刑事科学技术课件

刑事科学生物证据分析与鉴定李剑波医学博士/教授法医教研室

刑事科学生物证据在刑事与民事案件审判中起着至关重要的作用，是我国刑事诉讼法中规定的一类重要证据。生物物证定义：指与人体有关的生物性检材。包括人体组织与器官、体液、分泌物、排泄物及由它们形成的斑痕。如血液、精液、唾液、骨骼、牙齿、毛发、肌肉、皮肤、粘膜等法医物证检验目的：研究和解决司法实践中有关生物学检材的个体识别和亲权鉴定问题，是法医学鉴定的一个重要组成部分。

在常见的凶杀、殴斗、抢劫、性犯罪等暴力犯罪以及交通事故和一些民事案件中，由于个体间、个体与周围物体（凶器、肇事车辆等）的接触，常常在犯罪现场可以发现血痕（液）、精斑（液）、毛发、烟头、组织碎屑等各种法医物证检材，这些法医物证检材的检验与犯罪嫌疑人或受害人进行统一认定比对，从而达到认定犯罪嫌疑人。第一节现场生物检材DNA的采集、保存一、检材的发现大部分法医物证检材是在现场勘查中发现的，也有在搜查犯罪嫌疑人及检查被害人时发现的。法医物证检材可出现于任何地方，需认真仔细的勘验寻找，不断积累经验，提高寻找发现法医物证的水平。（一）血痕血痕多分布与现场的地面、草丛、墙壁、家具、衣服、鞋帽、被褥、蚊帐和凶器上或人体头发间、指甲缝里。有些案件还需拆开物件才能发现，如刀刃与刀身结合部、地板缝、衣缝、鞋底与鞋面结合部等。（二）精液（斑）精液（斑）可附着于衣裤、被褥、手帕、草纸和草席等处，也可附着在被害人腹壁、大腿和阴毛上。（三）唾液斑唾液斑可见于现场的香烟头、口香糖、牙签、饮料容器以及咬痕上。（四）毛发毛发常见于地面、草丛、家具、被褥以及凶器上，也可见于死者手中、口中和衣服上。强奸案件，应注意被害人内衣、外阴部和大腿间，发生交通事故时，肇事车辆，特别是轮胎上，可能遗留遇害者的毛发。（五）皮肤及其它脏器组织碎片可见于被害人或罪犯指甲内。交通事故案件中，可与血液同时附着于车轮、挡泥板、保险杠及底盘上等。二、检材的提取

提取检材前，要先拍照、绘图、测量和记录其检材的原始状态，再根据检材的种类和特点采用适当的方法进行提取。

1.犯罪现场血液样本的收集

2.犯罪现场血痕样本的收集干血痂的收集含血小刀、石块、室内装饰物、地毯的收集墙壁上小血痕的收集细小血痕的收集大血痕的收集衣物上血痕的收集

3.体液、分泌液、排泄物及器官组织

4.皮肤、碎骨、脏器碎块

5.毛发三、检材的包装、保存

法医生物性检材易受各种理化及微生物的破坏，离开身体时间越长，能检验的项目越少。所有检材应尽快送检，不能及时检验的检材，较好的办法是低温保存；温度越低，保质时间越久。若不能立即检验又无冷藏条件，需要远道送检的检材，要晾干保存；不同的检材应分别包装，并注明检材的名称、来源、数量、提取日期，包装应注意密封，以避免检材的意外丢失、污染等。图1常见现场生物物证提取保存流程图血痕唾液斑精斑血衣新鲜血液棉签/线蘸生理盐水后提取棉签/线提取自然干燥室温晾干注射器提取纸袋分装密封纸袋分装密封含EDTA容器密封明确标示（名称、数量、提取时间、提取部位）送检干痂类湿性材料四、法医物证检验的程序和要求

法医物证采集后检验应尽快及时。受委托单位检验，若系专人送检，应详细了解案情、现场情况和物证采集的情况，再与送检人共同核实检材包装情况及件数，填写登记表。

对于送检的各种不同的法医生物性检材，应针对其送检要求制定出检验方案。一般先进行简单的直观检查、物理检验等不破坏检材的检验，然后再进行化学或生物学检验。所耗检材一般不超过三分之一，其余作为复验或再鉴定时使用。对于检材量甚微，不可能有剩余，则应事先声明，征得上级许可或委托单位同意后，方可耗尽。对在检验过程中出现的各种矛盾或疑难问题，应组织专家讨论制定解决方案。检验完毕后，要撰写法医物证检验鉴定书，及时交寄送检单位，剩余检材应妥善保存或退还送检单位。第二节血迹形态分析

