淺談指紋技術(shù)與DNA技術(shù)的優(yōu)勢(shì)比較

淺談指紋技術(shù)與DNA技術(shù)的優(yōu)勢(shì)比較

論文摘要:指紋技術(shù)與DNA技術(shù)同屬個(gè)人識(shí)別技術(shù),兩者相比各有優(yōu)勢(shì)。DNA技術(shù)有著明確的誤差估計(jì),結(jié)論較為客觀,準(zhǔn)確率較有保障,而且所需檢材來(lái)源廣泛、量微,易于獲得。指紋技術(shù)有著更強(qiáng)的個(gè)體識(shí)別能力,對(duì)個(gè)體不具有侵害性,更易于接受,是目前最便捷且應(yīng)用最廣泛的個(gè)人識(shí)別技術(shù)。因此,這兩種識(shí)別技術(shù)都是當(dāng)今司法辦案不可缺少的,都應(yīng)得到高度重視。

DNA技術(shù)自1985年問世以來(lái),由于其所具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),在司法辦案中發(fā)揮著越來(lái)越突出的作用。因此,有人對(duì)它倍加推崇,認(rèn)為它比指紋技術(shù)更優(yōu)越,可以用它取代指紋識(shí)別技術(shù)。對(duì)此觀點(diǎn),筆者不敢茍同,遂拋出拙見,欲與同仁共同探討。

一、指紋技術(shù)與DNA技術(shù)簡(jiǎn)介

指紋是人的手指表面皮膚上的乳突紋線,于胎兒3、4個(gè)月時(shí)開始出現(xiàn),到6個(gè)月時(shí)完全形成,此后在個(gè)體的一生中基本保持不變,具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性。而且當(dāng)手接觸物體時(shí)會(huì)在物體表面留下這些乳突花紋的印跡。許多科學(xué)家已證明世界上存在兩個(gè)指紋相同的人的幾率非常小,幾乎是不可能的[1],即指紋具有高度的個(gè)體差異性。因此指紋學(xué)家們利用指紋來(lái)識(shí)別個(gè)人。具體地說(shuō),就是分析比對(duì)兩枚指紋中乳突紋線的細(xì)節(jié)特征,如果它們的數(shù)量、種類、形態(tài)、大小、位置關(guān)系等都一致,則認(rèn)定它們是同一枚指紋,或是有著同一來(lái)源,為同一根手指所留。

指紋技術(shù)應(yīng)用已有100多年的歷史了。1892年阿根廷法庭首次正式認(rèn)可了指紋的證據(jù)地位,接著各國(guó)警方和法庭也陸續(xù)采用了指紋技術(shù)鑒別現(xiàn)場(chǎng)犯罪手印的遺留人。美國(guó)指紋專家認(rèn)為指紋是“標(biāo)準(zhǔn)的法庭證據(jù)”,前蘇聯(lián)犯罪對(duì)策學(xué)家認(rèn)為,“由于指紋術(shù)的發(fā)展,犯罪對(duì)策學(xué)才立于鞏固的基礎(chǔ)上”。至今,指紋作為識(shí)別人身的手段,不僅在司法界有著“證據(jù)之首”的美譽(yù),而且已為全世界的安全、科研、金融、醫(yī)療、旅游、教育等各行各業(yè)所廣泛應(yīng)用。

DNA是deoxyribonucleicacid的縮略形式,意為脫氧核糖核酸,它是細(xì)胞的基本遺傳物質(zhì),存在于人體細(xì)胞內(nèi)部。DNA分子是由四種堿基按一定順序連接起來(lái)的兩條長(zhǎng)鏈。對(duì)于每個(gè)人,四種堿基的排列順序都不相同。根據(jù)這一特點(diǎn),科學(xué)家利用一種能夠識(shí)別堿基排列順序,并在該位置將DNA長(zhǎng)鏈切斷的“限制性內(nèi)切酶”將DNA切成一個(gè)個(gè)片段。由于每個(gè)DNA中的堿基排列順序和重復(fù)數(shù)目都不一樣,用同樣的限制性內(nèi)切酶切出的每一個(gè)DNA片段的長(zhǎng)度都不相同。利用電泳法把這些DNA片段按長(zhǎng)短進(jìn)行排序,并進(jìn)行染色或放射顯影,使排列出的片段具有可視性,就得到了具有高度的個(gè)體特異性的可辨別圖像。正因它具有非常強(qiáng)的不同個(gè)體間的差異性和同一個(gè)體內(nèi)的一致性,能夠被用于識(shí)別個(gè)人,而且是一種人眼可見的圖像,所以這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明人英國(guó)的Jeffereys教授稱其為“DNA指紋”。這種制作DNA圖譜的技術(shù)被稱為限制片段長(zhǎng)度多樣性技術(shù)(RestrictionFragmentLengthPolymorphisms),簡(jiǎn)稱為RFLP技術(shù)或DNA指紋技術(shù)。隨后,DNA鑒定技術(shù)在此基礎(chǔ)上又增添了VNTR-PCR法、STR-PCR法、MVR-PCR法、PCR測(cè)序法等。

