為什麼家族DNA檢測是白銀案落網的關鍵？

除了看案子，找八卦，你還不來學點科普嗎？

文 ▏李佳蔚 袁端端

潛逃28年終被基因技術捕獲

甘肅白銀案高承勇的落網，Y-DNA染色體檢驗起了關鍵作用，這是一種基於家族DNA比對的檢測技術。

據警方報道，高承勇遠方堂叔因行賄被監視居住，警方因此採到了此人血樣。經Y-DNA檢驗分析後，此人遺傳數據輸入到違法犯罪人員Y-DNA資料庫中。經過初步及複核比對之後，發現其和高承勇具有相同的Y染色體遺傳，最終確定高承勇為「8·05」大案嫌犯。

實際上，報道中的Y-DNA資料庫及普通DNA資料庫目前已大量使用於刑偵部門。今年6月，山東莒南警方利用DNA比對技術偵破一起5年前強姦積案；7月，台灣媒體同樣有報道稱警方通過DNA比對，破獲一起16年前女子遭劫財劫色大案；5月份媒體報道，內蒙古興安盟警方通過DNA比對連續偵破兩起積壓命案。

所謂DNA資料庫到底是怎麼回事，甘肅白銀案中Y-STR資料庫和一般DNA資料庫又有何不同之處？這些都得從我國90年代中期開始發展的DNA資料庫開始說起。

原有DNA資料庫的局限

自 90 年代中期公安部提出「統一規劃、統一標準、分步實施、滾動發展」的 DNA 資料庫建設原則開始，從科學研究到實際應用，從區域性建設到全國性部署，我國的 DNA 資料庫已有 15 年的歷史。10 余年來， DNA 資料庫集聚了 3000 萬以上的各類樣本的短串聯重複序列（short tandem repeat，STR）數據，在超過 100 萬起的案件中發揮了作用，已經初步實現了跨時空多元化應用的建設目標，在精確打擊犯罪中發揮了顯著成效。

不過，雖然我國的 DNA 資料庫自開始建立以來已經在公安實際檢案中發揮了巨大作用，但它僅包含常染色體 STR 基因座，利用 DNA 資料庫破獲的案件以個體間的匹配為主，這也是「全國公安機關 DNA 資料庫」的局限所在。 儘管當前DNA資料庫的數據總量已相當可觀，但相對於違法犯罪人員所佔比例及全國潛在犯罪人口，它的覆蓋率仍很低，依靠個體間匹配造成比中的效能相對低下。

由於罪犯絕大多數為男性，在 DNA 資料庫中增加 Y 染色體的男性家系遺傳特性及其比對功能，就變得尤為迫切。

Y-STR資料庫是什麼？

之前，家族DNA比對多用在考古上。2013年時，考古學家就利用曹操家族的DNA比對，告破了曹操的身世之謎。復旦大學的研究者曾前往安徽亳州，對20世紀70年代出土的兩顆來自河間相曹鼎的牙齒進行了分析。曹鼎是曹操祖父曹騰的弟弟，也就是曹操的叔祖父。通過對牙齒中的古DNA進行多次嚴格測定，研究者確認古DNA中Y染色體單倍群同樣是O2*-M268。

「曹操的家族共同檢出了一個非常罕見的染色體類型，這個比例在全國人口只佔到5%左右。」復旦大學現代人類學教育部重點實驗室李輝教授說。

人類Y染色體屬於性染色體，因其特殊的遺傳方式，在法醫學個體識別、親子鑒定、混合斑中男性成分的檢測、追溯父系遷移歷史等方面都有獨特的應用價值，是常染色體及線粒體DNA的重要補充。

與常染色體STR相比，Y-STR具有三大特點：

第一，正常男性特有。Y 染色體為男性特有，而且在男女混合樣品的鑒定中，可對男性成分進行精確分析，不受女性成分的干擾。

第二，父系遺傳。除突變外，同一男性家系中的所有男性個體 Y 染色體非重組區是相同的，STR 基因分型結果一致。

第三，呈單倍型遺傳。Y-STR 基因座均位於同一條染色體上，在減數分裂中不發生重組，呈連鎖單倍型遺傳，對單拷貝Y-STR 基因座，每個男性個體僅有一個等位基因。 若現場檢材的 Y-STR 分型單個基因座上檢見兩條以上譜帶，可在一定程度上提示混合樣本中的男性人數。

上述特點決定了 Y-STR 分型技術在偵查破案中具有廣泛的應用價值。 特別是基於其父系遺傳的特點，開創了一種獨特的偵查方法——家系排查法。該法可在一定區域內進行快捷、有效的大面積排查快速鎖定犯罪嫌疑人所屬家系，然後在該家系內綜合利用常染色體 STR 檢驗等技術確定嫌疑人。只要資料庫量足夠大，信息、數據比對在幾秒鐘之內就能完成。

簡而言之，Y-STR 最大的特點是，「無需拿到犯罪嫌疑人本人的DNA材料進行精確對比，只需要擁有其父系親屬的DNA，就可以確定嫌疑人是其本人或者親屬 」，因此基於 Y-STR分型技術的家系排查法可以快速縮小範圍，加快破案進程，大量的陳年懸案都有可能被告破。

