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打擊犯罪的新武器-工具痕跡資料庫

科景_96
・2011/02/09 ・1318字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 536 ・七年級

Original publish date:Apr 30, 2004

編輯 NanoForensics 報導

美國能源部(Ames Laboratory, U.S. Department of Energy) (阿姆斯國家實驗室)發明了一種分析及比對工具痕跡(Toolmark)的新方法。

阿姆斯國家實驗室(Ames Laboratory)以及愛荷華州立大學(Iowa State University)的研究人員合作建立了工具痕跡的資料庫,並以統計學算法進行分析比對。經過初步測試,其鑑別正確率高達99﹪以上。

工具痕跡比對的基礎是「每件工具都有其獨特的痕跡特徵」。一般是使用比對顯微鏡(Comparison Microscope)進行比對,而其可分為用於比對兩度空間的頭髮與纖維比對顯微鏡,以及三度空間的子彈比對顯微鏡。工具痕跡物證最為人所質疑的是證物的「獨特性」(proposition of uniqunes),且鑑定的判定可能因人而異。如在2000年佛羅里達州的一件殺人案Joseph J. Ramirez v. State of Florida 審判中,法院因為鑑識人員使用的比對方式有嚴重瑕疵(即未客觀的以科學分析,而以個人判斷作出確認鑑定)而決定不採用工具痕跡分析結果(註:鑑識人員斷定刀的痕跡與一片軟骨證物上的痕跡吻合),並駁回原先的判決。

這具有挑戰性的計畫分為三部分:首先阿姆斯國家實驗室的Dr. Stan Bajic 及Dr. David Baldwin建立了工具痕跡影像的數位資料庫,這些影像包括六種不同的製程在工具表面所形成的痕跡。而為了建立此資料庫,他們總共收集了約一萬三千張各種工具影像如刀械、螺絲起子、鉗子、剪線鉗、鋸子、鐵鎚、槓桿棒、木工鑿刀、扁鑿等;接著愛荷華州立大學的研究人員Dr. Max Morris,建立一種統計學演算方式,以利於模擬鑑識人員的比對分析;最後,由冶金專家(metallurgist)Dr. Scott Chumbley以輪廓儀(profilometer)建立痕跡表面輪廓圖,以便進行三度空間的工具痕跡比對分析。

比對犯罪現場遺留工具上的工具痕跡可以提供嫌犯使用工具種類,以及確認嫌犯與現場的關係。常見的工具痕跡來自於刀械、螺絲起子、鉗子、鋸子、鐵鎚、槓桿棒、鑿子等。而工具痕跡的比對如同頭髮、纖維證物以及文書等的鑑定,鑑識人員需要累積多年的分析經驗,才能有正確的鑑定結果。

工具痕跡大致分為兩類:由垂直方向運動所產生的印痕(Inpression)以及由水平方向運動的刮痕(Striation)。印痕的產生係由一物體加壓於另一物體所產生,其特點是轉移原物體的大小、形狀、以及細部紋路特徵於受壓物體上;而刮痕係由一物體與另一物體磨擦而產生。

雖然工具痕跡並不如DNA證物可以在法庭扮演決定性的角色,但建立有系統的分析及比對工具痕跡方式,可避免因人為因素緣故,而無法伸張社會公義。未來希望能更進一步地運用該技術於子彈上彈底紋路、撞針孔、抓彈及退彈痕與其他三維證物的比對。

參考來源:

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本文版權聲明與轉載授權資訊:

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    控制進食時間與熱量,小鼠可以更長命?

    台灣科技媒體中心_96
    ・2022/05/22 ・2156字 ・閱讀時間約 4 分鐘

    目前越來越多動物實驗的研究結果顯示,「特定時段禁食」在延緩老化或延長壽命上的效果,不比「限制總熱量攝取」差,甚至效果更好。

    圖/envato elements

    控制吃飯時間,可以延長壽命?

