文/阿碧

放大罪證

文/阿碧

顯微鏡進入司法領域，是法醫(yī)專家應用科學儀器的起點性事件，也是法醫(yī)學從經(jīng)驗科學走向現(xiàn)代科學的重要標志。

比較顯微鏡▲

1247年，我國宋朝的司法鑒定專家宋慈出版了《洗冤集錄》五卷，這是世界上最早的一部法醫(yī)學著作。1598年，意大利醫(yī)師菲德利斯發(fā)表《醫(yī)生關系論》一書，主要論述了司法醫(yī)學鑒定的一些方法，這是歐洲第一部法醫(yī)學著作。1642年，德國萊比錫大學首先開設系統(tǒng)的法醫(yī)學講座；1782年，柏林創(chuàng)辦了第一份法醫(yī)學雜志，從此法醫(yī)科學初步形成它自己獨立的體系。

無論是中國的宋慈，還是意大利的菲德利斯，或是同時代其他國家的司法鑒定專家，他們對各種證據(jù)和線索的分析都是靠自己的經(jīng)驗和肉眼來進行判斷，不免會出現(xiàn)各種各樣的偏差。當時一些法醫(yī)專家已經(jīng)認識到，要靠不帶主觀意識的儀器來分析證據(jù)。盡管在18世紀中后期，工業(yè)革命就在歐洲如火如荼地展開了，各種各樣的現(xiàn)代化儀器也隨之涌現(xiàn)，但是法醫(yī)專家們并沒有找到一件稱手的工具，直到有法醫(yī)注意到顯微鏡。

其實，顯微鏡與工業(yè)革命沒有多少瓜葛。1590年，荷蘭和意大利的眼鏡制造者已經(jīng)造出比較粗糙的原始版顯微鏡，用于給眼睛不好的人看小字本的書籍。1665年，英國生物學家胡克就開始制造出比較現(xiàn)代化的光學顯微鏡，并用它來觀察大物體的內(nèi)部構造或微小物體。此時，顯微鏡已經(jīng)可以用來尋找犯罪現(xiàn)場的蛛絲馬跡了。然而，當時的司法機構不像現(xiàn)在的司法機構那樣關注新科學，顯微鏡也很長時間未能進入法醫(yī)專家的視野。

之所以在上面提到胡克發(fā)明光學顯微鏡將近100年之后才發(fā)生的工業(yè)革命，是因為工業(yè)革命給各行各業(yè)帶來了一種新的思潮，那就是不僅要利用機器來進行更加大規(guī)模的生產(chǎn)，還要用儀器來進行更加精密的研究。這種思潮自然對司法領域也有所觸動，他們也得趕上這股時代的潮流，一些國家的司法機構開始鼓勵司法工作者利用儀器來破案。于是，一些司法工作者注意到顯微鏡可以把罪證充分放大，從而出現(xiàn)一些我們?nèi)庋劭床坏降暮圹E，給破案提供了更加科學和可靠的線索。

究竟是誰第一個把顯微鏡引進到司法領域？現(xiàn)在已經(jīng)無從查考。然而，從19世紀開始顯微證據(jù)就開始在多個國家的法庭上被采用，相關研究成為了法醫(yī)學中的一個重要分支——法醫(yī)顯微學。最初，法醫(yī)們主要用顯微鏡來觀察尸體的表面痕跡，比如俄羅斯法醫(yī)賴丁格斯用顯微鏡觀察自縊者和被他人勒死者的頸部索溝，以判斷這種勒痕的差異以及形成時間。后來，法醫(yī)們進一步利用顯微鏡來研究尸體的內(nèi)部組織切片，以判斷死者死亡前后的情形。隨著分辨率的不斷提高，顯微鏡的用途也越來越廣泛。

金相顯微鏡

立體顯微鏡

偏光顯微鏡

一、比較顯微鏡

比較顯微鏡是一種特種光學顯微鏡，它從20世紀30年代問世以來，已經(jīng)在司法領域得到了廣泛的應用。比較顯微鏡不僅具有普通顯微鏡的放大作用，而且能用一組目鏡同時觀察到兩個不同檢測物體的顯微圖像，以此檢查、分析和鑒別它們在形式、組織、結構、色彩或材料上存在的微小差別，達到鑒別、比較的目的。現(xiàn)代比較顯微鏡的功能集中了現(xiàn)代光學儀器的最新成果，與電子、信息、圖像處理等高新技術結合使用十分方便。高倍比較顯微鏡配備圖像監(jiān)視器后，可以達到數(shù)千甚至數(shù)萬倍的放大倍率。