血液是最常见的生物检材，其鉴定包括依据血迹形态分析和血痕刑事科学鉴定，如血迹形态分析包括血迹各种形态、血迹形成的高度和角度、血迹大小、血迹运动方向和轨迹；血痕刑事科学鉴定包括血液化学实验、血清学实验、种属鉴定、性别鉴定、个体识别等。一、血迹分析历史

19世纪90年代开始波兰EduardPiotrowski博士的《头部击打损伤案件中血迹的来源、形状、方向和分布》为第一个比较著名的血迹研究俄亥俄州SamuelSheppard案件中，血迹证据首次引入法庭调查。

1983年国际血迹分析协会成立二、血液的基础知识

血液生物学上注意因素血液：红细胞、白细胞、血小板、血浆物理学上注意因素重力、粘度、表面张力血迹形态分析的作用通过血迹分析判断：凶器的类型和击打速度、打击的次数、攻击者的习惯手、受害者在被伤害与攻击者之间的运动和位置、那个伤口是首先造成的、受伤的类型、罪案是多久之前发生的、受害者是立即伤害致死还是伤害之后较长一段时间才死干燥和凝集

干燥过程的快慢由血迹溅落的表面、血量以及犯罪现场的温度与湿度决定。血液凝结一般在15分钟内发生干燥程度推断凶案发生时间血迹中包含组织碎片和骨头通常为高速冲击所致组织类型确定伤口深度及严重程度三、血迹形态分析被动血迹：由重力作用所产生

1、被动血迹

2、滴落状血迹

3、流动状血迹

4、血泊

投射血迹

1、低速碰撞飞溅速度小于1.5m/s击打可造成常发生于受害者受伤后

2、中速碰撞飞溅速度小于1.5-7.5m/s钝器创伤/砍、捅的动作可造成“投射血迹”

3、高速碰撞飞溅速度大于30m/s枪击、爆炸、工业机械、咳嗽或打喷嚏可引起

4、抛甩状血迹是指沾血的物体运动时在载体上留下的血迹常见的运动方式呈弧形

5、动脉喷出血迹血液从破损的动脉血管中喷出体外

6、回溅状血迹血液朝着其作用来源的方向滴落7、呼气喷出血迹血液由于空气的压力或气流而从鼻、口或者伤口处流出产生转移/接触血迹

1、擦拭状血迹蘸血的物体以运动方式直接与载体接触所形成

2、重击状血迹血液从一个移动的物体转移到没有血的表面时产生

不同高度角度滴落血痕擦拭状血痕

喷溅状血痕

四、血迹的轨迹和飞溅形成重建血迹的轨迹技术是指用线将所有的血滴连接起来，查看他们汇聚在哪里。一）、血迹的轨迹二）、确定碰撞角度三）、飞溅形成重建汇聚点和汇聚区域汇聚点、汇聚区域、出血区域五、血迹的摄影术

犯罪现场照片分类：全局视图、中程视图、近观视图第三节血痕的确定和个人识别一、血液确定血痕预试验：血痕联苯胺试验黑暗、黑色背景首选鲁米诺试验人血确定实验：血痕经血色原结晶试验、种属鉴定血痕个人识别：主要测定血型多态性遗传标记

二、血痕的个人识别

DNA分型可进行个体识别，但其需要发现和建立稳定的DNA遗传标记、群体DNA数据库、精确的DNA分型技术和计算机软件。血痕的DNA分型可提供比其他血型系统更多的个体遗传信息，使血痕的个体识别更加有效和准确。血痕的DNA分型主要选用的遗传标记是STR。

血痕DNA分型的关键是防止生物性污染。STR扫描技术流程第四节精斑、唾液斑检材分析鉴定一、精斑组织学分型与个体识别

精斑是精液干燥后形成的斑痕。法医学鉴定中涉及强奸或猥亵行为、离婚、亲子鉴定以及死因不明而疑有性犯罪致死的女性尸体等，均需作精液(斑)检验。精斑常见于受害人的衣、裤以及女性外阴部或大腿内侧等部位，现场的地上、被褥、床单、毛巾、卫生纸物品上等。