自從發(fā)現(xiàn)指紋以來(lái),DNA技術(shù)稱得上是在法庭科學(xué)和證據(jù)學(xué)方面最具有突破性的技術(shù)。1985年Jeffereys發(fā)明了DNA技術(shù),并成功地完成一項(xiàng)親子鑒定。以后,對(duì)DNA技術(shù)的研究與應(yīng)用迅速蓬勃發(fā)展起來(lái)?，F(xiàn)在,它可以利用血液(斑)、精液(斑)、唾液(斑)、毛發(fā)、骨骼、指甲、牙齒、組織和器官、煙頭等物品進(jìn)行個(gè)體識(shí)別、親子鑒定、性別鑒定、血型鑒定、種屬鑒定、單親親權(quán)鑒定等。DNA技術(shù)使親權(quán)鑒定和個(gè)人識(shí)別由過去的只能否定不能肯定,變成現(xiàn)在的既能否定也能肯定,解決了現(xiàn)實(shí)中很多過去無(wú)法解決的問題。指紋技術(shù)和DNA技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)都發(fā)揮著不可缺少的重要作用。

二、DNA技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

(一)DNA鑒定在個(gè)人識(shí)別方面有著明確的誤差估計(jì)和較高的準(zhǔn)確率,因而更可靠?，F(xiàn)代生物識(shí)別技術(shù)有很多種,如指紋識(shí)別、聲紋鑒定、DNA鑒定、視網(wǎng)膜識(shí)別、虹膜識(shí)別、面部識(shí)別、唇紋識(shí)別等,應(yīng)用較多的是指紋識(shí)別和DNA識(shí)別。其中DNA技術(shù)應(yīng)是最重要的識(shí)別方法,因?yàn)镈NA是決定一個(gè)人的人體特征和行為特征的最根本的因素。因此,從理論上說(shuō)DNA技術(shù)所能實(shí)現(xiàn)的個(gè)人識(shí)別率應(yīng)當(dāng)是很高的。而且DNA技術(shù)能明確計(jì)算出鑒定結(jié)論的誤差估計(jì)值,因而能減少由鑒定人的主觀臆斷導(dǎo)致的失誤,非?？陀^。如在Jeffreys首次用DNA技術(shù)所做的親子鑒定中,鑒定結(jié)論出錯(cuò)的概率是7×10-22,可以說(shuō)DNA鑒定結(jié)論的準(zhǔn)確率幾乎為100%。

相反,指紋鑒定因不能量化說(shuō)明結(jié)果的誤差率,而顯得不夠客觀,再加上近來(lái)由鑒定失誤導(dǎo)致的錯(cuò)案的接連出現(xiàn),使人不禁為其準(zhǔn)確性和可靠性擔(dān)憂。目前對(duì)指紋技術(shù)的誤差率的研究都是零星的、局部的。如對(duì)3000枚隨機(jī)抽取的指紋進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)兩枚指紋的中心、三角部位或外圍系統(tǒng)等局部區(qū)域細(xì)節(jié)特征相似的情況較常見,其中三個(gè)特征相似的有5對(duì),四個(gè)特征相似的有4對(duì),五個(gè)特征相似的有2對(duì),甚至七、八、十個(gè)特征相似的也有[10]。美國(guó)指紋專家曾在大會(huì)發(fā)言中說(shuō):“我們?cè)谥讣y比對(duì)中發(fā)現(xiàn)來(lái)自于兩個(gè)人的指紋有四個(gè)特征點(diǎn)匹配是常有的事”[11]。到目前為止,還沒有系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方面的研究能充分說(shuō)明兩個(gè)人具備共有某一數(shù)量偶合點(diǎn)的指紋的可能性究竟有多大。因?yàn)檫@樣的研究涉及的因素、指標(biāo)和統(tǒng)計(jì)方法都非常復(fù)雜,樣本量又很龐大,比如要考慮到如何全面包括選取對(duì)象的種族、民族、部落、地區(qū)等因素,所有細(xì)節(jié)特征的種類、形態(tài)、位置、大小等因素,使用哪種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型,樣本要多大才具備代表性等等,所以至今還沒有人進(jìn)行。而只有經(jīng)過全面系統(tǒng)地研究的結(jié)果才能被用做評(píng)估指紋鑒定結(jié)論客觀性的統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)。缺少這種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)給相似指紋和變形或模糊指紋的鑒定帶來(lái)較多麻煩,增大了鑒定失誤的可能性。所以,有人把DNA技術(shù)看作目前最可靠的個(gè)人識(shí)別技術(shù)。

