【打擊犯罪】DNA微量跡證可靠嗎?

■ 微量DNA鑑定適合作為犯罪證據嗎?儘管美國影集《CSI犯罪現場》都這樣演,但目前歐美各國對DNA微量跡證的接受程度並不一致。

CSI: CRIME SCENE INVESTIGATION
CSI 拉斯維加斯:劇中的調查員Gil Grissom博士(右)是昆蟲學者,他正與驗屍官Robbins醫生調查一隻老鼠身上的微量跡證。

二〇〇六年十月十六日下午,有人發現霍(Peter Hoe)在英國北約克夏的家中被亂刀刺死。警方根據屍體附近塑膠碎片上採樣得到的DNA檢體,認為此案應與瑞德兩兄弟(Terence and David Reed)有關。兩人隔年就被定罪。

但是二〇〇九年此案的被告提出上訴,讓人懷疑起「微量DNA分析法」的結果是否可以信賴。瑞德兄弟的辯護律師認為,英國伯明罕的鑑識科學中心分析員湯林森(Valerie Tomlinson)推理那些有DNA檢體的塑膠碎片是從凶器刀柄把手脫落,這種揣測太過牽強。去年十二月他們的上訴被駁回,不過問題還是存在:如此少量的DNA如何能指證出嫌疑犯?

對於「微量DNA分析法」,科學界和執法界一直爭執不休,此一案件是最新的一個公開討論的案例。有人認為此種分析結果沒有再現性,樣品容易受到污染,沒有可靠的科學方法來決斷分析的準確度。何況分析的方法和過程都秘而不宣,難怪有些法醫學家要求,姑且不談分析的步驟,至少對於結果的認定方法有必要重新評估。

DNA證據並不像大眾想的那樣萬無一失。

---紐菲爾德

只有英國和紐西蘭等少數幾個國家的法庭,接受「微量DNA分析法」做為證據,但是使用此法的案子卻很多。英國鑑識科學中心公佈,這個方法從九〇年代晚期發展以來,至少已經在超過兩萬一千件重大刑事案件上使用過。由這次法院駁回上訴的事件顯示,執法單位似乎越來越相信這種分析結果。

紐約的「昭雪計畫」(Innocence Project)主張採用更多的DNA證據還冤獄者清白。但昭雪計畫辯護團隊的副主任紐菲爾德(Peter Neufeld)也說,DNA證據並不像大眾想的那樣萬無一失。

Sir Alec Jeffreys
英國科學家Alec Jeffreys(1950-)發明了DNA跡證的比對方式

英國遺傳學家傑佛瑞斯(Alec Jeffreys)在八〇年代左右發展出DNA檢測技術。檢測方法是比對基因中隨處散佈的「短片段重複序列」(short tandem repeats, STR)。由於這種序列的長度和排列方式在不同人身上有非常大的差異,只要比對例如十到十七段STR,法醫學家就能宣稱在犯罪現場留下的DNA屬於某個嫌疑犯的可能性有多高。

科學家首先使用聚合酶鏈鎖反應(PCR)將STR序列增加到可以檢測的程度,然後再以電泳層析法分離不同大小的序列片段。STR依據大小不同會在電泳圖上留下特定的圖樣,可以和資料庫或嫌疑犯的圖樣相比。

標準的DNA分析需要兩百皮克(1皮克是一兆分之一克)的DNA,大概是三十三個細胞或兩倍的單染色體精子細胞萃取出來的量。肉眼可見的血液或精液通常可以取得足夠的DNA量,但是在如果只有幾個細胞,科學家就要發展出敏感度更高的分析方式,像是進行更多次的PCR反應,複製出更多的DNA,或是將經過PCR反應的樣品純化,去除沒有用到的反應物。很多時候沒有人知道到底可以進行「微量DNA分析」的微量是多少。使用PCR反應的定量法,就算遇到完全沒有DNA的情況,技術員還是可以做出至少看起來有點像的電泳圖譜。這麼高的敏感度是很了不起,不過也有缺點。

分析任何樣品都會有大小不一的隨機誤差,造成偏差的結果。原本樣本裡有的STR序列,可能因故沒有測出來,也可能會因為污染,導致電泳圖譜跑出原本不在樣本裡的STR序列。