比較顯微鏡在司法領域常常用于紙張、油漆、纖維等材料的對比分析，把罪證和可能來源的材料進行比較，最終發(fā)現(xiàn)材料的真正來源，以縮小案件的偵破范圍。比如，某個兇殺案現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)了一封敲詐信，法醫(yī)通過經(jīng)驗判斷出敲詐信用的是一種特殊的再生紙。為了確認這個判斷，法醫(yī)用比較顯微鏡觀測敲詐信的紙張和商店出售的再生紙的紙張，發(fā)現(xiàn)兩者的特征明顯吻合。這種紙在該市銷售的地點不多，通過刑偵人員的摸排，最終在數(shù)個嫌疑人中找到了真正的兇手。法醫(yī)還利用比較顯微鏡觀測了敲詐信上的字跡和兇手的字跡，發(fā)現(xiàn)兩者特征吻合，敲詐信是兇手親筆書寫。

比較顯微鏡還可以廣泛應用于檢測文件復制品、假鈔和文物贗品。不少犯罪分子或使用到偽造的身份證、護照、支票、學歷證書，這些假貨無論看起來多么逼真，在比較顯微鏡下都會現(xiàn)出原形。犯罪分子制造假鈔、假畫和假古董的技術越來越先進，光靠個人的經(jīng)驗往往難以識別，但是利用比較顯微鏡就可取得快速和明確的結果。

二、金相顯微鏡

某個消費者去某個商店買來一件價值數(shù)萬元的黃金飾品，店家號稱那是如假包換的千足金，結果鑒定專家卻認為那不過是價值幾百元的普通飾品。買家要把商家告上法庭，怎么證明買到的是假貨？可以用金相顯微鏡來給出證據(jù)。經(jīng)過檢測，消費者所購買的黃金飾品只有表面鍍了一層金，內(nèi)部全是鉛。

金相顯微鏡是將光學顯微鏡技術、光電轉換技術、計算機圖像處理技術完美地結合在一起而開發(fā)研制成的高科技產(chǎn)品，可以在計算機上很方便地觀察金相圖像，從而分析出金屬是哪一種成分，是單一金屬還是合金。金相顯微鏡不但可以用于鑒定貴重的黃金、白金等飾品，還可以用于鑒定金屬類的古董。比如工藝已經(jīng)失傳的大馬士革刀現(xiàn)存數(shù)量很少，市場上出現(xiàn)了許多贗品。俄羅斯金屬專家雅可布用金相顯微鏡鑒定出50多把大馬士革刀贗品。雅可布說：“很多人來找我鑒定他收藏的大馬士革刀，結果沒有一件是真的，那些贗品連鋼刀上的特殊花紋都難以仿造出來。他們用我的鑒定結果把那些欺騙他們的賣家告上了法庭，結果都勝訴了?！?/p>

金屬的成分、熱處理工藝、冷熱加工工藝直接影響金屬材料的內(nèi)部組織、結構的變化，從而使機件的機械性能發(fā)生變化。因此，金相顯微鏡對空難、車禍、海難等交通事故的鑒定也有重要的作用，它可以用于鑒定這些交通事故中的金屬部件，確認災難是不是由于這些金屬部件的損傷而引起的。在一些槍擊案件中，對案發(fā)現(xiàn)場遺留彈頭的金相顯微分析，可以確認兇手所使用子彈的型號和來源，縮小偵測范圍。

三、立體顯微鏡

立體顯微鏡又稱“實體顯微鏡”或“解剖鏡”，在觀察物體時能產(chǎn)生正立的三維空間影像。立體感強，成像清晰和寬闊，又具有長工作距離，并是適用范圍非常廣泛的常規(guī)顯微鏡。立體顯微鏡操作方便，直觀，檢定效率高。在工業(yè)上，立體顯微鏡往往用于電子工業(yè)生產(chǎn)線的檢驗、印刷線路板的檢定、印刷電路組件中出現(xiàn)的焊接缺陷的檢定、顯示屏的檢定等。

