1992年3月20日，南京医科大学(现南京医科大学)的学生林玲(音译)上完晚自习后再也没有回到宿舍。
四天后，林玲的尸体在学校大楼院子的下水道里被发现。根据法医检查，受害者头部被钝器殴打、强奸，然后死于下水道。作案手法非常残忍。
在这起轰动一时的南方医科大学尸体收集案中，南京市公安局出动了数百名得力干警，检查了数千条线索，约谈了1.5万多名调查人员，但仍无突破，最终成为悬案。
就像“谋杀记忆”的情节一样，凶手似乎在那个雨夜永远消失了。
然而，今年2月23日，凶手在犯罪现场附近的家中被警方抓获。这个28岁的悬案现在仅用了3天就成功解决了。这个案子的幕后黑手是一种叫做Y-STR的DNA检测技术。
这项技术已经不是第一次成为解决旧悬案的关键。在号称“中国四大谜团”之首的白银市的连环杀人案，以及在美国杀害12人、强奸45人的“金州黑仔”，都因为这项技术而被关了起来。
正如韩剧《信号》所说，这是现代科学给受害者的礼物。
首先，南方医科大学的尸案得到了解决，DNA技术再次成为“法医学的先驱”
根据南京警方透露的信息，2月21日，南京市公安局法医中心发现，从“3.24南方医科大学谋杀案”受害者身上收集到的DNA数据与在沛县接受讯问的马某夏高度一致。不过，马不是凶手，但基本上可以肯定，凶手是马的近亲。
南京市公安局刑警队DNA实验室得知这一消息后，立即调用了y-library家庭工匠系统，排除了马霞家11名符合年龄要求的男子后，最终锁定了住在南京的马霞钢铁。经鉴定，马夏钢铁的DNA确实与死者阴道拭子的DNA分型一致。
2月23日，马某钢厂被警方正式抓获。原来，失踪28年的凶手一直住在离犯罪现场10分钟路程的石鼓路。在邻居眼里，马某钢铁只是一个普通的司机，喜欢狗，善良而热情。
那么警方是如何通过DNA测试找到罪犯的呢？DNA检测技术有很多种。为什么只有Y-STR能做到？
要回答这个问题，我们首先需要了解Y-STR技术的原理。顾名思义，这是一种基于Y染色体识别的男性家族检测技术。
正常情况下，人体共有23对染色体，其中22对是常染色体，1对是性染色体。Y染色体是一条男性染色体，只能在父子之间或在一个统一的父系中单向传递。因此，同一父系的所有男性个体，包括兄弟、父亲和儿子、叔叔和侄子、堂兄弟和孙子，都有相同的Y染色体。
虽然Y染色体在遗传过程中总是发生变异，但通常在10代内变化不大。然而，短串联重复序列(短串联重复片段)是Y染色体上的一个遗传标记，并且短串联重复序列的数目在个体和家族之间存在显著差异。
研究表明，已经有超过200个已确认的STR基因座，也就是说，如果两个人在他们的Y染色体上有4个完全匹配的STR基因座，他们有一个共同父系祖先的概率接近95%，如果有5到9个完全匹配的STR基因座，他们有一个共同父系祖先的概率接近100%。
在过去的十年里，DNA检测技术在刑事侦查中得到了广泛的应用，但前提是要获得犯罪嫌疑人自身的基因数据。然而，Y-STR技术打破了这一限制。在没有获得犯罪嫌疑人本人的DNA进行准确比较的情况下，只要获得其父系亲属的DNA，犯罪嫌疑人的家庭就基本上被锁定，从而大大缩小了调查范围。
南开大学分子生物学博士生张有认为，除父系遗传外，Y-STR的另外两个最大特征是男性独特性和单体型遗传。
Y染色体仅由男性持有，因此Y-STR技术可以准确分析男女混合样本中的男性成分，并且在针对女性的犯罪中不会受到女性受害者成分的干扰。
然而，Y-STR是一种单倍体遗传，在此过程中不会发生重组，个体只有一个等位基因。因此，在轮奸等多重犯罪产生的混合样本中，也可以确定涉案人数。
根据世界各国的统计，男性罪犯一般占罪犯性别比的90%左右。Y-STR技术在大多数刑事案件中可能是有用的。
第二，光有Y-STR技术是不够的
虽然Y-STR技术可以缩小警方调查的范围，就像常染色体DNA检测技术一样，但同样的DNA数据需要进行比较。近年来，由于Y-STR数据库(以下简称“Y库”)的建设，警方可以利用Y-STR技术解决许多悬案。
郑州是中国第一个建设Y银行的城市。它在过去几年开始建设，到2014年拥有一个覆盖整个城市的数据库。建设后不久，郑州警方破获了一起10多年前的金店抢劫案。然而，银号事件后，银号银行受到了各地的重视。
