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給動(dòng)物植物做“親子鑒定” 非人源DNA鑒定解開(kāi)更多未解之謎
發(fā)布日期: 2022-02-14 15:03:53 來(lái)源: 法治日?qǐng)?bào)

看著10個(gè)集裝箱的魚(yú)翅,法醫(yī)張素華忍不住皺起了眉頭,畢竟要從這么多的魚(yú)翅里尋找“瀕危野生鯊魚(yú)”的魚(yú)翅猶如大海撈針。

今年1月,海警部門(mén)委托司法鑒定科學(xué)研究院(以下簡(jiǎn)稱司鑒院)為不久前剛剛查獲的一批走私魚(yú)翅做種屬鑒定,以確定這批魚(yú)翅中是否含有瀕危野生鯊魚(yú)的魚(yú)翅,以便更好地打擊犯罪。

記者了解到,司鑒院法醫(yī)物證學(xué)研究室在5年前就已經(jīng)布局非人源DNA鑒定,先后完成了相關(guān)項(xiàng)目的科學(xué)研究、技術(shù)攻關(guān)、設(shè)備配置,直至建立了非人源DNA鑒定實(shí)驗(yàn)室。從2020年開(kāi)始,首次把“非人源DNA鑒定”列為法醫(yī)物證鑒定的常規(guī)業(yè)務(wù)范圍。

“非人源DNA鑒定包括對(duì)來(lái)自動(dòng)物、植物、微生物等人類(lèi)以外的樣本進(jìn)行同一性鑒識(shí)、種屬鑒定以及親緣關(guān)系鑒定等,有點(diǎn)類(lèi)似于給動(dòng)植物做‘親子鑒定’。”張素華是業(yè)內(nèi)青年拔尖人才,她所在的團(tuán)隊(duì)也是科技創(chuàng)新領(lǐng)軍團(tuán)隊(duì),研究實(shí)力雄厚,技術(shù)攻關(guān)能力出眾。根據(jù)研究團(tuán)隊(duì)的安排,由她主要負(fù)責(zé)非人源DNA鑒定的技術(shù)攻關(guān)和具體鑒定業(yè)務(wù)。通過(guò)幾年的摸索,她已經(jīng)積累了豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。

然而,等張素華和同事們趕到存放扣押走私魚(yú)翅的現(xiàn)場(chǎng)時(shí)看到,裝滿魚(yú)翅的蛇皮袋一個(gè)個(gè)分散堆在10個(gè)大集裝箱里,由于長(zhǎng)時(shí)間的海航運(yùn)輸,絕大部分魚(yú)翅都已變質(zhì),一些腐敗嚴(yán)重的甚至還有蛆蟲(chóng)在爬行,每個(gè)集裝箱里都散發(fā)著濃烈的惡臭,即使戴著口罩,穿著防護(hù)衣,大家也還是被熏得不輕,身上的味道幾天都散發(fā)不出去。

魚(yú)翅是一種名貴食材,自古以來(lái)深受人們追捧,然而制作魚(yú)翅需要從活生生的鯊魚(yú)身上割下魚(yú)鰭,失去魚(yú)鰭的鯊魚(yú)幾乎等于被判了死刑。看著眼前這10個(gè)集裝箱的魚(yú)翅,一向熱愛(ài)自然與動(dòng)物的張素華暗下決心,一定要查清這些魚(yú)翅的“身世”來(lái)源,依法打擊那些犯罪分子。

“如此大數(shù)量的魚(yú)翅,要進(jìn)行完全鑒定是不可能的,我們團(tuán)隊(duì)商議以后決定進(jìn)行抽樣鑒定。”張素華說(shuō),在海警警員的幫助下,她和同事們一起將魚(yú)翅從集裝箱內(nèi)搬出,光這個(gè)流程就持續(xù)了將近兩個(gè)小時(shí)。

時(shí)值一月,天氣陰冷,但張素華和同事們還是累得汗流浹背。

經(jīng)過(guò)稱重和統(tǒng)計(jì),本次扣押的魚(yú)翅重約4噸,被分裝在137個(gè)蛇皮袋中。張素華和同事們決定從每一袋魚(yú)翅中抽取兩份樣本,之后統(tǒng)一送回司鑒院進(jìn)行鑒定。

好不容易完成魚(yú)翅數(shù)量的統(tǒng)計(jì),但在取樣上又遇到了麻煩。“鯊魚(yú)魚(yú)翅的生物細(xì)胞含量本就非常稀少,加上大多已經(jīng)變質(zhì)腐敗,取樣就得更加小心,否則二次破壞將導(dǎo)致無(wú)法正常提取到有效DNA。”張素華說(shuō),“魚(yú)翅軟骨中的細(xì)胞含量相較于其他部位更集中,也是最容易提取DNA信息的部分。我們?cè)谧屑?xì)檢查后,決定從這個(gè)部位進(jìn)行取樣。”

提取魚(yú)翅軟骨是一項(xiàng)非常精細(xì)的工作,張素華他們要先對(duì)所有魚(yú)翅進(jìn)行嚴(yán)格的消毒清潔后再將其泡發(fā),最后才能進(jìn)行取樣。魚(yú)翅的軟骨很纖細(xì),為了不破壞樣本只能慢工出細(xì)活,他們幾乎花了一整天的時(shí)間才完成了全部魚(yú)翅樣本的取樣工作。

