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南京医科大学教授为长江硅藻颁发“身份证” 助力警方破案

2019/12/20 9:11:46      点击:

在长江流域南京段,南京市公安局水上分局每年都会打捞出一些遗体,这些漂泊在江水中的逝者已去,但他们无处可归的灵魂背后,还藏着许多扑朔迷离的疑问:他们因为什么原因死亡?在哪里落入水中?南京医科大学法医学系陈峰教授课题组、南京市公安局刑事科学技术研究所、南京市公安局水上分局及南京农业大学海洋学院王长海团队,在长江的硅藻中寻到了突破口,让曾经的破案难题迎刃而解。

科研攻关:破译长江硅藻密码

硅藻是一种单细胞的真核生物,在水域中广泛分布,它们在表层有硅壳的保护,一旦进入死者体内,能够保持相对稳定的状态。在死者肺部、脑部、肝部乃至骨髓等远端脏器里,是否发现硅藻,可以帮助判断死者是否生前入水。

由于硅藻的种类很多,不同的水域里,硅藻的分布也不一样,通过对硅藻种类的确定,则可以判断出死者的疑似溺水地点。

从2015年起,陈峰教授团队和南京市公安局水上分局一起,在长江南京段10个不同流域采集了大量的硅藻样本,随后,这些样本被送往法医实验室,涂片进行光镜和电子显微镜观察分析,为这些硅藻进行“身份证明”。

想要对这些硅藻进行精细分类,只靠形态学方法远远不够,必须应用DNA分子条形码技术。陈峰教授课题组根据庞大的硅藻DNA数据库,筛选出能够代表硅藻身份的几条较短的DNA序列,根据这些条形码序列就可以对硅藻进行分类。这种方法就像超市用于识别货物的条形码,大大提高了硅藻的分类效果,能够将硅藻进一步细分为几百个种类。

不过,提取硅藻DNA不是一件容易的事,长江流域南京段的硅藻个头小,只有珠江流域硅藻的1/10,这给硅藻的DNA提取增加了难度;其次,分离硅壳需要用强酸强碱分离,这容易破坏DNA,因此想获得有效的DNA,是一个技术活;最后,如何在成千上万的DNA片段里,选取到有效的比对片段,需要花费很长的时间。

经过不懈努力,专家们攻破了一个又一个技术难题,建立起了庞大的DNA数据库,并为长江南京段10个水域23个硅藻属颁发了“身份证”:直链藻、小环藻、舟形藻、桥弯藻、冠盘藻、卵形藻、异极藻……同时,专家们还统计了这些硅藻在长江流域的分布频率。一旦有命案发生,事发地水域和死者体内硅藻的DNA就会被检测,并与身份数据库里的信息进行比对,以此获得案件侦破线索。  

 

技术应用:让漂泊的灵魂回家

2018年6月,南京市江宁区一河道中发现一具无名女童遗体,溺亡女童案牵动了许多人的心。案件产生了重大的社会影响,警方发布的寻尸启事阅读量高达到2万次以上。经过警方一个月的侦查,于7月25日抓获两名犯罪嫌疑人,此案最终告破。判断女童死亡原因为溺水死亡,同时准确推断出女童实际的落水地点,为案件侦破提供了重要线索的,便是这个实力强悍的科研团队。

据了解,作为江苏省首家对硅藻进行身份编码的研究的团队,陈峰教授实验室建立的硅藻分型方法已经运用于多起刑事案件的辅助侦破工作,他们的研究成果也于2019年4月在法医学领域国际顶级期刊(Forensic Science International)上发表。

陈教授表示,未来联合实验室将更加努力建立南京地区不同水域、不同季节的硅藻数据库、构建硅藻智能识别和自动分析平台,帮助解决法医实践中的重大疑难问题,提高破案成功率和破案效率,让证据“说话”,让罪犯“低头”,还无辜者以清白,让漂泊的灵魂回家,还社会以公平与正义。同时,未来联合实验室还将致力于应用硅藻提前预警水质的生态环境破坏,助力环境保护。

来源:中国江苏网
作者单位:中国江苏网
责任编辑:邱雪莲 陈丹琳 蒋志初