“中国四大谜案”之首白银案靠什么技术锁定真凶？

文/记者 李晶
 

尘封28年，“中国四大谜案”之首白银案终于告破。

茫茫人海，DNA-Y染色体检验技术如何锁定真凶?它还曾用于寻找曹操后人。

8月26日，被列为“中国四大谜案”之首的白银案终于告破，从最初犯案到而今案情终于告破已经过了整整28年。根据警方披露，警方通过DNA-Y染色体检验，经过指纹比对和DNA进一步比对，最终确定了犯罪嫌疑人高承勇。

DNA-Y染色体检验技术到底是一项什么技术呢?这项听起来不那么陌生的技术，为何“迟到”了28年?该技术在刑事侦查过程中扮演了什么角色?

父系遗传标记指明破案方向

遗传物质基因的载体，就是我们熟知的染色体。人体的每个细胞内都有23对(46条)染色体，其中22对(44条)是常染色体，还有1对(2条)是性染色体。性染色体携带的是性别遗传基因，包括X染色体和Y染色体。女性的性染色体为XX，男性的性染色体则为XY。因为一个正常的染色体只有一个DNA分子，因而我们可以通过DNA检测染色体。“白银案”中提及的DNA-Y染色体检验，是DNA检验的其中一种，针对的就是这条具有生物个体性别的性染色体，而且适用于男性。

北京中正司法鉴定所所长邓亚军告诉北京科技报，“其实，DNA-Y染色体检验并不是新技术，在亲子鉴定中已经应用很多年。不过DNA-Y染色体检验有父系遗传特点，因而可帮助警方发现案犯所在的家族，进而缩小排查范围。”

就像中国人的家族谱中只出现男性后代的名字一样，Y染色体也是只在家族男性中遗传。父亲将Y染色体遗传给儿子，儿子再将Y染色体遗传给孙子……，一代代地遗传下去，因而Y染色体在家族男性中形成了一个遗传的标记。

通过DNA-Y染色体的检验可以发现这个遗传标记，并确认是否属于同一父系关系，但双方更具体的关系，如爷孙、叔侄、兄弟，还是父子等，就需要进一步检测，比如再做一个常染色体的STR检测。

以“白银案”为例，警方在案发现场取得了案犯的DNA数据，但缺少同一比对对象，因而形成积案。假定警方可取得案犯父系某一人的DNA-Y染色体检测结果，此结果与Y-STR基因数据库进行比对，即可发现两者DNA-Y染色体高度吻合，从而确定两者属于同一父系亲缘关系。

根据这一线索，警方可以大大缩小排查范围，再取得该家族中的高度怀疑的某一个或几个嫌疑人的血液资料，进行常染色体-STR的进一步检验。通过检测，并与案发现场遗留的DNA样本进行比对，即可做出是否同一的认定。

换言之，DNA-Y染色体检测可将案犯的排查范围缩小到某一家族的男性群体，因而它成为了“白银案”破案的关键转折点。

如何检验Y染色体?

▲警方利用DNA 打拐数据库，让被拐儿童找到自己的亲生父母

DNA-Y染色体检验主要包括STR和SNP两个遗传标记，其中Y-STR检测当前使用较为广泛。STR(ShortTendom Repeat)是短串联重复序列，广泛存在于高等生物基因组中的一种Y染色体特有的分子标记。

STR也称为微卫星序列，约占真核生物基因组的5%。其重复序列串联排列，核心序列由2~6个bp(碱基对)构成。在不同的个体内，STR的重复次数不同，因而在群体中构成了多态性，并且其重复次数在不同种族、不同人群间也呈现出显著的差异性。由于多态性好，位点多，共显性稳定遗传等特点，STR被视为理想的遗传标记，并广泛用于亲缘鉴定和个体识别。

在性侵犯案件中，男性和女性的混合DNA样本很难通过常染色体STR分析结果，Y-STR分析能排除女性DNA的干扰，得到Y-STR分型结果，且可作为家系特征的排查工具。

在法医学领域，较早开始使用Y染色体STR基因分型技术，Y-STR也是目前法医学鉴定中常用的DNA遗传标记，特别是在混合斑(血液/精液;阴道液/精液;血液/血液;血液/唾液;精液/精液等)的鉴定方面可发挥很大作用。