得到了可用的樣本,接下來(lái)就是進(jìn)行正式的種屬鑒定。

“生物種屬鑒定通常會(huì)從鑒定外觀或DNA入手,但這次送檢的樣本只是魚(yú)翅上的一小部分,難以從外形上進(jìn)行辨別,我們只有通過(guò)DNA比對(duì),才能得出相對(duì)準(zhǔn)確的結(jié)果。”張素華說(shuō),他們選擇了對(duì)魚(yú)翅組織中的兩段線粒體基因進(jìn)行PCR擴(kuò)增。

PCR擴(kuò)增是一種用于放大擴(kuò)增特定的DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù),其最大特點(diǎn)是能將微量的DNA大幅擴(kuò)增,哪怕只是一丁點(diǎn)DNA,都能用PCR加以放大,十分適合鯊魚(yú)魚(yú)翅的鑒定。通過(guò)這一技術(shù),張素華他們成功地在135份樣本中提取到了可供比對(duì)的基因序列。

提取到基因序列,下一步就是進(jìn)行序列比對(duì)。“序列比對(duì)是基于生物學(xué)中的序列結(jié)構(gòu),如果將核酸序列和蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)上的序列都看成字符串的話,通過(guò)字符串之間的比對(duì)就能檢測(cè)序列之間的相似性。”說(shuō)起自己的專業(yè),張素華頭頭是道。

他們通過(guò)軟件將提取的樣本基因序列與國(guó)際公認(rèn)的美國(guó)國(guó)立生物技術(shù)信息中心數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)記錄的鯊魚(yú)基因序列進(jìn)行比對(duì),結(jié)果顯示,樣本基因序列與數(shù)據(jù)庫(kù)中記載的一種名為大眼長(zhǎng)尾鯊的鯊魚(yú)基因序列相吻合。

大眼長(zhǎng)尾鯊又稱深海長(zhǎng)尾鯊,在中國(guó)臺(tái)灣沿海的熱帶水域有所分布,自然世界保護(hù)聯(lián)盟2018年將這種鯊魚(yú)列為易危動(dòng)物,同時(shí)也是《瀕危野生動(dòng)植物物種國(guó)際貿(mào)易公約》附錄中所列物種。

為了增強(qiáng)序列比對(duì)結(jié)果的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),張素華等人還通過(guò)“系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)”分析法為鑒定提供支撐。

“‘系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)’是生物信息學(xué)中描述不同生物之間的相關(guān)關(guān)系的方法。通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)某一段基因序列的溯源。”張素華通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),樣本的基因序列與大眼長(zhǎng)尾鯊的基因?qū)儆谕?,進(jìn)一步驗(yàn)證了軟件比對(duì)的結(jié)果。

通過(guò)比對(duì),張素華和她的同事們最終確定,接受鑒定的135份樣本中有97份樣本屬于大眼長(zhǎng)尾鯊。經(jīng)過(guò)換算后,司鑒院出具鑒定結(jié)果報(bào)告,認(rèn)定海警扣押的總共4噸魚(yú)翅中約有71.8%屬于這一物種。目前,上海警方已經(jīng)以涉嫌走私瀕危物種罪為由進(jìn)行立案?jìng)刹椤?/p>

自從非人源DNA鑒定納入法醫(yī)物證鑒定范圍起,張素華先后參與了中華鱘種屬鑒定、賽鴿個(gè)體識(shí)別與親緣關(guān)系鑒定、豬、牛親子鑒定等司法鑒定案件,對(duì)這一全新的司法鑒定領(lǐng)域有了深刻了解。

來(lái)自動(dòng)植物的鑒定材料和人體組織相比有很大的不同,這些差異往往會(huì)讓鑒定工作更加難以進(jìn)行。張素華回憶起她以前參加的一件木材類(lèi)種屬鑒定案,當(dāng)時(shí)她要對(duì)一件木制家具椅子進(jìn)行鑒定,已確認(rèn)制造該椅子的木材來(lái)源。由于木材已經(jīng)過(guò)深度加工,想要提取植物DNA相當(dāng)困難,整個(gè)鑒定過(guò)程耗費(fèi)了大量時(shí)間和精力。

此外,非人源DNA鑒定作為一種全新的鑒定項(xiàng)目,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和權(quán)威數(shù)據(jù)的缺失也是鑒定工作的一大難點(diǎn)。張素華坦言,目前對(duì)于非人源DNA的比對(duì)很大程度要依靠國(guó)外公開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)記載的信息,一旦遇上數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有記載的物種,鑒定工作就變得無(wú)據(jù)可依,難以開(kāi)展下去。

對(duì)此,司鑒院也積極采取應(yīng)對(duì)措施。今年司鑒院完成了大麻類(lèi)植物種屬和個(gè)體身份鑒定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定,目前正在頒布中,該標(biāo)準(zhǔn)明確了對(duì)大麻類(lèi)植物身份識(shí)別的合適區(qū)域以及相應(yīng)的檢測(cè)、分析手段,率先為這一類(lèi)植物的司法鑒定提供了鑒定參考。此外,司鑒院自建了包括致幻植物、毒蘑菇在內(nèi)的DNA條形碼數(shù)據(jù)庫(kù),為這些物種的基因序列比對(duì)提供依據(jù)。

“目前,我們還在著手建立法醫(yī)學(xué)非人源DNA數(shù)據(jù)庫(kù),以填補(bǔ)國(guó)內(nèi)非人源司法鑒定的數(shù)據(jù)空白。”張素華說(shuō),科學(xué)探索沒(méi)有盡頭,只有不斷更新優(yōu)化設(shè)施方法和建立健全數(shù)據(jù)信息庫(kù),才能為人類(lèi)解開(kāi)更多未解之謎。(法治日?qǐng)?bào)記者 余東明 《法制與新聞》記者 黃浩棟 通訊員 阮雋峰)

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