法醫(yī)成功破解全球性DNA鑒識(shí)難題

　　近日，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公布了第22屆中國(guó)專利獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)名單，其中“一種熒光標(biāo)記的插入缺失遺傳多態(tài)性位點(diǎn)符合擴(kuò)增系統(tǒng)及應(yīng)用”引發(fā)國(guó)內(nèi)外業(yè)界的高度關(guān)注。據(jù)了解，這一專利破解了全球性DNA鑒識(shí)難題，并成功應(yīng)用于殺人碎尸案、搶劫案、強(qiáng)奸案和高度腐爛尸源認(rèn)定、惡性災(zāi)難身份鑒定等各類案件的司法鑒定中。

　　該專利發(fā)明人為司法鑒定科學(xué)研究院法醫(yī)物證學(xué)研究室李成濤、張素華、趙書(shū)民。近日，李成濤向《法治日?qǐng)?bào)》記者講述了他們?nèi)绾卫眠@一技術(shù)揭開(kāi)一起20年前的兇殺謎案，以及研發(fā)專利背后的種種艱辛。

　　一起謎案

　　1996年，山東某地工廠發(fā)生一起命案，犯罪嫌疑人王某潛逃，不知所終。直到20年后的2016年1月，山東警方發(fā)現(xiàn)貴州某縣的張某可能就是潛逃的王某。

　　不過(guò)張某此時(shí)已去世多年，尸體也早已入土安葬，一個(gè)死人怎么交代身份？更糟的是，由于尸骨腐爛嚴(yán)重，DNA信息難以提取，警方輾轉(zhuǎn)多地尋求解決之策都無(wú)結(jié)果。這個(gè)張某到底是不是犯罪嫌疑人王某？警方一時(shí)難以定論。

　　然而，對(duì)于受害人家屬來(lái)說(shuō)，眼看已有兇手音信卻無(wú)定論，是他們難以接受的事實(shí)。無(wú)奈之下，山東警方來(lái)到位于上海的司法鑒定科學(xué)研究院尋求幫助，隨身帶來(lái)的是從張某遺骸上取下的一小段右肱骨和在案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的一截懷疑帶有兇手DNA的麻繩。

　　接手此案鑒定的正是李成濤，他有著近20年的DNA鑒定經(jīng)驗(yàn)，曾主持參加了匈牙利詩(shī)人裴多菲遺骨鑒定案等重要案件，可謂這一行里的“高手”。但看到那段顏色發(fā)黑、散發(fā)出腐臭的遺骨，他也皺起了眉頭。

　　“傳統(tǒng)的DNA鑒定技術(shù)需要提取到的基因組DNA盡可能地完整、連續(xù)，這樣的話，現(xiàn)有的STR復(fù)合擴(kuò)增技術(shù)才能從中分析出有效的遺傳信息，但這段遺骨因?yàn)闀r(shí)間久遠(yuǎn)加上埋葬環(huán)境潮濕的原因，腐爛十分嚴(yán)重，預(yù)計(jì)提取不出完整的DNA?！崩畛蓾f(shuō)。

　　后來(lái)正如李成濤所料，從張某遺骨上提取出的DNA片段降解比較嚴(yán)重，單靠這些“基因碎片”，依托目前的檢驗(yàn)方法幾乎無(wú)法獲得完整的DNA信息，后續(xù)的鑒定和比對(duì)更是無(wú)從談起。傳統(tǒng)手段被證明行不通，李成濤當(dāng)即決定，使用近些年他們一直在研究的“熒光標(biāo)記插入缺失遺傳多態(tài)性位點(diǎn)復(fù)合擴(kuò)增系統(tǒng)”來(lái)試試。

　　事實(shí)上，如何對(duì)年代久遠(yuǎn)、高度腐爛降解的生物檢材進(jìn)行準(zhǔn)確的DNA檢驗(yàn)，一直是中外司法鑒定行業(yè)公認(rèn)的科學(xué)難題和技術(shù)瓶頸?，F(xiàn)實(shí)中，常常因?yàn)樘崛〔坏酵暾幕蚱味鴮?dǎo)致司法鑒定無(wú)法給出意見(jiàn)。

