作者:宗华 来源:中国科学报 发布时间:2015/4/29 9:28:33
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来自泥土的铁证
土壤分析为法医科学再添利器

 

1977年,警察在苏格兰哈丁顿附近的农地中寻找被害人Helen Scott的尸体。

图片来源:Alex Brown/Tspl/Camera Press

1977年10月的一个周六晚上,当两名17岁女孩从一条附近的街道消失时,Lorna Dawson正在英国爱丁堡大学的宿舍里学习。当晚,这两名年轻人在和朋友泡酒吧。消失前,她们在一家名为“世界尽头”的古老苏格兰酒馆中逗留。警察记得看见有两个男人和她们在一起。第二天,两名女孩分别死在相距8公里的地方:一个死在海滩上,另一个死在相隔很远的麦田中。她们都被强奸、殴打并且最终被勒死。尽管在全英展开追捕,但警察无法找到凶手。

当时,Dawson还是一个乡下姑娘,刚到城市不久。在后来被称为“世界尽头谋杀案”的案件发生时,她正在攻读地质学学位。“这是我第一次离开家。”Dawson说,案件让她“不敢外出”。

那次案件还激发了Dawson对正义的追寻。如今,在位于亚伯丁的詹姆斯·赫顿研究所,她掌管着全球为数不多的致力于法医土壤科学的实验室之一。而在过去十年,Dawson参与了全球70多起案件的取证。她说,在“世界尽头谋杀案”发生时,土壤很少被用作证据,而且相关技术“非常初级”。但时至今日,土壤证据经常被用来推翻不在场证明,并且揭示文物起源。这在很大程度上要归功于Dawson,因为是她改进了土壤取证所使用的方法,并且孜孜不倦地向其他人推广该技术。

“Lorna在推动全球法医地质科学新的复兴上起到了很大作用。”最近从美国加州司法部河滨郡犯罪实验室退休的Marianne Stam表示。但Dawson说,要做的还有很多。目前,她正参与一项国际合作,开发利用基因描绘微生物群落的方法。成立了澳大利亚法医土壤科学中心的Rob Fitzpatrick表示,这会使土壤在对抗犯罪方面变得更有价值。

取证工作激发好奇心

在Dawson将其拾起时,法医土壤科学已有近150年的历史。1856年,德国警察利用砂土侦破一起案件。30年后,阿瑟·柯南·道尔在他的第一本夏洛克·福尔摩斯谜案小说——《血字的研究》中提到了土壤的法医潜力。在故事中,福尔摩斯“一眼就能分辨出不同的土质。他在散步回来后,能根据溅在裤子上的泥点颜色和坚实程度说出是在伦敦什么地方溅上的”。

然而,在接下来的一个世纪里,真实世界中的法医土壤科学在分析“颜色和坚实程度”之外取得的进展很少。1997~2006年,现已退休的法医科学家Dave Barclay在一个帮助英国警察部门侦破重案的法医机构中负责实物证据。当他审视土壤取证的现状时,失落之情油然而生。“它在一种有点类似小作坊的基础上进行,并未遵循常规科学的标准。”

Barclay想确保英国侦查员利用最严谨的科学,无论其是否支持控方证据。为此,他在2003年联系了Dawson所在的研究所(当时名为麦考利土地利用研究所),因为它已经在为政府机构做土壤分析。

尽管“世界末日谋杀案”深深地影响了Dawson,但她从未想过将破案当作事业。在爱丁堡完成本科学位后,Dawson在阿伯丁大学攻读土壤科学专业的博士学位,然后通过努力进入麦考利土地利用研究所,从事同农业和环境科学相关的项目。当Dawson接到Barclay的电话时,提供的取证工作机会激发了她的好奇心。

Dawson和Barclay与一些科学家、侦查员和律师组成团队,并且得到英国工程和自然科学研究委员会的资助,为在取证调查中利用土壤科学技术制定标准。Dawson看到了开发新技术,尤其是利用土壤有机质取证的机会。研究有机质特性的优势在于它们会在几厘米或几米内发生变化,而无机成分可能在几公里内都是一样的。“有机质可以带给你更加细微的空间尺度分辨率。”Dawson表示。当和记录各种土壤特征的土壤调查数据库相结合时,这种分辨率能帮助侦查员利用黏在嫌疑人鞋子或车胎上的土壤进行定位。

在开始土壤取证工作后不久,Dawson得到了帮助侦破一起熟悉案件——“世界末日谋杀案”的机会。Barclay一直在研究这起悬案,并且让Dawson分析一些来自其中一位被害女孩赤脚上的土壤和植物材料。但Dawson无法从土壤中获得太多信息,因为即使当时最先进的显微镜也几乎分析不了什么。

虽然感到沮丧,但Dawson下决心做得更好。她全力以赴地将色谱法和质谱分析法应用于取证分析,并由此大大减少了必需的样本量——从一茶匙减到约20毫克,大致相当于一个米粒大小。随后,她将其应用于实践。在一起案件中,Dawson利用有机质特性将来自逃逸车辆的泥土和位于偏远乡村小道的犯罪现场匹配起来。当嫌疑人了解到针对他们的土壤证据时,便承认了自己有罪。

