罪犯喷洒出的唾沫星子，一不小心也能暴露DNA
来源：把科学带回家
很多惊天悬案的侦破都和DNA证据有关。比如不久前杭州的碎尸案、去年侦破的几十年悬而未破的南医大杀人案。
在犯罪现场调查中，来自嫌疑人身上的都是关键的物证。比如指纹、血液、汗液。但我们都知道指纹很容易拿来锁定身份，罪犯也知道。逐渐进化的罪犯们学会了不留下指纹的反侦查手段。相比之下，对罪犯而言，DNA证据才更为防不胜防。
不过，法医学家会告诉你。DNA很好用，也很难用。这话怎么讲?
一滴血
指纹只存在于指尖，你身上的每一个细胞里都有DNA，是男是女、今年多大了、有没有先天疾病，都清清楚楚地写在上面。只要罪犯不小心在现场留下点什么，好比说一根连着毛囊细胞的头发，一滴血，少许精液或者头皮屑。只要有细胞在，就有提取出DNA的可能性。
在法医学领域有一个重要的职业——犯罪现场调查员(CSI)。或许你的法医启蒙正是来自那部同名美剧，但现实中的CSI更接地气——他们会出现于案发现场记录、泡在法医实验室里检测。然而并不会与犯人直接接触，或者说，不参与推理、审讯、抓捕。这是个绝对理性的职业，其使命就是记录下真实的现场，还原铁证。
美剧《犯罪现场调查》(第一季)剧照美剧《犯罪现场调查》(第一季)剧照
寻找现场的DNA，有时需要点特殊手段。比如黑光灯。
我猜你应该没有试过用紫外灯照射过自己的口水和尿液。事实上，这些体液都是自带荧光的物质，比如尿液、精液、唾液。CSI会将黑光灯(能发出紫外线的灯)、蓝色LED手电、绿色LED手电等配合特定颜色的滤光片使用。这是因为在不同波长的激发光下，体液会释放出特定颜色的荧光。
这是在自然光下沾有体液的一块布。看好了别眨眼。
这是紫外线下的，还不够荧光。
这是415nm下的紫光，配合黄色滤光片。
450nm的蓝光，配合橙色滤光片。
535nm的绿光，配合红色滤光片。
荧光越来越明显。这就意味着，哪怕罪犯自作聪明地打扫了犯罪现场，看上去干净的表面在蓝光下就是另一番景象了。
注意，血液是不发荧光的。但如果你是个刑侦迷，应该已经知道，喷洒鲁米诺溶液可以让血迹显出蓝色荧光。
比对
有了生物组织样本，提取其中的DNA便不是什么难事。哪怕痕量样本也能通过PCR技术扩增。小编曾是一名生物狗，圈内流传着这样一句话：“少壮不努力，长大PCR。”这只是句调侃，大意是讲PCR技术在实验室中已经足够常见且标准化。
PCR仪，一个没有感情的DNA扩增机器PCR仪，一个没有感情的DNA扩增机器
既然这么简单，是不是只要有了DNA就万事大吉了?莫急。
如果警方已经有了怀疑对象，事情依然可以向下推进。我们需要将现场的DNA序列与嫌疑人的进行比对。你可能会下意识地以为，把现场的DNA序列测出来，再把嫌疑人的序列测出来，用电脑一比，齐活儿。
生物狗又要告诉你，全基因组测序成本确实不小。人有23对染色体，超过30亿个碱基对，目前已知编码了2万个基因。关键是每个人99.9%的基因序列都是一样的，显然测出全部DNA序列的方法太笨了，需要选几个有个性的。
人类基因组计划是个大工程，已于2003年完成人类基因组计划是个大工程，已于2003年完成
巧了，这些有个性的偏偏还不是有编码意义的序列，也就是被排除于2万个基因之外。它们简称STR(shorttandemrepeat)，中文名短片断重复序列。“短片断”是由2-6个碱基构成的，具体的重复数，每个人不太一样。在DNA比对中，只需要把这些STR位点大量扩增，再比对嫌疑人与现场样本的STR重复数是否相同就行了。目前用于比对分析的STR位点共用20个。如此便能精确对标，大大减小了工作量。
假如把每段STR比做一颗彩虹糖，那么每袋糖里黄色、绿色、橙色糖豆的数量各不相同。
如果警方一通比对，发现怀疑错了人。又该怎么办?
数据库
FBI有个指纹数据库，theIntegratedAutomatedFingerprintIdentificationSystem(IAFIS)。如果在现场采集到了指纹，数据库经过1天左右的分析，就能给出20个配型类似的候选对象——可能匹配人群中的任何人。这就相当于直接帮警方框定了调查对象。
我们可以用类似的思路，访问DNA数据库吗?这就是DNA分析难用的地方了。FBI也有DNA数据库，简称CODIS，里面的每个人都收录着20个STR位点序列。问题是，大部分民众的信息并不存在于CODIS中，只有那些已经被公安机关定罪、有前科的人，才会被收录。我国警方也有这样的数据库，信息采集也是类似的流程。世界上最大的国家DNA数据库在英国，里面有超过600万份档案，只覆盖了英国10%的人口。
敲个回车键就能看到理想结果吗?天真
为什么不像指纹那样，建立全民DNA数据库?基因信息算是终极个人隐私，它的收集和使用将涉及伦理和法律等诸多问题。其实，这样的信息倒也容易拿到。自20世纪50年代起，英国出生的婴儿会留下自己的血液样本，主要用途是筛查是否患有遗传病。这些信息被存储在格思里卡上，其中的基因信息在2004年印尼海啸中帮助确认了一名丧生的英国人身份。但是，格思里卡的用途上，并没有规定用于法医鉴定这一项。
假如通过数据库检索，现场的DNA样本没有在数据库中找到匹配项，那么DNA比对之路走起来就没那么顺畅了。还好这DNA说到底是遗传物质，这一点还大有文章。随着数据库的不断扩大，万一罪犯的某个直系或者旁系血亲在警方的DNA数据库里留下了信息，岂不是也可以顺藤摸瓜调查出来?