　　資料顯示，美國(guó)“9·11”事件中成百上千的遇難者需要進(jìn)行身份識(shí)別，經(jīng)過(guò)高溫焚燒后傳統(tǒng)DNA鑒定技術(shù)難以發(fā)揮作用，最終被稱為第三代遺傳標(biāo)記“SNP”（單核苷酸多態(tài)性）的應(yīng)用使得這一突出問(wèn)題得到了緩解，也促使更多學(xué)者把解決這一難題的希望寄托在尋找新的遺傳標(biāo)記上。

　　從2001年至今，司法鑒定科學(xué)研究院多個(gè)法醫(yī)團(tuán)隊(duì)對(duì)高度降解生物檢材的DNA鑒識(shí)難題立項(xiàng)研究，其中就包括李成濤團(tuán)隊(duì)。

　　“一件檢材無(wú)法鑒定，可能就會(huì)導(dǎo)致一件沉案、疑案、懸案，更可能意味著一位死者的身份無(wú)法確認(rèn)，最終找不到自己的‘歸宿’。”李成濤認(rèn)為，“作為法醫(yī)和科研人員，有責(zé)任也有使命去攻克這道難關(guān)，為國(guó)內(nèi)國(guó)際DNA鑒定開(kāi)創(chuàng)新局面?！?/p>

　　一次發(fā)現(xiàn)

　　從亦步亦趨到自主探索，再到發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)全新技術(shù)，李成濤和同事們用了10年之久。

　　起初，他們研究的方向集中在一種名叫“單核苷酸多態(tài)性遺傳標(biāo)記（SNP）”的技術(shù)上?！斑@項(xiàng)技術(shù)根據(jù)單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)來(lái)獲取DNA信息，對(duì)基因片段完整性要求不高，我們一度認(rèn)為這是最有可能解決這一難題的研究方向?！崩畛蓾f(shuō)。

　　然而，李成濤團(tuán)隊(duì)在研究中逐漸發(fā)現(xiàn)，這項(xiàng)技術(shù)在司法實(shí)踐中的推廣應(yīng)用有較大困難，該技術(shù)本質(zhì)上是結(jié)構(gòu)多態(tài)性，而傳統(tǒng)STR技術(shù)是長(zhǎng)度多態(tài)性，二者技術(shù)平臺(tái)不能共用，往往需要特殊的儀器設(shè)備，這些設(shè)備核心技術(shù)也大多被國(guó)外公司掌握，價(jià)格昂貴，因此極大限制了其在國(guó)內(nèi)司法實(shí)踐中的推廣應(yīng)用。

　　此后，李成濤團(tuán)隊(duì)果斷放棄了對(duì)單核苷酸多態(tài)性遺傳標(biāo)記的研究，轉(zhuǎn)而尋找一種既能有效從降解檢材中提取信息，又能在應(yīng)用層面容易推廣普及的新的遺傳標(biāo)記。

　　探索的過(guò)程可謂一波三折，李成濤團(tuán)隊(duì)幾乎嘗試了所有已知的基因鑒定技術(shù)，都無(wú)法獲得突破。“那段時(shí)間我們偶爾也會(huì)對(duì)研究前景失去信心，但是作為司鑒人的責(zé)任和‘以科學(xué)捍衛(wèi)公正’的院訓(xùn)，一次次讓我們重拾熱情，繼續(xù)努力嘗試?！崩畛蓾f(shuō)。

　　2009年，李成濤在閱讀一篇農(nóng)業(yè)技術(shù)文獻(xiàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，在給農(nóng)作物育種和品種鑒定過(guò)程中會(huì)運(yùn)用一種“插入缺失多態(tài)性”遺傳標(biāo)記——該標(biāo)記具有SNP的所有優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又屬于長(zhǎng)度多態(tài)性，在現(xiàn)有片段分析平臺(tái)上就可以應(yīng)用。

　　“既然農(nóng)作物基因存在插入缺失標(biāo)記位點(diǎn)，那么人類的基因是否也存在相似的位點(diǎn)？如果依靠這些分散的位點(diǎn)就能提取基因信息，那么因?yàn)榛蚱尾煌暾麑?dǎo)致的DNA檢驗(yàn)難題是否有望得到解決？”李成濤說(shuō)，發(fā)現(xiàn)了新的可能性之后，他們?cè)俅芜M(jìn)入了緊張的工作，首要任務(wù)就是確定人類DNA中到底是否存在像農(nóng)作物基因那樣的位點(diǎn)。為此，他們?cè)?000余份人類基因樣本中根據(jù)相應(yīng)規(guī)則進(jìn)行了篩選，尋找位點(diǎn)。