精斑检验主要包括精斑确认和个体识别。精斑确认是检验精液中的特有成分，其阳性结果可以确证精斑。主要有形态学方法如精子检出法；免疫学方法如抗人精（或抗P30）沉淀素试验及生物化学方法如电泳检验LDH-X带等。检出精子是认定精斑最简便、可靠的方法(见图12-6a、12-6b)。精斑中的精子相当稳定，陈旧精斑也能查出精子。阴道内射精后，精子检出的期限在尸体比在活体的期限较长，有的3个星期后还可检出。但不适用于输精管结扎术者、精子缺乏症患者或其他无精子形态的检材。精子结构示意图精子镜下图

确证人精斑后，测定精斑中的遗传标记可进行个人识别，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多态性进行个人识别。精斑的DNA分析方法与血痕相同。目前最常用的DNA遗传标记是STR，从精斑中提取DNA后，经PCR扩增特定STR基因，扩增产物经电泳分析，以人类等位基因分型标准物为对照，可判定精斑的STR型。二、唾液斑化学、组织学分型与个人识别

唾液及唾液斑检验在物证检查中也是较常见的。现场遗留下的烟头、果壳、手帕、咬痕等均可粘附有唾液斑，唾液是由腮腺、颌下腺，舌下腺三个腺体的分泌液所组成的，其中除含有大量淀粉酶及上皮细胞外，还含有大量ABO等血型物质。（一）唾液斑的确定唾液斑的确定方法有化学方法如唾液淀粉酶的检出；形态学方法如口腔脱落上皮细胞的检出；免疫学方法如抗腮腺素沉淀试验等。其中淀粉酶的检出最常用。1.唾液淀粉酶的检出：（1）淀粉酶试验（2）生成糖的证明2.抗腮腺素沉淀试验

方法同中属鉴定的抗人血清沉淀素试验。由于唾液中腮腺素的含量较少，腮腺素的提纯和抗腮腺素血清的制备较为困难，此法应运较少。3.口腔脱落上皮细胞的检查将检材用生理盐水浸泡，离心取沉渣涂片，HE染色，显微镜下检查，检出口腔脱落上皮细胞可判断为唾液斑。（二）唾液斑的个人识别

ABO血型测定是传统的唾液斑个人识别项目，检测的方法与精斑基本相同。唾液中的许多蛋白和酶具有遗传多态性，如唾液碱性蛋白、唾液酸性蛋白、腮腺中带蛋白、唾液富含脯氨酸蛋白、唾液双带蛋白等。均可通过电泳分型进行个人识别。通常唾液斑检材的量都很微，上述遗传标记的检测受到很大的限制。唾液斑中含有脱落的口腔上皮细胞，可以进行DNA遗传标记检测。第五节遗核组织学分型与个人识别在一些大型灾害事故或者刑事案件中需要对遗骸进行鉴定，遗骸个体识别包括性别、年龄、死亡方式、个体识别等。遗骸个体识别可以通过外表特征、骨头和牙齿DNA、容貌复原、颅像重合等进行。下面主要介绍骨骼、牙齿的个体识别。一、遗核组织学分型（一）人骨的确定形态学方法：骨骼检查首先要确定是人骨还是兽骨。对完整的骨骼根据解剖学形态不难判定。对不完整的细小骨片，则应作骨磨片，进行显微镜检查。

人骨磨片镜下观察哈佛氏管显微镜下人骨与兽骨的区别骨种类哈佛斯管骨板层形态规则，多呈圆形，数目不多，较动物骨少约2-3倍人骨排列规则，哈佛斯管系统间界清楚7-9个动物骨形态不规则，多呈椭圆形，管径小，管数多排列不规则，哈佛斯管系统间界不清楚羊17-19个猪15-17个牛10-15个狗14-16个鸡34-37个鸭24-27个每视野平均哈佛斯管数180倍镜年龄与哈佛斯管直径的关系年龄哈佛斯管直径μm新生儿10岁20岁30岁40岁50岁60岁70岁80岁27-283538404243-44454749

人骨的哈佛斯管形态规则，多作圆形，管径大而数目较少，骨板层排列显著。兽骨的哈佛斯管形态不规则，多作长圆形，管径小，管数多，骨板层排列不显著。根据哈佛斯管直径可以大致推断年龄：年龄越大，哈佛氏管直径越大。二、骨骼的个体识别

