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提起來法醫(yī)學(xué)，可能許多小伙伴們的第一印象是當(dāng)年看的一部電視劇《大宋提刑官》，里面的主角宋慈作為宋朝提刑官，屢破冤假奇案，在破案的過程中就運(yùn)用了許多法醫(yī)學(xué)的知識，從蛛絲馬跡中找出真相。許多法醫(yī)朋友或許就是被宋慈帥氣的探案手法折服，選擇了這個職業(yè)，不過限于時代，古代的法醫(yī)還是層次比較淺的停留在人體表面，到了現(xiàn)代，法醫(yī)就有了更多的醫(yī)學(xué)依據(jù)！

繼大宋提刑官之后，一部《法醫(yī)秦明》的電視劇又風(fēng)靡了大江南北，劇中運(yùn)用了大量的DNA檢測技術(shù)，通過對遺傳物質(zhì)進(jìn)行分析，鎖定被害人，或者兇手的身份。那么現(xiàn)實(shí)中，遺傳物質(zhì)在法醫(yī)學(xué)中又是怎樣的應(yīng)用發(fā)展歷程呢？小編為您一探究竟！

在上世紀(jì)八九十年代，法醫(yī)學(xué)開始重視對遺傳物質(zhì)的研究，他們試圖通過分析檢測現(xiàn)場的證物，提取出有效的DNA，迅速的為有關(guān)人員在現(xiàn)場的活動建立模型，再現(xiàn)過程，為死者的死因、死亡時間提供清晰地線索和證據(jù)。

當(dāng)然這些在當(dāng)時僅僅是一個研究的課題，真正將遺傳學(xué)應(yīng)用到法醫(yī)學(xué)研究中，還有追溯到1984年，在英國英國萊斯特大學(xué)實(shí)驗(yàn)室，醫(yī)學(xué)家Alec Jeffreys發(fā)現(xiàn)了人類的第一個DNA指紋。他們研究了許多的數(shù)據(jù)，包括研究者們家庭成員的的DNA指紋。最終得出了了人類是有遺傳指紋的。

在1986年，英國的萊斯特郡曾經(jīng)發(fā)生了兩起強(qiáng)奸和謀殺女童的惡性案件。隨后，警方從該地區(qū)的男性身上采集了500多份DNA樣本，但并未找到明顯的證據(jù)。

經(jīng)過層層盤查，他們發(fā)現(xiàn)一位名叫Colin Pitchfork的男子并沒有提供樣本，他的樣本是他的朋友替他提供的。 隨后，警方獲取了Pitchfork的DNA圖譜，并與犯罪現(xiàn)場的樣本匹配，Pitchfork就成為第一個因DNA證據(jù)而被定罪的人，同時這也是遺傳指紋的首次應(yīng)用。

醫(yī)學(xué)家Alec Jeffreys表示，這次DNA技術(shù)的成功應(yīng)用，使得人們對這種新技術(shù)產(chǎn)生了信任，如果失敗了，不僅兇手會繼續(xù)殺人，而且DNA技術(shù)也會失去公信力。

在接下來的時間里，Jeffreys所在的實(shí)驗(yàn)室成為全球唯一一個使用DNA指紋的地方。隨后，世界各地的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、警察局和執(zhí)法機(jī)構(gòu)也著手開發(fā)和改進(jìn)他們自己的版本。當(dāng)時使用的技術(shù)是使用放射性標(biāo)記的DNA探針，與經(jīng)過限制性內(nèi)切酶消化的DNA雜交。限制性內(nèi)切酶針對DNA中的特定位點(diǎn)，而不同個體的位置不同，就會產(chǎn)生不同的DNA片段。

這些片段經(jīng)過電泳分離，并通過Southern印跡雜交（Southern blot）固定在膜上。在洗掉多余的探針后，對X射線膠片進(jìn)行曝光，可以觀察到不同的片段，并比較個體之間的差異。每個人可以檢測到15-20個可變片段，大小范圍在3.5 kb到20 kb。利用不同個體間的長度差異可識別潛在的嫌疑犯。