　　這是一項(xiàng)漫長(zhǎng)而枯燥的工作，法醫(yī)們?nèi)找狗治鰳颖镜幕蛐蛄?。?jīng)過(guò)初步篩選，總共在樣本中找到了29個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)的位點(diǎn)。這一發(fā)現(xiàn)證明了“插入缺失標(biāo)記”法在DNA鑒定中的可行性，也給研究團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了極大的信心。他們乘勝追擊，在全基因組范圍內(nèi)進(jìn)行搜索和篩選，經(jīng)過(guò)將近一年的努力，成功找出35個(gè)在我國(guó)多類人群中具有高度遺傳多態(tài)性和較強(qiáng)鑒別力的位點(diǎn)，識(shí)別效能均達(dá)到99.99%。

　　又經(jīng)過(guò)一年的研究與實(shí)踐，李成濤團(tuán)隊(duì)終于宣布，他們發(fā)現(xiàn)了一種通過(guò)對(duì)插入缺失遺傳多態(tài)性位點(diǎn)進(jìn)行復(fù)合擴(kuò)增來(lái)準(zhǔn)確提取基因信息的方法，降解檢材DNA鑒定難題成功告破。

　　一個(gè)目標(biāo)

　　通過(guò)熒光標(biāo)記插入缺失遺傳多態(tài)性位點(diǎn)的技術(shù)，李成濤等人在張某遺骨的DNA中成功獲得了相對(duì)完整的DNA信息，并與殘留在麻繩上的DNA進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果顯示遺骨主人張某和犯罪嫌疑人王某的DNA分型一致。

　　至此，一件時(shí)隔20年的兇殺案終于告破！原來(lái)，王某在山東老家殺人后自知罪責(zé)難逃，便一路南下潛逃到了千里之外的貴州，最后身死異鄉(xiāng)。

　　盡管嫌疑人最終因死亡沒(méi)能接受法律審判，但沉寂20年的案件能夠成功告破，也讓死者和他的家屬得以告慰，而熒光標(biāo)記插入缺失遺傳多態(tài)性位點(diǎn)復(fù)合擴(kuò)增系統(tǒng)也因此案而得到進(jìn)一步的檢驗(yàn)，一時(shí)之間名聲大噪。2012年8月，這一技術(shù)獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)，成為司法鑒定科學(xué)研究院的專利項(xiàng)目。

　　為了進(jìn)一步擴(kuò)大該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，李成濤、張素華、孫寬等于2013年5月研發(fā)了“一種熒光標(biāo)記的X-InDel位點(diǎn)復(fù)合擴(kuò)增系統(tǒng)及其應(yīng)用”專利，2016年3月獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)。該專利針對(duì)特殊親緣關(guān)系鑒定需要，補(bǔ)充了X染色體上的插入缺失遺傳多態(tài)性位點(diǎn)復(fù)合擴(kuò)增系統(tǒng)。

　　“我們希望把這些專利進(jìn)行轉(zhuǎn)化，開(kāi)發(fā)出該技術(shù)應(yīng)用于DNA檢驗(yàn)的配套試劑盒，并準(zhǔn)備在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行推廣。”李成濤說(shuō)，從2019年7月開(kāi)始，該試劑盒的開(kāi)發(fā)就已在緊鑼密鼓地進(jìn)行。2020年7月，司法鑒定科學(xué)研究院出臺(tái)了《科技成果轉(zhuǎn)化管理辦法》，更是在制度上為成果轉(zhuǎn)化保駕護(hù)航。

　　目前，李成濤團(tuán)隊(duì)正在計(jì)劃擴(kuò)大基因樣本篩選的范圍，嘗試找出符合不同國(guó)家地區(qū)人種基因特征的插入缺失遺傳多態(tài)性位點(diǎn)，力求讓這項(xiàng)技術(shù)走出國(guó)門，在國(guó)際舞臺(tái)上發(fā)揮更大的作用。

　　“任何一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的初衷都是為人類謀福祉，作為一位司鑒人和科研者，必須不斷努力，讓司法鑒定在追求真相和公平正義的道路上不斷前行。”李成濤說(shuō)。（法治日?qǐng)?bào)全媒體記者：余東明   《法制與新聞》記者：黃浩棟 ）

　　轉(zhuǎn)自：法治日?qǐng)?bào)——法制網(wǎng)

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