(二)DNA技術(shù)所需檢材來(lái)源廣泛、量微,易于獲得。凡是人體細(xì)胞,只要含有一定量的大分子DNA,都可用于DNA分析。如血液(斑)、血痕、毛發(fā)、肌肉、骨髓、精液(斑)、牙髓及精液與陰道分泌物形成的混合斑、唾液(斑)等,甚至陳舊的、發(fā)霉長(zhǎng)菌的、經(jīng)其他方法處理失敗的生物斑痕或組織,都可提出DNA用于分析。而且,由于能應(yīng)用PCR技術(shù)將檢材中的DNA片段無(wú)限擴(kuò)增,所以DNA技術(shù)只需微量檢材就能解決問題,有時(shí)甚至只需幾個(gè)人體細(xì)胞。上述兩方面情況就意味著要獲得DNA鑒定所需的檢材是比較容易的。

這一優(yōu)勢(shì)恰恰是包括指紋技術(shù)在內(nèi)的其他任何生物識(shí)別技術(shù)所不可比擬的。從現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)和提取的指紋常常是殘缺、模糊、變形或重疊的指紋。由于這些指紋中的紋線特征不夠穩(wěn)定、可靠,甚至無(wú)法辨別,對(duì)它們的比對(duì)分析將難以進(jìn)行,即便得出結(jié)論,也不夠可靠、準(zhǔn)確。事實(shí)上指紋鑒定的失誤大多出現(xiàn)在此類情況下。

另外,人們還針對(duì)指紋識(shí)別技術(shù)鑒定潛在指紋的適當(dāng)性問題提出了質(zhì)疑,即從現(xiàn)場(chǎng)提取到的指紋圖像與遺留人的真實(shí)指紋圖像的相似性問題難以科學(xué)地解決。現(xiàn)場(chǎng)上的指紋大多是不易發(fā)現(xiàn)的潛在指紋,需要進(jìn)行染色顯現(xiàn)和膠粘、吸附等轉(zhuǎn)印處理?！霸谥讣y的轉(zhuǎn)印過程中,沉積物(附著物)、變形和色素的綜合作用影響了獨(dú)特的摩擦嵴紋被完全地可靠地轉(zhuǎn)印的能力,手印顯現(xiàn)操作的技術(shù)水平也可能影響指紋的反映質(zhì)量,損害指紋的獨(dú)特性”?！霸陲@現(xiàn)潛在指紋的過程中,壓力、變形、染色劑、物屑和操作處理帶來(lái)的變化影響了原來(lái)的摩擦嵴紋的細(xì)節(jié)特征的穩(wěn)定性?！盵12]因此,有人指出運(yùn)用各種處理方法從現(xiàn)場(chǎng)提取到的二維指紋圖像與原來(lái)的指紋在細(xì)節(jié)特征上是否一致,值得懷疑。而將這樣的潛在指紋圖像用于比對(duì)的做法,其科學(xué)性令人擔(dān)心。因此有人認(rèn)為,相比之下DNA技術(shù)有著更為廣闊的應(yīng)用前景。

三、指紋技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

(一)指紋技術(shù)有著更強(qiáng)的個(gè)體識(shí)別能力。孿生子的指紋是互不相同的,是可以識(shí)別的。但是,DNA技術(shù)存有“盲點(diǎn)”,不能識(shí)別同卵雙(多)胞胎中的個(gè)體。同卵雙(多)胞胎是由同一個(gè)受精卵復(fù)制和發(fā)育而成,他(她)們身體細(xì)胞內(nèi)的DNA分子是相似的,而目前的DNA技術(shù)不能將某一個(gè)體從他(她)們中間識(shí)別出來(lái)。在這種情況下指紋技術(shù)有著明顯而獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

