較鈍。橫斷面呈橢圓形，表面常附有腋窩大汗腺的分泌物，呈粘膠狀。眉毛與睫毛平均長度約1cm，較粗，毛尖突然變細，表面平滑。（四）毛發(fā)損傷的鑒定毛發(fā)有一定的生長期，自然脫落的毛發(fā)，毛根萎縮呈棍棒狀，并與毛囊分離，被新生的毛發(fā)推出而自然脫落，撥下的毛發(fā)帶有毛囊，毛根部濕潤，內(nèi)腔下方呈開放狀，末端在顯微鏡下可見一層半透明組織。被銳利刃器切斷的毛發(fā)斷端整齊、銳利。在活體時毛端隨著時間的經(jīng)過而逐漸變鈍圓。由剪子、理發(fā)推子切斷的毛發(fā)，斷端顯示不規(guī)則的凹凸，拉斷的毛發(fā)斷端成不規(guī)則的縱行分裂狀。從斷端的性狀可推斷理發(fā)后或刮胡須后的時間。

毛發(fā)受損后，損傷痕跡難磨滅。從損傷的性質(zhì)，可推斷兇器①被銳利刀刃切斷的毛發(fā)斷端整齊、銳利；②由推剪切斷的毛發(fā)斷端呈不規(guī)則凹凸；③鈍器打擊可將毛干壓榨成扁平狀；④高熱作用可使毛發(fā)變色，失去光澤，角質(zhì)膨脹，出現(xiàn)空泡、卷縮、炭化。二、毛發(fā)的個人識別有毛囊毛發(fā)檢材方法與普通檢材相似，無毛囊毛發(fā)主要通過ABO血型和線粒體DNA進行個體識別。

ABO血型測定：人毛發(fā)中含有豐富的ABH血型物質(zhì)，且不易分解破壞。檢出時限可超過尸骨和牙齒等硬組織。測定方法可用解離試驗或混合凝集試驗對于帶有毛囊的毛發(fā)，可用毛囊組織細胞解離液PGM1及EsD等酶型測定及以PCR為基礎(chǔ)的DNA分析，如VNTR、STR的分析。對于僅有毛干而無毛囊的毛發(fā)檢材，現(xiàn)在可采用線粒體DNA序列分析。線粒體SNP分析是毛發(fā)個體識別的常用技術(shù)。根據(jù)毛發(fā)的顏色、形態(tài)、微量元素及附著物等還可進行年齡、性別、種族、中毒、染色等的估計與推測。第五節(jié)植物物證及其鑒定

犯罪分子在作案過程中無意間使自己身體、衣物、鞋襪、作案工具或交通工具攜帶有犯罪現(xiàn)場或周圍環(huán)境中的物體，