被埋藏的“毒品”

在自己的研究中,Dawson一直在关注土壤科学的最新进展,希望能将它们应用于取证工作。这想法在去年5月将穿着登山鞋和鞋罩的她带到亚伯丁西南部的一个农场。侦查员想知道能否将一个埋在山顶的非法毒品藏匿地同取自嫌疑人靴子和铲子上的土壤样本联系起来。

Dawson希望利用微生物群落侦破案件。土壤含有大量的微生物群,而它们会在小到几毫米的范围内各不相同。多年来,法医科学家一直认为,这些微生物群落的基因能作为另一种类型的土壤指纹。

这种土壤指纹识别此前曾被意大利、西班牙和荷兰的侦查员尝试过,但成败参半。这些国家拥有乐于考虑新取证技术的法律体系。然而,在诸如英国、美国、澳大利亚等普通法系国家,在审判中采用新技术要困难得多,因为专家证词必须通过测试以证明所采用方法的可靠性。此外,法官会研究这些方法是否已通过同行评议,是否被科学界广泛接受以及是否拥有恰当的标准。

同一个由欧盟资助、名为MiSAFE的国际合作团队共事的Dawson,正试图迎合针对微生物基因分析技术的高标准。这就是为何去年5月的农场侦查并非真实案件,而是一个模拟犯罪现场的原因。“毒品”?那只是白色粉末。“嫌疑人”?就是Dawson自己和一位同事。

回到赫顿研究所,分子生物学家Thomas Freitag为模拟的犯罪现场进行了分析。他放大了泥土中当时已被切断的编码16S核糖体RNA分子的标记基因。Freitag说,将这些片段归类能产生微生物群落的大致图像。没有两抔泥土的图像会完全匹配,但临近的泥土应该基本相似。

来自以色列耶路撒冷希伯来大学的MiSAFE协调员Edouard Jurkevitch表示,由于该分析方法使用了目前法医科学用于分析人类基因的技术,全球法医科学家应该会比较容易接受它。

重回“世界末日谋杀案”

Dawson的取证工作最终将她带回了“世界末日谋杀案”。去年,检察官将嫌疑人Angus Sinclair带回法庭接受审判。到那时,Sinclair被认为是苏格兰历史上最穷凶极恶的连环杀手。此前,来自其精液的基因将他同“世界末日谋杀案”联系起来,但在2007年的一次审判中并未有足够的证据将他定罪。

检察官Deborah Demic请求Dawson重新分析来自受害人Scott赤脚上的泥土和植物材料。Sinclair宣称,他和姐夫Gordon Hamilton(当时已经死去)那晚在他们的货车里同两个女孩发生性关系时,当事人是同意的。这可以解释为何他的精液会出现在Scott的外套上。但Sinclair说,当Hamilton让他在一个钓鱼点下车时,两个女孩都“活着而且毫发无损”。因此,肯定是Hamilton随后自己杀害了她们。

2014年,法医科学最终有了很大进步,足以否决上述不在场证明,并且建立另一条时间线。侦查员重新分析了取自绑住两个女孩手脚的绳结内的基因,证明Sinclair曾帮忙将她们绑起来。他们还推断,在Sinclair把Scott的尸体扔在农田中的几分钟前,他的精液被留在了Scott的外套上。

去年10月22日,Dawson告诉陪审团,这些碎片帮忙填补了谋杀案的细节以及最后几分钟的残忍暴行。其中,一些泥土含有同Scott尸体被发现的麦田相匹配的植物蜡痕迹,而另一些同长满草的路边泥土相匹配。类似的结论出现在对取自Scott脚上所黏泥土的谷物及其外壳开展的研究中。

检察官利用这些和其他证据展开辩论,认为Sinclair帮忙绑住Scott并强迫她从货车上下来走到麦田中。在那里,Sinclair殴打了她并将其勒死。11月14日,在这起谋杀案发生的37年后,陪审团宣布Sinclair犯有双重谋杀罪。媒体将这起具有历史意义的案件称作法医科学的胜利。Demick表示,Dawson的贡献很小但至关重要,因为这“使清晰地描述案件并向陪审团强调发生在Scott女士身上的恐怖行为成为可能”。

对于Dawson来说,这起案件给她带来了深刻而强大的影响。她的事业兜了个圈回到原地,并且帮忙确保Sinclair永远不会再使年轻女性感到害怕。

Dawson想起了自己的女儿,以及其中一个女儿多年前如何差点死于白血病。她还想起了大学时的自己,在宿舍里学习地质学。“生命是如此珍贵。如果它是被无论何种原因夺走的,尤其是被其他人的行为所夺走,那么我认为你应当不遗余力地尝试寻找正义,揪出那个这样做的人。”(宗华)

《中国科学报》 (2015-04-29 第3版 国际)
 
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