立體顯微鏡在法醫(yī)學上應用主要是檢測細微血跡和創(chuàng)口的形狀。比如，在一些兇殺案中，兇手對現(xiàn)場的處理十分干凈，往往發(fā)現(xiàn)不了任何血跡，甚至被害者身上也找不到創(chuàng)口。此時，法醫(yī)會用立體顯微鏡對被害者的衣物和皮膚進行逐點式掃描，可能在很隱秘的地方或者很容易被忽略的地方找到罪證。對于有的謀殺案，沒有明顯內(nèi)傷，也找不到創(chuàng)口，就可以用立體顯微鏡來查找是否有針孔等微小的創(chuàng)口。對于有的有明顯刺傷的受害死者，也可以用立體顯微鏡掃描創(chuàng)口，不但可以清晰地看到創(chuàng)口的形態(tài)，而且可以查找到遺留在創(chuàng)口有關兇器的其他痕跡，比如油泥、油漆、煤灰等，分析這些痕跡可以縮小偵測范圍。

原子力顯微鏡

電子顯微鏡

激光掃描共聚焦顯微鏡

四、偏光顯微鏡

偏光顯微是鑒定物質(zhì)細微結構光學性質(zhì)的一種顯微鏡。凡具有雙折射性的物質(zhì)，在偏光顯微鏡下就能分辨得清楚。偏光顯微鏡的特點，就是將普通光改變?yōu)槠窆膺M行顯微鏡檢測的方法，以鑒別某一物質(zhì)是單折射性或雙折射性。雙折射性是晶體的基本特征，因此偏光顯微鏡被廣泛地應用在礦物、化學等領域。在生物學中，很多結構也具有雙折射性，這就需要利用偏光顯微鏡加以區(qū)分。

偏光顯微鏡對法醫(yī)來說也很有用，可以用來觀察齒、骨、頭發(fā)及活細胞等的內(nèi)部結構，從而為破案提供線索。比如，用偏光顯微鏡可以觀察毛發(fā)結構，并可通過分析人和動物毛發(fā)的結構來區(qū)分物種。對于不同人種、甚至同一人種中不同地區(qū)中的人，頭發(fā)結構都有細微的差別，這樣就可以分析受害者或兇手的種族。對于那些動物走私者，他們往往把受保護動物的毛皮偽裝成普通的可以合法貿(mào)易的動物毛皮，有時居然能蒙混過關。然而，在偏光顯微鏡下，可以清楚地看到動物毛的內(nèi)部構造，從而確認所走私的動物毛皮究竟是不是屬于保護物種的。

五、原子力顯微鏡

原子力顯微鏡利用原子或分子間的相互作用力來觀察物體表面微觀形貌。它有一根納米級的探針，被固定在可靈敏操控的微米級彈性懸臂上。當探針很靠近樣品時，其頂端的原子與樣品表面原子間的作用力會使懸臂彎曲，偏離原來的位置。根據(jù)掃描樣品時探針的偏離量或振動頻率重建三維圖像，就能間接獲得樣品表面的形貌或原子成分，獲得的顯微圖像精度很高。

原子力顯微鏡曾經(jīng)用于案發(fā)現(xiàn)場毛發(fā)的分析，通過觀測毛發(fā)的形態(tài)來確定受害者或嫌疑人的可能身份。近年來，我國廣州暨南大學化學系和美國伊利諾伊大學芝加哥分校的研究人員發(fā)現(xiàn)了原子力顯微鏡的新用途。他們利用原子力顯微鏡對血液中紅細胞的型態(tài)進行分析，幫助法醫(yī)判斷死者的死亡時間。在法醫(yī)科學的領域中，正確地判斷死者的死亡時間，對于案件真相的厘清扮演著關鍵性的角色。判定死亡時間，多半是由具有解剖病理學專業(yè)的法醫(yī)師來進行判斷。

在原子力顯微鏡下，研究人員觀測到暴露在空氣中的紅細胞所發(fā)生的變化。在12小時以內(nèi)，樣品產(chǎn)生了裂痕以及細胞萎縮。60小時后，萎縮的樣品產(chǎn)生了小突起，而這些小突起會隨著紅血球暴露在空氣中的時間增加而增多，因此這些小突起的數(shù)量就成了判定死亡時間的指針，可以根據(jù)相關公式推算出死者的死亡時間。