建設 Y-STR 資料庫存在的困難

首先，建設這樣的資料庫資金投入大，建庫周期長。在沒有家譜的前提下，紮實可信的家系調查一般在5代左右、包含 6~10 人。如果每個家系至少採樣1 人以上（通常要求 2 人以上），在全面建庫模式下，一般應採集轄區內男性成員的 1/15~1/10。 例如：人口200 萬的地區，一般有男性成員 100 萬，全面建庫預計應采血 6.7 萬~10 萬人份。因此，「一步到位、全面建庫」的工作模式，投入的成本較高，建庫周期較長，僅適用於人口基數少的地區。

值得一提的是，家系資料的搜集是Y-STR 資料庫建立的必要條件，但在我國完整的多代家系基本只存在於農村。據統計，在 1990 年到 2010 年的 20 年時間裡，我國的行政村數量由於城鎮化和村莊兼并等原因，從100 多萬個銳減到 64 萬多個，每年減少 1.8 萬個村落，每天減少約 50 個。因此，隨著村落的消亡， Y-STR資料庫建立的迫切性更加凸顯。

其次，家系調查工作任務重，需多警種配合。一般情況下，目前 Y-STR 資料庫建設和使用的主要是刑偵部門，但整個建庫工作需要治安、刑偵、警務保障、派出所等多個警種、多個部門協同配合。比如，社區民警對轄區內的人員情況最了解，因此家系調查工作的主力應是派出所社區民警。

再次，專業檢驗人員數量少，客觀增加了檢驗負擔。以山東省為例，截至2015年底，山東省DNA 實驗室 40 個、DNA 技術民警 130 人、遺傳分析儀 66 台、自動化工作站 30 余套，負責各類案件現場生物檢材及違法人員 DNA 檢驗等各項工作，年人均檢驗各類檢材 5 000 余份。工作任務重、壓力大。 全面鋪開 Y-STR 資料庫建設工作，勢必會導致工作量再次激增，增加 DNA 實驗室人員及設備的檢驗負擔，影響工作效率與工作質量。

最後，存在基因突變情況。Y-STR 的突變率明顯高於常染色體，且涉及範圍較大。此前有媒體報道，在中國漢族人群的 782 對父子中，發生 41 次基因突變。

檢測尚存爭議

事實上，在歐美國家，對家族DNA檢測應用的更早。上個世紀80年代中期，美國洛杉磯市南部發生了殘害10名年輕女性的案件。但是，警方利用傳統的刑偵手段追查嫌疑殺手近25年，卻歸於失敗。但就在眾人惶惶認為不可能破案之時，2010年，洛杉磯警方公布從1985年至2007年期間，洛杉磯南部地區發生的10名女子和1名男子被殺案都指向同一名嫌疑人——57歲的朗尼·富蘭克林（Lonnie Franklin），用的正是和白銀案一樣的家族DNA檢測技術。不同於白銀案的是，洛杉磯警方比對的是犯罪嫌疑人的兒子。通過其子，警方提取了老富蘭克林喝飲料使用的杯子及吃剩披薩上的DNA。經過對比發現，老富蘭克林的DNA與犯罪現場收集的DNA完全吻合。

一時間，社會拍手較好，但也出現了不同的質疑聲。人們的擔心集中在隱私權的侵犯和種族歧視上。

加利福尼亞大學伯克利分校法學院的艾琳·莫菲（Erin Murphy）認為，這種檢測傳遞了一個信息：一個人如果有親戚被判有罪，那麼他的隱私就會比那些無罪公民的隱私更得不到尊重，他們的DNA隨時都會被用於對比檢測。因此，這樣的DNA檢測可能存在倫理上的問題。

另一個可能的現象是，由於非洲裔美國人在美國監獄中的人數比例最高，因而針對他們一級親屬的DNA檢測也會比其他人多。這種技術的推廣會擴大的更多無辜的非洲裔美國人身上。

評價：更多是經驗而非科學的

Y-STR應用的科學性並不夠嚴謹。一般來說，科學性應該通過演繹推理來證實，但目前，國內關於Y-STR 資料庫應用的效果評價多基於歸納推理，且基本上均採用不完全歸納推理的方式，或通過成功的案例來證明 Y-STR資料庫應用的價值，或通過局部的數據分析來引導出斷言式結論。

這其中存在兩個問題 ：

（1）對歸納推理而言真實的前提未必會導出真實的結論。大衛 ? 休謨說過 ：「運用歸納法的正當性永遠不可能從理性上被證明」；

（2）出於趨利原則，此類文章中很少存在不利的反證。實際上，現階段 Y-STR 的應用帶有顯著的不可證偽性（兩個個體Y-STR分型相同不能得出來自同一家系的必然結論，分型不同也不能得出必然否定的結論），其科學性無法成立。

無論如何，白銀案的告破都是基因技術應用的一大實證。

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