白银连环杀人案的凶手高躲过了全市10多万人的DNA调查。出乎意料的是，28年后，他的远房叔叔因受贿而获得了一份血样，而同样的Y染色体暴露了他自己。
银案高开庭审理
白银案后，许多司法机构的学者呼吁加快Y银行的建设。公安部还发布了2018年Y型图书馆建设“三年计划”，要求各地在三年内建设自己的Y型图书馆。除中国之外，美国、瑞士、意大利、德国、波兰以及亚洲的日本和韩国也逐渐建立了自己的Y银行。
在美国，除了官方数据库，警方还将使用一些私人的DNA数据平台。2018年，美国警方破获了一起持续20年的连环强奸和谋杀案，并在提供免费DNA分析服务的网站GEDmatch的基础上逮捕了臭名昭著的“金州黑仔”。
“金州黑仔”约瑟夫·詹姆斯·迪安杰罗。美国广播公司新闻的照片
因为Y-STR技术可以通过Y染色体跟踪整个家族，所以采样规模也可以缩小。在接受《三联生活周刊》采访时，来自省刑侦大队的刑警林恩说，河南500万规模的Y银行，按三代人1: 3: 5计算，已经可以覆盖全省几乎所有的家庭。
尽管如此，Y图书馆的建设并不简单，它是一项耗费财力、人力和物力的工作。警察通常需要调查没有家谱的详细的家庭关系，这需要各种警察类型和部门的合作，如公安、刑事调查、警察安全、警察局等。，以及考虑收养、收养和基因突变等。
可以看出，在Y-STR技术的众多未决案件背后，仍有大量的警察和督察。现在，Y银行建设“三年计划”已经进入最后一年，更多的悬案，如南一大学的尸体案，有望得到解决。
3.自从DNA首次用于解决犯罪以来，这项技术发生了什么变化？
1953年，剑桥大学的两位年轻科学家詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克发现了DNA的双螺旋结构，开启了分子生物学的时代。然而，将DNA技术用于病例检测还需要30多年的时间。
你还记得生物课本上的这张匹配图片吗？
人类第一次在刑事案件中使用DNA技术是在1983年和1986年英国的两起系列强奸和谋杀案件中。警方最初通过剩余样本的血型鉴定出嫌疑人是当地一名17岁的男孩。然而，经过比较，DNA指纹分析研究员亚历克·杰弗里斯发现，男孩不是真正的罪犯。
此后，警方从4853名当地男子身上采集了血液或唾液样本，并要求亚历克·杰弗里斯制作“DNA”指纹进行分析，但仍未找到匹配的指纹。直到酒吧女招待无意中听到凶手科林·皮奇福克在收集样品时找了别人冒充他，凶手才被绳之以法。
该案件还在2015年被改编成电视剧《犯罪人守则》。帮助警方破案的亚历克·约翰·杰弗里斯是最早发明DNA指纹分析和DNA鉴定技术的人。
1984年，他发现了一种显示个体DNA差异的方法，并发明了DNA指纹识别技术。这项技术引进八个月后，它参与了第一例病例的检测。
虽然DNA可以帮助有效的警察破案，但由于当时的技术限制，它的效率很低。杰弗里斯使用凝胶电泳技术来分离和鉴定DNA片段，这通常需要6到8周的时间。
由于发明了聚合酶链式反应(聚合酶链反应)，DNA指纹后来被世界各地的警察广泛使用。
聚合酶链反应技术可以成倍地增加脱氧核糖核酸的数量，在一个小时内产生10亿份原始脱氧核糖核酸序列，使脱氧核糖核酸检测变得更容易，并从几十年前留下的微小样本中分离出脱氧核糖核酸。凯利·穆利斯也因为他的发明获得了1993年诺贝尔化学奖。
经过30多年的发展，不同类型的DNA检测技术已经从法医鉴定中衍生出来。除了上面提到的Y-STR技术，线粒体DNA检测也被广泛使用。
与细胞核中的DNA相比，线粒体在每个细胞中有更长的存活时间和更高的拷贝数，这意味着可以获得更多的基因位点用于检测。此外，与Y-STR的父系遗传相反，只有母亲的线粒体DNA会传给后代。
两年前，有人声称100多年前通过DNA技术确认了臭名昭著的连环杀手“开膛手杰克”的身份。采集的样本是线粒体DNA。利物浦大学的分子生物学专家杰瑞·卢海莱宁从受害者之一凯瑟琳·艾德沃斯的披肩上的血液中提取了线粒体DNA。
Jari Louhelainen .
