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指纹里藏着更多新秘密

2021-10-08  大科技杂...

指纹破案不准确

近代以来,指纹是识别罪犯的一个重要依据,不过,由于比对标准仅仅是嫌疑人指纹与现场采集到的指纹的相似性,而现场采集的指纹往往多而杂乱或者不完整、不清晰,这就难免有误判了。

1997年初,英国一名51岁的男子被杀死在家中,警察根据在死者家中发现的指纹找到了嫌疑人大卫·阿斯伯里,他曾被受害者雇佣到家里做过一些杂活,警察还在阿斯伯里的家里发现了一个有受害者指纹的存钱罐。但奇怪的是,在受害者家里的门框上警察还发现了另一枚指纹,这枚指纹与警官雪莉·麦基的很相似。

雪莉·麦基坚决否认自己曾到过受害者家中,她的警察同事也给她提供了一些不在场证明。但是为了证明指纹识别是准确的,阿斯伯里确实是犯人,雪莉被判定说了谎,她不仅被解雇了,还和阿斯伯里一同入狱了。几年后,案件重审,来自不同国家的171名指纹专家再次复审了指纹,他们得出的结论是雪莉的指纹与犯罪现场的指纹并不匹配,于是雪莉和证据并不充分的无辜的阿斯伯里最终得以获释。

雪莉的冤案并不是独一无二的。2004年,西班牙马德里的地铁遭到爆炸袭击。警方在现场采集到一个不完整的指纹,两个月后,美国警察逮捕了“犯人”,他们宣称这个叫布兰登·梅菲尔德的人的指纹与爆炸现场的指纹相吻合,尽管他有确切的不在场证明。又过了半个多月,西班牙警方逮捕了另一名犯罪嫌疑人,这名嫌疑人的指纹与现场指纹更吻合,无辜的梅菲尔德才被释放。

虽然指纹确实很独特,但很显然,仅凭形状比对不能保证百分百的准确性。不过,现在科学家对指纹有了更新、更深的认识。

原有物质跑不掉

每个人指纹下方的皮肤藏着许多汗腺和毛孔,它们分泌出的氨基酸和脂肪酸会留在指纹的沟壑间,而不同性别和年龄的人分泌的氨基酸和脂肪酸的量是有差异的,随着时间的流逝,这些物质的含量也会发生变化,指纹告诉我们的秘密就藏在这些变化后。

从指纹看性别现在已经非常容易了,科学家们发现,男性和女性指纹中的异亮氨酸、苯丙氨酸和棕榈油酸的含量存在明显差异。在多个实验样本中,男性的指纹中上述三种物质含量均比女性高,平均约高出10%~30%,结合三种物质含量来判断性别,准确率高达90%。

年龄也与指纹的化学成分密切相关,儿童的指纹中含有较高浓度的挥发性未酯化脂肪酸(能直接供能的物质,如油酸、软脂酸等),而成人含有较高浓度的、挥发性较差的酯化脂肪酸(脂肪酸与醇的反应产物,参与构成其他物质,如卵磷脂、脑磷脂等)。科学家们已经算出了一个指纹中的化学成分随年龄变化的函数公式,将相应化合物的含量代入公式,就能算出指纹所有人的年龄。

基质辅助激光解析电离质谱(MALDI-MSI)是目前最常用的确定指纹化学成分的方法,氨基酸和脂肪酸的含量都能用该方法测出来。美国爱荷华州立大学的化学家佩吉·辛纳斯还能通过脂肪酸的剩余含量判断出指纹被留下的时间,最长可以追溯到15天前。当一枚指纹被留在空气中时,其中的不饱和脂肪酸会与空气中的臭氧反应发生降解。指纹留下时间不同,降解物质的种类和含量会发生变化,这样科学家就能够通过质谱仪分析降解物质的变化,来判断指纹的“离体时间”,也即刑事案件中的作案时间。

外来物质全知道

除了自身分泌的物质外,指纹还能“拦截”一些外来物质,比如日常接触的药物、酒精甚至是血液,而这些东西对案件的侦破至关重要。

英国东英吉利大学的研究人员开发了一种检测人手指上的药物的方法,目前能检测四类药物:大麻、可卡因、冰毒和鸦片。人们将手指按压在药物筛选盒里的试纸上,如果被检测的四类药物存在,试纸上的荧光标记抗体会与药物结合,药物含量越多,结合抗体越多,荧光就越弱,如果四种药物都不存在,将获得最大荧光信号,最后通过测量荧光信号就能知道人们接触毒品的情况。该方法能够检测低至10-9克级的药物,只需要10分钟就能得到结果。

而且,这个方法同样能应用于死者。研究人员从75名癌症致死的死者身上获取了指纹样本,检测到他们生前曾大量服用吗啡,这是癌痛的镇痛药物之一。因此,如果这个技术能用于刑侦,对判断死因和确认嫌疑人是否是瘾君子将有重要作用。

自2012年起,英国谢菲尔德哈莱姆大学的生化学家西蒙娜·弗朗西丝团队就与警方合作,研究指纹识别技术在刑侦活动中的应用,现在他们已经能用质谱法在指纹中鉴定出多种分子,比如毒品、血液、化妆品成分以及咖啡品种等,根据这些信息,警方能大大缩小嫌疑人的范围。

研究人员是这样运用质谱仪来检测指纹中血液的存在的。血红蛋白是血液中负责氧运输的蛋白质,其中的一种化合物——血红素含有许多结合氧气所必需的铁元素。在质谱仪中,极微量的铁元素也能被识别出来,还能判断这些铁元素是否来自血液,来源是动物血液还是人类血液,甚至连几十年前采集的指纹中隐藏的血液也能被检测出来。有了这项技术,尘封几十年的案件将迎来新的突破。

想象一下这幅画面:刑侦警察们坐在电脑前,屏幕上放映着一个嫌疑人的指纹,它属于美国某州某县的一个30岁的男子,他清晨爱喝蓝山咖啡,每天会抽两支万宝路香烟,日常使用古龙香水,根据指纹中的印刷墨水,可判断他在一家高科技公司工作……只需要几分钟,警察们就获得了这么多信息,犯人们还能藏多久?

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