新聞中,命案層出不窮,然而不是每次都能幸運鎖定嫌疑犯,並取得有效的直接證據,現場遺留的蛛絲馬跡都是檢察官與受害家屬還原真相的希望。過往我們最有印象的科學證據可能就是 「DNA檢驗」了,由小量的細胞或血液就可以辨識出嫌疑犯身分。最近美國法庭科學學會官方出版的《鑑識科學期刊》(Journal of Forensic Sciences) 宣告,未來取自現場遺留下的一根頭髮,將有機會作為輔助的科學證據,鑑定出真正兇手身份1。
以往經由毛髮,我們僅能知曉對方髮色、髮質、形狀如何,有時可以從毛髮上附著的一點皮屑,獲取頭髮主人的 DNA。現行技術中 DNA 證據的辨別性雖高,卻也不易保存且易被破壞;相較起來,毛髮主要由蛋白質構成,化學結構相較穩定、檢驗可用,量又多。如果能直接由頭髮鑑識出嫌疑犯身分,犯罪現場存留的毛屑就有機會成為更有利偵查的線索。
要做到這一點,我們需要有效而且簡易的蛋白質分析技術,以及能夠辨識個人的資料。頭髮的組成由外而內可分為表皮層 (cuticle)、皮質層 (cortex)和髓質層 (medulla)。表皮層主要以角質連接蛋白 (keratin-associated proteins)所構成,皮質層由角質連接蛋白和表層角質纖絲 (cuticular keratin fibrils) 組合而成,而髓質層則富含由聚合物交叉鍊結組成的結構,相當難分解。
而這些蛋白質的結構與特性,是否有足夠的多樣性能讓我們辨識出個人身分呢?有這個機會。
勞倫斯利佛摩國家實驗室 (Lawrence Livermore National Laboratory)於 2016 年一篇研究2指出,毛髮中存有的遺傳多樣肽鏈 (Genetically variant peptides,簡稱 GVPs)具有成為破案神探拍檔的資質。
遺傳多樣肽鏈 (GVPs)為一夾帶 SAP (single amino acid substitutions) 之蛋白質片段,推得其對應轉譯的等位基因,鑑別其單核苷酸多態性 (SNP) 再建立數據庫,便能具有強如 DNA、指紋圖譜的鑑識系統。而今已確認在角質連接蛋白、表層角質纖絲與部分非角質蛋白之等位基因序列中,一共出現 88 處可供鑑定所用的變異點3,是可從毛髮中獲取的GVPs,未來可能可以用來鑑別個體身分。
然而,就算找出了毛髮中可供鑑別個體的肽鏈,目前分析毛髮蛋白質的技術仍未成熟。毛髮萃取出 GVPs 的程序裡,主要成分角蛋白的結構,使得要萃取出完好的蛋白質相當困難。因此即使這個點子早自 1976 年就有人想到了,「從落下的頭髮找出兇手」如此直覺的想法,一直難以實現。
本次《鑑識科學期刊》刊載的文獻研究3提出了新發展的直接蛋白萃取法,並且與過去其他萃取方法作出比較。直接萃取法使用 90℃ 高溫配以萃取的藥劑 DTT (DL-dithiothreitol)和 LDS 樣品緩衝液 (lithium dodecyl sulfate Sample Buffer),協助蛋白變性以取得蛋白質。相比於過去使用球磨機研磨多次,並添加大量化學藥劑協助蛋白質變性沈澱的方法,更為直接且省力省時。
而文獻中比較了對蛋白質分析的敏感度與再現性,發現直接蛋白萃取法效果更佳,考量直接萃取方法的簡易與低成本,該方法於未來廣泛用於刑案的可能性極高。
儘管於毛髮中萃取出蛋白質不再困難,要從毛髮推論出原有主人的真實身份仍存在以下問題:
有關自毛髮找出兇手的研究雖然路途仍然遙遠,分析化學的發展使我們朝這個目標緩緩邁進。然而,命案現場的完整性與偵查小組的洞察力依舊是破案的關鍵,鑑識人員的培訓能讓這些分析技術得以被妥善使用。可以確定的是,眾人對還原真相的渴求,終將化為更為具體且長久的技術留惠世人。非鑑識科人員的社會大眾在這些技術誕生時,若能不吝於給予支持和鼓勵,想必也能成為科學家們的動力鼓勁前行吧!