    美國德克薩斯大學西南醫學中心的小彼得.奧唐納腦研究所 (Peter O’donnell Jr. Brain Institute) 研究團隊,今(2022)年 5 月 5 日在國際期刊《科學》(Science)公開研究論文,使用小鼠為實驗對象,研究進食熱量與進食時間,與小鼠壽命之間的關係。

    團隊先讓小鼠自由的取食飼料 6 週後,再分成 5 個不同組別,分別是:

    1. 只能在日間每隔 90 分鐘進食、
    2. 只能在晚間每隔 90 分鐘進食、
    3. 只能在日間開始兩小時內進食、
    4. 只能在晚間開始兩小時內進食、
    5. 全天內每隔 160 分鐘允許進食。

    這 5 組小鼠被限制攝取的熱量相同,實驗過後,再和完全自由取食且沒有限制熱量攝取的小鼠比較。

    研究結果顯示,與完全自由進食的小鼠相比,有限制進食時間的小鼠平均壽命較長,其中第 2.4 組(只能在晚間每隔 90 分鐘進食,以及只能在晚間開始兩小時內進食)延長壽命的效果最好,平均可延長 35% 壽命;而只能在日間進食的兩組小鼠,平均可延長20%壽命。

    與完全自由進食的小鼠相比,有限制進食時間的小鼠平均壽命較長。示意圖/envato elements

    研究也觀察到其它有趣結論:

    • 隨著年齡增長,五組小鼠的體重,都比自由進食的小鼠更輕,且在非主要活動的時間(白天)進食的小鼠,白天的活動變多了。
    • 在完全自由取食的小鼠肝臟中,原本與老化相關的基因表現隨年齡增長而改變,有些基因表現降低,有些增加,且基因表現的晝夜節律性也隨老化而降低。但在只能晚間進食的兩組小鼠身上,這些因老化而造成的改變較少。

    作者根據研究結果指出,僅僅限制熱量攝取而不在特定時間禁食,可以延長小鼠的壽命,禁食可以對延長壽命效果有加分的作用,而不是主要造成效果的原因。

    研究凸顯了「晝夜節律」的重要性

    國立陽明交通大學生化暨分子生物研究所教授 許翺麟 表示,目前越來越多,動物實驗的研究結果顯示,「特定時段禁食」在延緩老化或延長壽命上的效果,不比「限制總熱量攝取」差,甚至效果更好。

    特定時段禁食,有可能比限制總熱量更能延緩老化。圖/envato elements

    過去研究飲食中,熱量限制對老化與壽命的影響時,常常無法分辨原因到底是因為「總卡路里攝取較少」還是「固定且有規律的長時間禁食」。最近幾年,科學家開始針對此一問題進行更深入的研究。

    去年一項使用小鼠的研究顯示,限制飲食的熱量可延緩老化的效果,可能大部分來自於長時間且有規律的禁食[1]。此外,另一項在果蠅的研究中也指出,不但是要有規律的禁食,何時禁食也同樣重要。最有效延緩老化的方式,要與動物本身的生理時鐘配合,在本來就比較少進食的時候進行禁食[2]

    • 編註:小鼠是夜行性動物,上述文字中的「日間」指的是白天光線照射,對小鼠而言是休息和睡眠的時段,「晚間」沒有光照,才是小鼠活動和主要進食的時段。

    這次的研究中更進一步證實,單純只是限制總熱量攝取,只能提供很少的延長壽命效果,反而熱量限制並配合生理時鐘進行間歇性禁食的效果最好。小鼠是夜行性動物,日間禁食對延長壽命的效果,遠比夜間禁食的效果更加顯著,至於每日禁食 12 小時或 22 小時則差異不大。此外本研究也顯示,調控生理時鐘的基因在調控老化上的重要性。

    配合生理時鐘進食很重要。圖/envato elements

    人類比照辦理也會有用嗎?

    許翺麟教授 說明,本研究最大的限制來自於其僅用單一品系、單一性別的小鼠來進行研究。從過去其他研究已知,飲食限制對不同品系與不同性別的動物,效果不盡相同。因此本研究雖然頗具參考價值,但是能否推論到其他品系的小鼠,甚至其他物種與人類,仍有待未來更多研究來支持。

    雖說人類遠比實驗動物複雜,會影響老化的因素也不僅止於飲食,然而維持平衡且有規律的飲食習慣,加上適當的限制進食時間,也許是一種相對可行,且有效促進健康老化的方式。也期待未來更多相關研究,能協助我們進一步釐清這些結果在人類中是否相同。

    參考文獻


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