杰瑞通过对比凯瑟琳第五个孙女的DNA，证实了披肩上的血迹确实属于凯瑟琳。这让杰瑞更加确信披肩上的细纹来自开膛手杰克。
杰瑞从当时警方怀疑的十几名嫌疑人中认出了一个叫阿朗·柯明斯基的人。然而，如前所述，线粒体DNA只能通过母系遗传。我们如何确认精囊是否属于阿朗·柯明斯基？
阿朗·柯明斯基的肖像。
最后，杰瑞在尸体收集的案例中采用了与南一大学相似的想法，找到了亚伦·科辛斯基的妹妹的后代，并在与精囊的线粒体DNA比较后确认亚伦·科辛斯基是开膛手杰克。
然而，这个结论也受到了许多专家的质疑。法国国家科学警察研究所的生物学专家克莱尔·门努特指出，没有血缘关系的人也有一定的可能性拥有完全相同的线粒体DNA，因此它只能用于排除嫌疑人，而不能仅仅通过线粒体DNA来识别凶手。
中国政法大学教授石也写了一篇文章，质疑这个百年悬案的DNA证据可能被污染，即使披巾上的嫌疑人的DNA不能证明他就是凶手。
这也反映了通过DAN技术解决犯罪的一个问题。看似可靠的DNA证据不一定是确凿的证据，DNA技术在刑事调查领域也不是万无一失的。
第四，它不仅是不公正案件的碎纸机，而且可能导致不公正的案件。
就像历史上第一个应用DNA技术的案例一样，DNA不仅能找出真正的罪犯，还能让无辜的人们平反冤屈。
美国的非营利组织“清白工程”致力于利用DNA技术来纠正错误。自1992年以来，该项目成功推翻了数百名被DNA技术冤枉的嫌疑人，其中许多人已被判处死刑。
尽管DNA技术被称为“冤案的粉碎机”，但对DNA证据的过度迷信也可能导致冤案的发生。
纽约大学的法学教授艾琳·墨菲在他的书《细胞内:法医DNA的阴暗面》中介绍了一些因DNA技术使用不当而导致的不公正案例。
2012年，一名卢基斯·安德森的流浪汉被指控谋杀了硅谷大亨拉韦什·昆拉，因为似乎没有比在卢基斯·安德森被杀的家中发现他的DNA更有力的证据了。
然而，一个月后，警方调查发现卢基斯·安德森不是凶手。那为什么他的DNA会出现在被谋杀的富人家里？
照片来自:公共广播公司
事实证明，卢基斯·安德森在谋杀当天因酗酒被送进医院接受治疗，照顾他的医务人员刚刚参与了谋杀现场的治疗，因此卢基斯·安德森的DNA被带到了死者的家中。
《国际法律医学杂志》上的一篇文章指出，如果你给某人一件擦过脖子的衣服，你可能会把DNA材料转移给他们。如果它被那些想要它的人使用，它甚至可能被用来陷害别人。
握手也会导致DNA转移。
除了DNA转移，另一个不公正的原因是取样或分析过程中的污染或样品交换。1998年，美国休斯顿的一名16岁男孩被错误地监禁了10年多，仅仅是因为警方技术人员在样本上犯了一个错误。
艾琳·墨菲认为，不能忽视DNA技术的缺陷，如果不重视它，就会得出不公正的结论。
这种有缺陷的刑事审判系统不知道如何反映，即使错案发生，现在一个强大的武器已经添加到其武库。
事实上，将DNA技术引入该案的亚历克·杰弗里斯也很清楚这个问题，因此强调需要大量样本、比较测试和重复确认。DNA技术造成的不公正也提醒我们，我们必须客观、谨慎地对待和使用这项技术。
第五，未来甚至可以通过DNA恢复嫌疑犯的外貌
尽管DNA技术是一把双刃剑，但不可否认，它在案件侦破中发挥着重要作用。科学家也在不断开发新的DNA检测技术。一个可能对未来有重大影响的方向是通过DNA恢复人类的外貌。
在2016年德克萨斯州的一起谋杀案中，帕拉邦纳米实验室通过嫌疑人留下的DNA为嫌疑人画像，以帮助警方破案。
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帕拉班纳米实验室根据DNA数据合成的嫌疑犯肖像。来自兰卡斯特在线的图像
然而，恢复后的嫌疑人画像和真实的人画像之间仍有很大的差距。帕拉班纳米实验室的负责人说，他们只能向警方提供嫌疑犯的大致外貌。
因为通过DNA恢复一个人的外貌是非常困难的，所以首先必须确定哪些基因与外貌有关。容貌特征如脸型、肤色、头发颜色和眼镜颜色不是由单一基因决定的。没有任何技术可以通过链接这些信息来完全恢复一个人的外貌。
然而，近年来在这一领域取得了一些突破。已经有可能基于DNA更准确地预测眼睛、头发和肤色的特征。
法医遗传学家曼弗雷德·凯瑟曾在《人类遗传学》杂志上发表过一篇论文，展示了通过DNA信息预测头发颜色的研究结果。他说红色和黑色人群的预测准确率高达90%，棕色和金色人群的预测准确率高达80%。
随着人类基因研究的进展，有可能依靠DNA来恢复一个人的外貌，并使DNA成为未来最可靠的见证。
我们似乎越来越接近这样一个社会。除了更高的检测率，DNA技术还能给我们带来什么？
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