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[科技周专题]DNA检测技术——公安机关的破案“神器”

  DNA被誉为证据之王,从1985年DNA检测首次应用于一起移民纠纷案件以来,该项技术已经成为公安机关最有效的刑侦技术手段之一。法庭科学DNA检测,就是应用生命科学技术,对案件中与人体有关的生物检材(如血液、精液、阴道分泌液、唾液、羊水、毛发、骨骼、牙齿、人体各种组织器官及其碎块等)进行DNA检测,比对所选定的基因座上等位基因的差异,通过计算匹配概率、父权指数等,从而完成个体识别以及亲子鉴定。

  DNA,即脱氧核糖核酸,是一种存在于细胞中的双链结构的分子。带有遗传信息的DNA片段称为基因,DNA与核蛋白组合称为染色体,而基因在染色体上的一个特定位置被称为基因座。正常人体体细胞内有23对染色体,除了一对性染色体(X、Y染色体)外,其余的22对为常染色体,每对染色体分别来自父亲和母亲。成对的常染色体由于具有相同的长度和基因结构,因而被称为“同源染色体”。同源染色体的对应基因座上互有差异的基因互称为等位基因。由于突变的原因,使得在相同基因座上存在序列差异,这就使等位基因具有了多态性。而不同人之间(除同卵双胞胎外)基因组中存在的独特的基因多态性,正是法庭科学DNA检测的遗传学基础和依据。

图1. 人类(女性)染色体示意图

  近年来,DNA相关检测技术不断成熟,不仅能够自动地、批量地进行DNA的检测,而且精度、灵敏度也不断提高,使得以往无法检验的疑难检材得以检验,大大降低了人力成本的投入,缩短了办案周期,提高法医DNA数据库的建库效率。在公安工作中,DNA检测技术已在现场物证的检测、失踪人口的搜寻、重大灾难性事件人员的确认等方面发挥着至关重要的作用。DNA检测技术在公安机关具体应用包括:

  一、DNA同一认定。指通过比较侦查客体先后出现的特征以确定是否同一的认识活动。对于DNA同一认定而言,则是指比较先后出现的生物检材是否来自同一个体的活动,例如评价现场血斑、唾液、毛发是否来自于某一个体,或者在A处发现的尸块与在B处发现的尸块是否属于同一个体等。现场物证鉴定方面多属此类。目前没有任何一项法庭证据能像DNA鉴定一样,能够以99.9999%以上的精度锁定或者排除犯罪嫌疑人。例如2012年10月2日,西安莲湖一家金店发生抢劫案件,警方提取现场血迹进行DNA检测;2013年5月10日,陕西省公安厅DNA数据库显示,山东淄博金店抢劫案与西安莲湖金店抢劫案DNA数据信息比中;2013年10月1日,山东潍坊金店抢劫案又与前两者DNA比中,至此3起案件成功并案,并最终于10月14日抓获犯罪嫌疑人,经DNA复核,嫌疑人血样分型与上述3起现场物证分型结果一致,成功破获3起跨省抢劫金店案。

  二、亲缘关系鉴定。即为大众所熟知的“亲子鉴定”,包括亲子关系鉴定、祖孙关系鉴定、兄弟姐妹关系鉴定以及家系鉴定等。在公安工作中,除了尸源认定、子女户口办理、失踪人口寻找,还包括打击拐卖妇女儿童等方面。2013年12月16日,福建省闽侯县警方成功解救一名3年前被拐儿童。该幼童于2010年12月5日随父母从云南到广东生活,后被拐走,杳无音信。2013年6月,闽侯民警在开展非亲生儿童DNA采集工作时,将儿童郑某的DNA入库比对,比中了之前失踪的幼童父母王某夫妇的DNA信息。随后经进一步核实,确认郑某系3年前被拐走的幼童。

  三、数据库的建设。DNA数据库的建设对公安刑侦工作的开展具有十分重要的作用。在上述案例中的现场物证同一认定与被拐儿童亲缘关系鉴定,均采用到了DNA数据库。英国是世界上最早建立DNA数据库的国家,随后美国、加拿大及日本等国都开展了相应的工作,皆因DNA数据库可大大提高案件侦破率。我国从开始建设刑事DNA数据库至今,已有两千多万条数据信息,囊括了前科DNA数据库、现场DNA数据库及失踪人员DNA数据库。然而相对于人口基数而言,数据库的建设还有很长一段路要走,自主研发的DNA检测平台在数据库建设方面也将大有用武之地。
  我国自上个世纪九十年代将DNA检测技术应用于刑事案件物证的侦破以来,DNA检测技术的研究和应用水平均和国际同步。据统计,截止2012年底,全国公安机关已建成417个DNA实验室,年度受理案件10万余起,检验检材75万余份,DNA数据库规模也已超过1200万人份。然而在2013年以前,所有这些实验室开展DNA检测工作采用的关键设备全部依赖进口,仪器从整机到零部件的更换、仪器的维护维修必须依赖于国外公司。购置和维护维修的巨额费用不仅使得在实际工作中一些物证无法得到检验,更为严峻的是,一旦国外停止供货,我国的DNA检测工作将面临巨大的风险,耗费巨资建成的国家DNA数据库就瞬间瘫痪,之前的努力也都付诸东流。

  基于此,2006年11月8日,在公安部和科技部的推动下启动“118专项”,由公安部第一研究所承担国产DNA检测平台的研发任务。2008年,“118专项”获十一五国家科技支撑计划正式立项,历时多年研发,2010年5月,第一台样机正式诞生;2012年10月,项目顺利通过国家验收;2013年12月,公安部在福州召GA118-16A型法医DNA检测平台应用示范工作部署会,第一次向公众发布该重大科研成果,CCTV、科技日报、人民公安报等中央媒体予以高度关注。2014年,经公安部装财局组织专家论证,公安部将GA118-16A遗传分析仪正式列入警用装备序列。从此我国成为世界上第二个对法医DNA检测技术具有自主研发、生产能力的国家,同时也意味着公安刑侦的法医DNA检测环节彻底打破了以往受制于人的局面,刑事案件办案成本的压缩、办案周期的缩短成为现实。


图2. 央视报导我所研发的GA118-16A平台投入使用

  自主研发的GA118-16A型法医DNA检测平台,能够在45分钟内同时对16份提取的DNA样品完成精确检测,据估算,在使用成本上,GA118-16A比国外同类机器大幅降低,整体性能指标达到了国外同类产品先进技术水平,完全可以满足我国法医DNA检测应用需要。截止目前,GA118-16A检测平台已配备到全国十余个省份的各级DNA实验室,承担起大量的实际案件的DNA检测以及建库任务,在打击犯罪、案件侦破等方面起到积极的作用。北京市公安局自2011年使用以来,已完成DNA建库样本检测超过10万份,上海市公安局物证鉴定中心采用GA118-16A检测平台参与了800余起案件办案,加上建库,合计检测样本约20000份;福建省厅物证鉴定中心采用GA118-16A检测样本约3600份,检材类型包括血样、脱落细胞、精斑、骨骼等,检测成功率达到100%。GA118-16A法医DNA检测平台正有效服务于公安一线实战。



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