淺談指紋技術(shù)與DNA技術(shù)的優(yōu)勢比較

淺談指紋技術(shù)與DNA技術(shù)的優(yōu)勢比較

論文摘要:指紋技術(shù)與DNA技術(shù)同屬個人識別技術(shù),兩者相比各有優(yōu)勢。DNA技術(shù)有著明確的誤差估計,結(jié)論較為客觀,準確率較有保障,而且所需檢材來源廣泛、量微,易于獲得。指紋技術(shù)有著更強的個體識別能力,對個體不具有侵害性,更易于接受,是目前最便捷且應(yīng)用最廣泛的個人識別技術(shù)。因此,這兩種識別技術(shù)都是當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,由于其所具有的獨特優(yōu)勢,在司法辦案中發(fā)揮著越來越突出的作用。因此,有人對它倍加推崇,認為它比指紋技術(shù)更優(yōu)越,可以用它取代指紋識別技術(shù)。對此觀點,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)簡介

指紋是人的手指表面皮膚上的乳突紋線,于胎兒3、4個月時開始出現(xiàn),到6個月時完全形成,此后在個體的一生中基本保持不變,具有很強的穩(wěn)定性。而且當手接觸物體時會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體差異性。因此指紋學(xué)家們利用指紋來識別個人。具體地說,就是分析比對兩枚指紋中乳突紋線的細節(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,則認定它們是同一枚指紋,或是有著同一來源,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可了指紋的證據(jù)地位,接著各國警方和法庭也陸續(xù)采用了指紋技術(shù)鑒別現(xiàn)場犯罪手印的遺留人。美國指紋專家認為指紋是“標準的法庭證據(jù)”,前蘇聯(lián)犯罪對策學(xué)家認為,“由于指紋術(shù)的發(fā)展,犯罪對策學(xué)才立于鞏固的基礎(chǔ)上”。至今,指紋作為識別人身的手段,不僅在司法界有著“證據(jù)之首”的美譽,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,它是細胞的基本遺傳物質(zhì),存在于人體細胞內(nèi)部。DNA分子是由四種堿基按一定順序連接起來的兩條長鏈。對于每個人,四種堿基的排列順序都不相同。根據(jù)這一特點,科學(xué)家利用一種能夠識別堿基排列順序,并在該位置將DNA長鏈切斷的“限制性內(nèi)切酶”將DNA切成一個個片段。由于每個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DNA片段的長度都不相同。利用電泳法把這些DNA片段按長短進行排序,并進行染色或放射顯影,使排列出的片段具有可視性,就得到了具有高度的個體特異性的可辨別圖像。正因它具有非常強的不同個體間的差異性和同一個體內(nèi)的一致性,能夠被用于識別個人,而且是一種人眼可見的圖像,所以這項技術(shù)的發(fā)明人英國的Jeffereys教授稱其為“DNA指紋”。這種制作DNA圖譜的技術(shù)被稱為限制片段長度多樣性技術(shù)(RestrictionFragmentLengthPolymorphisms),簡稱為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測序法等。

自從發(fā)現(xiàn)指紋以來,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),并成功地完成一項親子鑒定。以后,對DNA技術(shù)的研究與應(yīng)用迅速蓬勃發(fā)展起來。現(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、煙頭等物品進行個體識別、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)鑒定和個人識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)實中很多過去無法解決的問題。指紋技術(shù)和DNA技術(shù)在當今社會都發(fā)揮著不可缺少的重要作用。

二、DNA技術(shù)的優(yōu)勢

(一)DNA鑒定在個人識別方面有著明確的誤差估計和較高的準確率,因而更可靠。現(xiàn)代生物識別技術(shù)有很多種,如指紋識別、聲紋鑒定、DNA鑒定、視網(wǎng)膜識別、虹膜識別、面部識別、唇紋識別等,應(yīng)用較多的是指紋識別和DNA識別。其中DNA技術(shù)應(yīng)是最重要的識別方法,因為DNA是決定一個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DNA技術(shù)所能實現(xiàn)的個人識別率應(yīng)當是很高的。而且DNA技術(shù)能明確計算出鑒定結(jié)論的誤差估計值,因而能減少由鑒定人的主觀臆斷導(dǎo)致的失誤,非常客觀。如在Jeffreys首次用DNA技術(shù)所做的親子鑒定中,鑒定結(jié)論出錯的概率是7×10-22,可以說DNA鑒定結(jié)論的準確率幾乎為100%。