隨著時間的推移，DNA指紋技術(shù)已經(jīng)有了明顯的改善。人們對各個方面進(jìn)行改進(jìn)，以簡化和自動化這種技術(shù)，包括用PCR來取代Southern blot，用熒光標(biāo)記來取代放射性標(biāo)記，并用毛細(xì)管電泳來取代平板凝膠。

在90年代，DNA指紋技術(shù)還無法成為法醫(yī)主要工具，因?yàn)榧夹g(shù)還不夠完善，甚至美國的一位法官還做出裁定，遺傳檢測在科學(xué)上無法成為法律依據(jù)。

雖然經(jīng)過了許多研究者的不斷發(fā)展，但是仍未達(dá)到絕對的準(zhǔn)確。近年來，新一代測序（NGS）的出現(xiàn)帶來了更快速、更經(jīng)濟(jì)的分析。于是，許多專家堅信法醫(yī)學(xué)的未來是基因組測序，而不是片段長度分析。

隨著準(zhǔn)確性和靈敏度越來越高，這使得DNA比以前更容易被檢測到。換句話說，污染DNA也更可能被檢測到。科學(xué)家們有責(zé)任確定犯罪現(xiàn)場的幾個細(xì)胞是否可以與犯罪行為相關(guān)聯(lián)，判斷兇手是誰。

法醫(yī)目前運(yùn)用DNA圖譜分析法，對這些片段進(jìn)行測序，進(jìn)而區(qū)分不同的個體。對于一些無法破獲的案件，某些標(biāo)志物的測序也能幫助預(yù)測表型，比如膚色。基因組已經(jīng)能夠提供證據(jù)，讓犯罪嫌疑人與犯罪現(xiàn)場相匹配，并且NGS在法醫(yī)遺傳學(xué)方面的應(yīng)用使得相關(guān)人員能夠提取基因信息，得到犯罪者的容貌。

今年2月，西班牙巴塞羅那科學(xué)技術(shù)研究所的基因組監(jiān)管中心的研究人員發(fā)現(xiàn)，通過基因還可以預(yù)測死亡時間（TOD），在此之前，法醫(yī)一般是通過尸體的體溫降低，死后僵直的程度以及尸體周圍的昆蟲數(shù)量來確定死亡時間，這些還停留在非常古老的方式上。

科研者試圖證明基因表達(dá)的模式，提供死亡時間的信息，并且這些信息最終可用于法醫(yī)病理學(xué)。他們從500多名捐獻(xiàn)者身上采集了各種組織的樣本，這些捐獻(xiàn)者死亡長達(dá)29小時。他們分析了36種不同人類組織的基因活性和降解，如大腦、皮膚和肺。

這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)證明了基因表達(dá)在生物體死亡后發(fā)生了改變，而且是以一種組織特異的方式。 有些組織對機(jī)體死亡的反應(yīng)非常迅速，肌肉中的許多基因在死亡后幾乎立刻發(fā)生改變，而在其他組織中，大部分基因表達(dá)的改變發(fā)生在死亡后的一段時間內(nèi)。

研究人員利用計算機(jī)來搜索改變的模式，發(fā)現(xiàn)只有皮下脂肪肺、甲狀腺以及經(jīng)過陽光直射的皮膚四個組織可提供可靠的死亡時間，于是他們開發(fā)出一種算法，希望未來能夠確定死亡時間。據(jù)了解，這種方法檢測出來的死亡時間與真實(shí)的死亡時間只相差了幾分鐘。

研究者認(rèn)為將這種基因表達(dá)的信息與微生物變化的信息相結(jié)合，未來就能準(zhǔn)確判斷死者的死亡時間，遺傳物質(zhì)檢測技術(shù)在以后也必將成為法醫(yī)偵測的主要手段。

小伙伴們對這種基因檢測技術(shù)感興趣嗎，可以在《Nature Communications》上找到這篇《The effects of death and post-mortem cold ischemia on human tissue transcriptomes》的文章。