具体来说，Y-STR检测会选取数个STR位点，可获得单倍型，即某个人或家族的特有基因条码。所谓基因条码，就是同一人不同位点间长度不同，不同人同一位点可能不同，因而具有多态性。假设某人特有的基因条码，与Y-STR数据库中信息进行比对，若检索出一致的基因条码，可以推断两者属于同一父系家族。

那么，Y-STR检测就一定准确吗?确切地说，检索出相同Y-STR条形码(单倍型)的概率极低;即使遇到，也可以通过增加标记位点进一步排查。在实际应用中，一般会选择多态性好，扩增稳定性好的标记，且标记数据可根据需要增加，一般不会出现错误判断。

遗留DNA为何28年才对上?

1988年至2002年期间的“白银案”中，警方在案发现场收集到脚印、指纹、精液等线索，甚至画出案犯的模拟画像。既然有案犯的指纹、DNA等物证信息，为何破案等了28年?

实际上，白银警方曾几次进行排查，收集当地指纹和DNA信息，累计人数16万，但案件仍然没有结果。尽管基因技术已经广泛用于刑侦破案，但此前的技术运用有一个限制性的前提，就是要提取到疑犯本人的基因数据，才能做出个人的比对。换言之，如果案犯在作案后不再生事，从未被警方控制过，因其没有案底，即使警方获得案发现场的DNA，也是无从比对的。

近年来，公安系统开始在常染色体STR基因库基础上，建设Y-STR基因库，根据Y染色体父系遗传、同一家族中男性个体的Y染色体STR分型检验结果完全一样的特点，更加有效地发挥DNA技术的威力。

为公安部门提供Y-STR数据库系统的海鑫科金公司相关负责人告诉北京科技报，随着检验数据的不断积累,Y-STR DNA比对技术将成为继指纹、视频、DNA等破案方法后又一重要技术手段，成为常染色体 STR 库的有益补充，并为陈年旧案的突破带来转机。Y-STR数据库智能家系分析工具，可根据样本之间的父系血缘关系自动生成家系图，每个家系可以选择一个男性的Y-STR作为该家系的Y-STR，最后形成家系成员关系图。Y-STR建库后期可实现区域内各地Y-STR数据基础库，形成家系电子地图，提供侦查线索。

他们提供的Y-STR数据库系统也曾相继破获内蒙古赤峰锡林郭勒特大持枪抢劫金店案、云南保山强奸案、山东东营强奸案等多起积压多年的命案积案、“9.29”杀人碎尸案等公安厅挂牌命案以及多起强奸、杀人、入室盗窃等案件。

不仅能破案，还能找祖先
 

▲复旦大学生命学院教授李辉曾带领团队通过 Y染色体多位点检测，研究曹操家族基因课题

Y染色体的“父系遗传”特点，不仅仅应用在警方缩小刑侦范围、排查嫌犯的过程中，也被科学家用于研究人类的进化和起源。

20年前，科学家曾通过检测Y染色体的19个单点突变Y-SNP位点，将全世界的人类分成几大类，并研究出Y染色体最早起源于20万年前东非晚期一名智人男子，也就是“生物学亚当”。

随着分析技术的发展，2005年左右，Y染色体已经检测出400多个位点，进而可通过Y染色体的特异性区分不同语系、民族类群等。假设再往下细分，Y染色体检测数百万个位点，则可将关系细化到县、村镇、家族等。

尽管，目前还未达到这样的技术水平，但人类学家并未停止另一个方向的探索——寻找历史人物的家族图谱。复旦大学生命学院人类学系教授李辉曾带领团队通过Y染色体多位点检测，研究曹操家族基因课题，发现曹操后代分布在中国广东、安徽等9个区域。同样的检验技术，还被成功用于寻找孔子的现代后裔中。

李辉曾表示，研究Y染色体的最大目标是追溯人类起源，寻找中华文明的起源，推演中华民族的一体化过程。他相信从古代样本中找到DNA来推演人类的进化过程，最后的结果就是全国的男性关系都可以用一张图来表示。■