這是由指紋與DNA之間的關(guān)系所決定的。首先,DNA是影響指紋形成的首要因素[13]。這包括兩方面含義:一是DNA的差異是指紋特異性的主要來(lái)源。來(lái)自于父母的DNA不同,它們重新排列組合后又發(fā)生新變化,使個(gè)體的DNA分子的結(jié)構(gòu)基因和調(diào)節(jié)基因不同,并最終影響指紋形態(tài),使其在親代與各子代間表現(xiàn)出差異。DNA分子鏈上指紋遺傳基因和基因位點(diǎn)不同使指紋在種族、地區(qū)、性別等因素間出現(xiàn)差異。所以說(shuō),人類的基因可以被遺傳,但指紋圖像不遺傳。個(gè)體的指紋各不相同。二是個(gè)體所有細(xì)胞內(nèi)部的DNA保持一致是指紋終生穩(wěn)定不變的根本原因。分子遺傳學(xué)指出DNA的兩條單鏈之間是由千萬(wàn)個(gè)氫鍵固定起來(lái)的,使DNA分子的組成和結(jié)構(gòu)具有高度的穩(wěn)定性,能保持自身不變。即使DNA受到損傷,細(xì)胞中有四種酶能對(duì)被損傷改變部位進(jìn)行切除、修補(bǔ)、復(fù)制還原[14]。

DNA分子穩(wěn)定地控制著指紋的形成:從胎兒6個(gè)月形成指紋時(shí)起,經(jīng)出生到死后皮膚真皮層腐爛時(shí)止,指紋的具體形態(tài)特征始終不變。即使個(gè)體手指表面受傷,紋線暫時(shí)被破壞,但傷愈后指紋又恢復(fù)如初。其次,指紋的形成不僅受多種遺傳基因控制,而且受胚胎理化環(huán)境因素、生物因素、變異及其他隨機(jī)因素的影響。指紋的最終形態(tài)表現(xiàn)出多基因、多因素的累加效應(yīng)[15]。這種累加效應(yīng)是指紋個(gè)體差異性的另一重要來(lái)源。這已被多次研究證實(shí)。對(duì)400對(duì)孿生子指紋的研究發(fā)現(xiàn)他們的指紋雖在紋型上有相似性(%),但具體形態(tài)卻互不相同[16]。對(duì)48對(duì)雙胞胎指紋研究的結(jié)論與此一致[17]。所以說(shuō),DNA不僅本身是個(gè)體最內(nèi)在的、最根本的特征物質(zhì),也是個(gè)體指紋特征的決定性因素;而指紋是DNA外化的性狀,是包括DNA在內(nèi)多種因素作用的結(jié)果。因此,比較起來(lái),DNA的穩(wěn)定性更強(qiáng),而指紋的個(gè)體差異性更高。

(二)指紋技術(shù)的非侵害性使其更易于被推廣應(yīng)用。指紋的遺留、顯現(xiàn)、采集與比對(duì)不會(huì)對(duì)個(gè)體的身體、精神及權(quán)益造成損害,容易被個(gè)體接受和機(jī)構(gòu)推廣應(yīng)用。到目前為止,世界各國(guó)都建立了包括幾百萬(wàn)人指紋的巨大數(shù)據(jù)庫(kù),并正在努力實(shí)現(xiàn)各級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)間的遠(yuǎn)程查詢比對(duì)。

DNA樣本的采集與保存活動(dòng)面臨的法律侵權(quán)問題使DNA技術(shù)的推廣應(yīng)用受到限制。對(duì)DNA樣本的采集與保存活動(dòng)被指責(zé)侵犯公民的隱私權(quán)和其他合法權(quán)益,違反了紐綸堡法典,美聯(lián)邦關(guān)于人體實(shí)驗(yàn)的“基本倫理原則”和“知情同意”原則。要制作DNA圖譜和建立DNA數(shù)據(jù)庫(kù)就要采集DNA樣本,而采集與保存DNA樣本就可能對(duì)被采集者的私人隱私和其他正當(dāng)權(quán)益造成侵害。因?yàn)镈NA存儲(chǔ)有大量有關(guān)生理狀況與行為模式信息,如所有者是否帶致病基因、有無(wú)暴力傾向等,這些信息在保險(xiǎn)、職業(yè)、名譽(yù)、婚姻等事情中都是非常重要的。紐綸堡法典和美聯(lián)邦有關(guān)法律規(guī)定這方面的實(shí)驗(yàn)研究必須在不違背倫理道德原則和受試者知情同意的基礎(chǔ)上進(jìn)行。在美國(guó)已有很多人對(duì)此提出異議,并拒絕向政府和機(jī)構(gòu)提供DNA樣本[18]。