六、電子顯微鏡

電子顯微鏡，簡稱電鏡，是根據(jù)電子光學原理，用電子束和電子透鏡代替光束和光學透鏡，使物質(zhì)的細微結構在非常高的放大倍數(shù)下成像的儀器。電子顯微鏡一般分為透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡兩種。自從首臺電子顯微鏡于20世紀30年代初問世以來，經(jīng)過60多年的發(fā)展，到目前分辨率可達到0.1納米，這是一個極為精確的分辨率數(shù)據(jù)，也就是利用這樣的電子顯微鏡居然可以看到物體內(nèi)部的每個原子。

目前，電子顯微鏡在法醫(yī)昆蟲學的研究中有著重要的作用，極大地提高了法醫(yī)昆蟲學在實際操作中的準確性和效率；并且在法醫(yī)學昆蟲生長發(fā)育方面的研究上，具有重大意義。研究人員主要利用掃描電子顯微鏡對法醫(yī)昆蟲中形態(tài)相似度高的種群之間、不同種屬之間、同種群中不同個體的幼蟲、蛹在生長過程中產(chǎn)生的變異進行了深入觀察，做出了深入的分析，研究總結出不同種群之間、不同種屬之間、同種群中不同個體之間在不同生活條件下可能產(chǎn)生的變異。而對于透射電子顯微鏡的應用上，科學家對于同一種昆蟲的幼蟲，在不同生活條件下的發(fā)育不同情況進行觀察分析，總結其中產(chǎn)生差異的原因及其規(guī)律。

七、紅外顯微鏡

法醫(yī)檢測的樣品中有一些非常微小，而且混雜在其他物質(zhì)中，用普通的光學顯微鏡難以分辨，需要用到紅外顯微鏡這種較為前沿的顯微分析儀器。紅外顯微鏡可對于混合樣品進行快速大面積的分子水平的掃描，在幾十秒內(nèi)就可獲得數(shù)千張高質(zhì)量的紅外光譜圖，將混在復雜混合體系中的痕量雜質(zhì)檢出來。

紅外顯微鏡可對違禁藥品、炸藥、指紋、毛發(fā)、纖維、油漆等證據(jù)進行可視化和化學分析，可以鑒別出不同書寫墨跡、打印機復印機碳粉的種類、印油印泥的種類、碳素筆簽字筆的種類，還能分析出紙張和油墨的成分細微差異，以鑒別出材料的形成時間。這種顯微鏡允許法醫(yī)在任何場所進行快速的證據(jù)檢測，有利于縮短破案時間。操作這款高科技顯微鏡的電腦程序也很簡單，甚至未經(jīng)培訓過的法醫(yī)只要以前用過其他顯微鏡，也可以非常簡便、快捷地掌握這種儀器的用法。

八、激光掃描共聚焦顯微鏡

激光掃描共聚焦顯微鏡用激光作掃描光源，逐點、逐行、逐面快速掃描成像，掃描的激光與熒光收集共用一個物鏡，物鏡的焦點即掃描激光的聚焦點，也是瞬時成像的物點。由于激光束的波長較短，光束很細，所以激光掃描共聚焦顯微鏡有較高的分辨力，大約是普通光學顯微鏡的3倍。激光掃描共聚焦顯微鏡也能顯示被檢測對象的內(nèi)部立體構造。系統(tǒng)經(jīng)一次調(diào)焦，掃描圖像是平面圖像。調(diào)焦深度不一樣時，就可以獲得樣品不同深度層次的圖像，這些圖像經(jīng)過計算機處理后就能呈現(xiàn)掃描對象的立體結構。

激光掃描共聚焦顯微鏡是新興的顯微儀器，廣泛應用于生物學領域的顯微觀察。相對于普通光學顯微鏡，它能夠進行光學切片和對檢材進行三維重構，并且能夠獲得較之普通光學顯微鏡更高的空間分辨率。激光掃描共聚焦顯微鏡作為一種精密的觀察工具，在法醫(yī)病理學的顯微圖像檢測中具有重要價值，在心源性猝死的判定、槍彈創(chuàng)分析和神經(jīng)系統(tǒng)損傷分析等方面有著重要的應用。

編輯：陳暢鳴 charmingchin@163.com