相反,指紋鑒定因不能量化說明結(jié)果的誤差率,而顯得不夠客觀,再加上近來由鑒定失誤導(dǎo)致的錯案的接連出現(xiàn),使人不禁為其準確性和可靠性擔憂。目前對指紋技術(shù)的誤差率的研究都是零星的、局部的。如對3000枚隨機抽取的指紋進行觀察,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)域細節(jié)特征相似的情況較常見,其中三個特征相似的有5對,四個特征相似的有4對,五個特征相似的有2對,甚至七、八、十個特征相似的也有[10]。美國指紋專家曾在大會發(fā)言中說:“我們在指紋比對中發(fā)現(xiàn)來自于兩個人的指紋有四個特征點匹配是常有的事”[11]。到目前為止,還沒有系統(tǒng)的統(tǒng)計學(xué)方面的研究能充分說明兩個人具備共有某一數(shù)量偶合點的指紋的可能性究竟有多大。因為這樣的研究涉及的因素、指標和統(tǒng)計方法都非常復(fù)雜,樣本量又很龐大,比如要考慮到如何全面包括選取對象的種族、民族、部落、地區(qū)等因素,所有細節(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)計模型,樣本要多大才具備代表性等等,所以至今還沒有人進行。而只有經(jīng)過全面系統(tǒng)地研究的結(jié)果才能被用做評估指紋鑒定結(jié)論客觀性的統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)。缺少這種統(tǒng)計數(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人識別技術(shù)。

(二)DNA技術(shù)所需檢材來源廣泛、量微,易于獲得。凡是人體細胞,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片段無限擴增,所以DNA技術(shù)只需微量檢材就能解決問題,有時甚至只需幾個人體細胞。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)勢恰恰是包括指紋技術(shù)在內(nèi)的其他任何生物識別技術(shù)所不可比擬的。從現(xiàn)場發(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,甚至無法辨別,對它們的比對分析將難以進行,即便得出結(jié)論,也不夠可靠、準確。事實上指紋鑒定的失誤大多出現(xiàn)在此類情況下。

另外,人們還針對指紋識別技術(shù)鑒定潛在指紋的適當性問題提出了質(zhì)疑,即從現(xiàn)場提取到的指紋圖像與遺留人的真實指紋圖像的相似性問題難以科學(xué)地解決?，F(xiàn)場上的指紋大多是不易發(fā)現(xiàn)的潛在指紋,需要進行染色顯現(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的變化影響了原來的摩擦嵴紋的細節(jié)特征的穩(wěn)定性?！盵12]因此,有人指出運用各種處理方法從現(xiàn)場提取到的二維指紋圖像與原來的指紋在細節(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的做法,其科學(xué)性令人擔心。因此有人認為,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

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

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源。來自于父母的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,人類的基因可以被遺傳,但指紋圖像不遺傳。個體的指紋各不相同。二是個體所有細胞內(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個氫鍵固定起來的,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,細胞中有四種酶能對被損傷改變部位進行切除、修補、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個月形成指紋時起,經(jīng)出生到死后皮膚真皮層腐爛時止,指紋的具體形態(tài)特征始終不變。即使個體手指表面受傷,紋線暫時被破壞,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)是指紋個體差異性的另一重要來源。這已被多次研究證實。對400對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48對雙胞胎指紋研究的結(jié)論與此一致[17]。所以說,DNA不僅本身是個體最內(nèi)在的、最根本的特征物質(zhì),也是個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,DNA的穩(wěn)定性更強,而指紋的個體差異性更高。

(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)、采集與比對不會對個體的身體、精神及權(quán)益造成損害,容易被個體接受和機構(gòu)推廣應(yīng)用。到目前為止,世界各國都建立了包括幾百萬人指紋的巨大數(shù)據(jù)庫,并正在努力實現(xiàn)各級數(shù)據(jù)庫間的遠程查詢比對。

DNA樣本的采集與保存活動面臨的法律侵權(quán)問題使DNA技術(shù)的推廣應(yīng)用受到限制。對DNA樣本的采集與保存活動被指責(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)于人體實驗的“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)庫就要采集DNA樣本,而采集與保存DNA樣本就可能對被采集者的私人隱私和其他正當權(quán)益造成侵害。因為DNA存儲有大量有關(guān)生理狀況與行為模式信息,如所有者是否帶致病基因、有無暴力傾向等,這些信息在保險、職業(yè)、名譽、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)定這方面的實驗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)上進行。在美國已有很多人對此提出異議,并拒絕向政府和機構(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,也可借助于比對顯微儀進行,都比較方便、快速。因此它是實際應(yīng)用最廣泛的個人識別技術(shù)。

而DNA技術(shù)所需試驗材料、設(shè)備與程序復(fù)雜,費用昂貴,費時費力。而且在做任何一項DNA鑒定之前,必須對受測試者所在群體進行DNA調(diào)查統(tǒng)計,了解其等位基因的數(shù)目與分布頻率。因為只有在此基礎(chǔ)之上,才能精確計算出受測試者的DNA同一的概率,進而得出判斷結(jié)論。

因為人類基因組中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的遺傳標記,如何統(tǒng)計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準化的DNA數(shù)據(jù)庫,而且DNA數(shù)據(jù)庫的建立將面臨許多的法律問題和技術(shù)及經(jīng)費問題,難以解決。所以,目前此項技術(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)都是個人識別技術(shù),它們各有優(yōu)勢,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。同時它們又都存在一些問題,使其作用受到限制,無法發(fā)揮。因此缺少了其中任何一項,都會對以上領(lǐng)域乃至整個社會產(chǎn)生重大影響。所以說,它們都是當今社會不可缺少的識別技術(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)實的。

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