(三)指紋技術(shù)是目前最方便、迅捷的生物識(shí)別技術(shù)。指紋外露于手指皮膚表面,易于轉(zhuǎn)印,且比較直觀,肉眼可見。指紋既可憑肉眼比對(duì),也可借助于比對(duì)顯微儀進(jìn)行,都比較方便、快速。因此它是實(shí)際應(yīng)用最廣泛的個(gè)人識(shí)別技術(shù)。

而DNA技術(shù)所需試驗(yàn)材料、設(shè)備與程序復(fù)雜,費(fèi)用昂貴,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而且在做任何一項(xiàng)DNA鑒定之前,必須對(duì)受測(cè)試者所在群體進(jìn)行DNA調(diào)查統(tǒng)計(jì),了解其等位基因的數(shù)目與分布頻率。因?yàn)橹挥性诖嘶A(chǔ)之上,才能精確計(jì)算出受測(cè)試者的DNA同一的概率,進(jìn)而得出判斷結(jié)論。

因?yàn)槿祟惢蚪M中STR基因座的數(shù)目龐大,基因座本身的多態(tài)性及遺傳穩(wěn)定性不同,而且它在不同種族、人群間的等位基因分布不同。所以,選擇哪些基因座作為比對(duì)的遺傳標(biāo)記,如何統(tǒng)計(jì)等位基因的分布頻率是做DNA鑒定前必須解決的關(guān)鍵問題。這就使建立DNA數(shù)據(jù)庫(kù)成為不可缺少的前提條件。目前尚未建立起涵蓋各類人群的標(biāo)準(zhǔn)化的DNA數(shù)據(jù)庫(kù),而且DNA數(shù)據(jù)庫(kù)的建立將面臨許多的法律問題和技術(shù)及經(jīng)費(fèi)問題,難以解決。所以,目前此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用受到限制,其巨大效應(yīng)不能充分發(fā)揮。

從上述分析可以看出,指紋技術(shù)與DNA技術(shù)都是個(gè)人識(shí)別技術(shù),它們各有優(yōu)勢(shì),在司法、安全、醫(yī)學(xué)、教育和考古等領(lǐng)域都發(fā)揮著巨大的作用。同時(shí)它們又都存在一些問題,使其作用受到限制,無(wú)法發(fā)揮。因此缺少了其中任何一項(xiàng),都會(huì)對(duì)以上領(lǐng)域乃至整個(gè)社會(huì)產(chǎn)生重大影響。所以說(shuō),它們都是當(dāng)今社會(huì)不可缺少的識(shí)別技術(shù)。盲目地一味夸大一種技術(shù)的作用,而廢棄另一種技術(shù)的做法,極不理智,也是非常不現(xiàn)實(shí)的。

[參考文獻(xiàn)]

[1][13][14][15]趙向欣.中華指紋學(xué)[M].北京:群眾出版社,

EdwardJ.Imwinkelried.FingerprintScience[J].TheNationalLawJournal.2002,12,Vol26,No18&19.

[18]王遷.DNA指紋數(shù)據(jù)庫(kù)法律問題初探[J].法律科學(xué),2002,(4).120-128.

布瑞恩·英尼斯.身體證據(jù)[M].舒云亮譯.沈陽(yáng):遼寧出版社,

公安部科學(xué)技術(shù)委員會(huì),公安部科學(xué)技術(shù)信息研究所.現(xiàn)代公安科技百題問答[M].北京:群眾出版社,

周偉.中外命案證據(jù)運(yùn)用謀略[M].北京:中國(guó)檢察出版社,

Steve.Berry.PointingAFingerAtPrints[N].Los,(2):26.

[10]陳平.試論相似指紋[A].第一界全國(guó)手印專業(yè)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文選[C].北京:警官教育出版社,

[11]JohnThornton.SettingStandardsInTheComparisonandIdentif