前文提到的南医大杀人悬案，正是用这样的思路告破的。而且是遗传高度保守的“Y染色体”，只传男不传女，在整个家族的男性中都一样。
Y染色体遗传，子子孙孙无穷尽也
目前的二代测序技术更强大了，DNA刑侦定会有更大的用武之地。上学的时候老师说：21世纪是生物的世纪。嗯，现在我信了。
相关文章
-
科学家利用计算机程序发现：遗传分子超百万种
相关研究报告发表在近日的《化学信息与建模》杂志上。,DNA和RNA都是储存遗传信息的生物大分子，使所有已知生命成为可能，但现在，数百万种其他化学物质被发现也具有同样功能。,研究人员设计了一个计算机程序，用以生成核酸样分子的化学式。
2024-03-22 09:16 -
科学家发现新的演化模式：通过DNA表面的分子
然而，当有报道称，这种真菌的基因物质可被甲基修饰时，研究小组感到十分惊讶。,从理论上讲，即使是单独工作，这种维持酶也可以使DNA的甲基化无限期地存在——如果每次都能产生一个完美拷贝的话。,研究小组估计，在大约7500代的时间里，全部甲基都会消失，使得维持酶无法再进行复制。
2024-03-22 08:43 -
Y染色体父系遗传标记检测是什么技术？
来源：科普中央厨房|北京科技报时隔28年南医大命案告破，警方透露亲属DNA-Y染色体比对是破案关键。,不过DNA-Y染色体检验有父系遗传特点，因而可帮助警方发现案犯所在的家族，进而缩小排查范围。,与之相似，“白银案”中警方曾几次进行排查，收集当地指纹和DNA信息，累计人数16万，但案件仍然没有结果。
2024-03-22 08:38 -
重大发现！科学家观察到一种全新的DNA损伤修复方式
(如下图所示)注意看那两把大剪刀显然，FA通路用粗暴的方式帮DNA解了围，随后细胞还会启动其他机制去修复被剪断的DNA。,有研究表明，顺铂诱导的DNA交联损伤，就可以通过这种方式修复[5]。,(如下图所示)很显然，这个新的修复机制无需切断DNA，比FA通路安全多了。
2024-03-22 08:34 -
科学家破译慢性乙肝病毒感染的关键因素
来源：学术经纬《自然》子刊NatureMicrobiology今天在线刊登了一篇有关乙型肝炎病毒(HBV)的研究论文。,根据世界卫生组织的估计，全球目前至少有2.57亿人为HBV携带者，在东南亚地区疾病负担尤其严重。,针对其中一种核心成分DNA聚合酶δ，研究人员采用抑制剂aphidicolin进行处理，阻止了cccDNA的形成。
2024-03-22 08:31 -
争议研究：“不可能保存至今”的恐龙DNA被找到了？
古生物学家曾经也面临过这个问题：1993年，在电影《侏罗纪公园》(JurassicPark)上映时，一些研究表示发现了中生代时期的DNA。,虽然在那之后，古生物遗传学发生了一些改变，但多个实验室能重复得到一致的结果，依然十分重要。,“这些都是非常难的问题，”Bailleul说，“但如果我们不断地尝试，将有希望找到大多数答案。
2024-03-22 08:10 -
古人类DNA对现代人影响很小
但这项在冰岛人身上寻找古代DNA的新研究，对上述许多说法提出了挑战。,与之前大多数研究不同，他们检测了整个基因组，这使其能够评估现代人类基因是否也在影响性状。,研究人员4月22日在《自然》上报道说，只有5个性状受到了古老DNA的显著影响。
2024-03-22 08:06 -
当我们讨论遗传时，可能误解了什么？
谁说过存在“看电视基因”?我们当然可以随意打开或关闭电视，但是这个动作对不同人心情的影响有差别。,先天(遗传)影响并不是像木偶剧或者皮影戏演员那样操纵着我们，它只是一种概率性的倾向而已。,DNA差异并不是全部，但是在塑造我们的稳定心理特征方面，它比其他所有因素加起来都更重要。
2024-03-22 08:02 -
环状DNA测序工具面世 有望促进农业和癌症等领域研究
来源：科技日报科技日报讯(记者刘霞)据物理学家组织网5月14日报道，加拿大阿尔伯塔大学生物学家发明了一种新工具，可对环状DNA进行测序，这将为科学家提供更丰富、更准确的数据，有望促进针对病毒、农业甚至癌症的研究。,我们的方法能对这些分子进行完整测序，并为我们和其他研究人员提供一种新工具，可以更好地了解它们在细胞中的实际作用。,”梅塔指出，新工具可能对农业科学家特别有用，因为许多农作物感染的病毒都拥
2024-03-22 07:57 -
地球首个生命或由RNA和DNA混合而成
来源：科技日报科技日报讯(记者刘霞)据英国《新科学家》杂志网站近日报道，英国研究人员一项最新研究发现，脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的关键组成部分可由相同原料制成。这表明，地球上出现的第一个生物或许并非由纯RNA或DNA组成，而由这两者混合而成。DNA和RNA对生命至关重要，它们是携带基因的分子，这些基因由父母遗传给后代。尽管某些病毒使用RNA，但大多数生物的基因都由DNA构成。许多研
2024-03-22 07:47