（一）血清、酶型分析

ABO血型测定：将骨锉成粉末，做吸收试验；或将骨粉粘于透明胶带上，剪碎做解离试验。其余步骤同血痕的ABO血型测定。对于带有软组织的骨骼，可用软组织做PGM1及EsD等酶型测定。（二）骨的DNA分析对于带有软组织的遗骸可以做以PCR为基础的核DNA分析，如VNTR、STR的分析。对于完全白骨化的骨骼只能采用线粒体DNA序列分析。牙齿也是遗骸鉴定工作中的重要检材，除可以运用牙医记录、齿痕进行个体识别外，对牙齿的牙髓细胞进行DNA分析也成为重要的个体识别手段。包括PCR扩增X～Y染色体同源特异片段鉴定性别、分析STR和mtDNA识别个体，其方法和结果解释与生物性斑痕的个人识别类似，唯有检材DNA提取方法稍有不同。（三）骨的DNA提取

骨骼DNA提取是遗骸个体识别的重要步骤，DNA提取质量对检验结果至为重要。酚-氯仿提取较常见。牙齿结构与牙髓DNA所在位置细胞染色体DNA第六节毛发组织分析与个人识别

毛发为皮肤的附属器官。在凶杀、强奸、抢劫、盗窃、交通事故等案件中均可出现，是重要物证检材。毛发检验要解决的问题有：①区分检材是毛发还是纤维；②鉴别是人毛还是动物毛；③区别毛发来自人体何部位；④鉴别是自然脱落还是暴力拔脱，推断致伤物；⑤毛发的个人识别。一、人毛发的确认（一）毛发与其它纤维的鉴别根据毛发的结构及理化性质，一般可确认毛发。毛发分为毛根、毛干和毛尖三部分。在显微镜下，毛发的结构由外向内可分为三层，即毛小皮、毛皮质和毛髓质。毛发的主要成分为角蛋白中的硬角蛋白，理化性质稳定。毛发的角蛋白中含有3％-5％的硫，燃烧时发出特殊的臭味。（二）人体毛发的确证

髓质皮质毛小平鳞片毛小平印痕人毛发髓干比<0.3皮干比>0.7薄、短细、不规则动物毛发髓干比>0.5皮干比<0.5厚、粗粗、锯齿状人工纤维无上述结构人毛发、动物毛发、人工纤维镜下区别

人毛发、动物毛发、人工纤维镜下观

（三）人毛部位的确定可根据长度、粗细、色泽、末端、尖端、断面及附着物等进行判断。头发最长，直径平均为70~100u，横断面近似圆形。胡须的尖端呈切断状，横断面近似三角形。阴毛短而卷曲，尖端逐渐变细，横断面呈卵圆形，其表面有时粘附有精液或月经血。腋毛也常呈弯曲，但较阴毛直。毛尖较钝。横断面呈椭圆形，表面常附有腋窝大汗腺的分泌物，呈粘胶状。眉毛与睫毛平均长度约1cm，较粗，毛尖突然变细，表面平滑。（四）毛发损伤的鉴定毛发有一定的生长期，自然脱落的毛发，毛根萎缩呈棍棒状，并与毛囊分离，被新生的毛发推出而自然脱落，拨下的毛发带有毛囊，毛根部湿润，内腔下方呈开放状，末端在显微镜下可见一层半透明组织。被锐利刃器切断的毛发断端整齐、锐利。在活体时毛端随着时间的经过而逐渐变钝圆。由剪子、理发推子切断的毛发，断端显示不规则的凹凸，拉断的毛发断端成不规则的纵行分裂状。从断端的性状可推断理发后或刮胡须后的时间。

毛发受损后，损伤痕迹难磨灭。从损伤的性质，可推断凶器①被锐利刀刃切断的毛发断端整齐、锐利；②由推剪切断的毛发断端呈不规则凹凸；③钝器打击可将毛干压榨成扁平状；④高热作用可使毛发变色，失去光泽，角质膨胀，出现空泡、卷缩、炭化。二、毛发的个人识别有毛囊毛发检材方法与普通检材相似，无毛囊毛发主要通过ABO血型和线粒体DNA进行个体识别。

ABO血型测定：人毛发中含有丰富的ABH血型物质，且不易分解破坏。检出时限可超过尸骨和牙齿等硬组织。测定方法可用解离试验或混合凝集试验对于带有毛囊的毛发，可用毛囊组织细胞解离液PGM1及EsD等酶型测定及以PCR为基础的DNA分析，如VNTR、STR的分析。对于仅有毛干而无毛囊的毛发检材，现在可采用线粒体DNA序列分析。线粒体SNP分析是毛发个体识别的常用技术。根据毛发的颜色、形态、微量元素及附着物等还可进行年龄、性别、种族、中毒、染色等的估计与推测。第五节植物物证及其鉴定

犯罪分子在作案过程中无意间使自己身体、衣物、鞋袜、作案工具或交通工具携带有犯罪现场或周围环境中的物体，