如果是標準的分析,由於有足夠數量DNA去多做幾次實驗,很容易就可以去除這些隨機的誤差。而且真正的STR序列訊號很強,可輕易和污染物的淡訊號區分。但是當分析敏感度提升到只要能產生一點點訊號就算數,那麼錯誤的訊號也會一起被放大,看起來就很像真的了。

美國德州沃夫茲堡市北德州大學的法醫調查遺傳學家布垛勒(Bruce Budowle)以瑞德兄弟上訴一案,作為質疑微量DNA分析法的證據。布垛勒先前是聯邦調查局的科學家,他說分辨微量分析法真實訊號的方法,根本未經科學驗證。

進行微量分析時,法醫學家通常會將極為少量的DNA再分成二到三份,取其中兩份分別檢測。有第三份的話則留作呈堂證供。這些分析結果並不是百分之百可以再現,來自相同樣品的分析圖譜常常有差異,科學家一般把兩次結果都出現的STR訊號當做真的訊號。布垛勒說這種作法不太保險。「這樣做聽起來蠻有邏輯的,可是可信度有多少,沒人評估過。」

先天的偏見?

俄亥俄萊特州立大學分子演化學家克阮(Dan Krane)說,就連一般的法醫程序都可能出錯。「法醫學家告訴過我,若是有參考圖譜的話,他們比較容易分出真實訊號和雜訊。」無論在微量分析或標準分析中,這份參考圖譜通常都是嫌疑犯的DNA圖譜,如此一來犯罪現場取得的樣本,即使只出現淡淡的訊號,擺在嫌疑犯DNA的強訊號旁邊,看起來也很像真的。克阮說美國只有幾個實驗室,其分析過程是不用參考圖譜的盲測法。

Bruce Budowle
美國法醫調查遺傳學家布垛勒(Bruce Budowle)質疑DNA微量跡證的證據力。

每間實驗室都不公開做法,他們說這是專業機密。」

---布垛勒

這些憂心忡忡的人,遇上了實驗室都不肯透露他們分析結果的細節,也就更加的錯愕。布垛勒認為應該強制實驗室公佈細節。他說正因為這個技術有再現性的問題,分析的流程的穩當可信就更有其迫切性。可是「每間實驗室都不肯公開做法,他們說這是專業機密。」

英國鑑識科學中心並未回應《自然》雜誌的採訪,但是英國格拉斯哥史崔克萊大學的法醫學家吉爾(Peter Gill)說,這個技術「毫無問題」。吉爾之前曾在鑑識科學中心發展微量DNA分析法。雖然敏感微量分析「無中生有」和「憑空消失」的誤差,比起標準分析要更加的明顯,但只要在乾淨控制環境下進行就沒有大問題。

吉爾說,「無中生有」和「憑空消失」的誤差,也可以用統計方式去除,並減少人為判斷的比重。但是處理這些隨機誤差的機率理論,法醫學界還沒有開始使用。吉爾說,因為沒有資金來支持統計學家,將已有的理論應用在法醫學上。「這些有助於分析結果的工具,過去十年來沒有跟上法醫學的腳步,真是太可惜了。」

以上種種缺陷使得許多國家採用微量DNA分析法時,都小心翼翼。美國聯邦調查局在二〇〇一年建議,只在某些情況使用此技術,比方說辨識骨頭殘骸是否屬於某位失蹤人口這種案例。這個技術在英國也有爭議。一九九八年霍伊(Sean Hoey)遭控於北愛爾蘭奧馬鎮中心設置炸彈爆炸造成二十九人死亡。控訴中對他最不利的證據,正是在炸彈殘骸上所得檢體的微量DNA分析。

二〇〇七年霍伊上訴成功獲釋。主審法官認為「目前的科學方法在認定上尚有疑慮」,英國法庭也暫停採用此種分析結果。但是二〇〇八年一篇英國評論文章認為,微量分析法「非常穩當,切合需要」,因此它又重上法庭。二〇〇九年三月,美國加州一位法官判定,由於微量分析法的實驗程序和判定結果的統計方法,在科學上無法讓人接受,不足採信。但是最近紐約最高法庭一位法官在審判一個謀殺案件時,卻沒有排除微量DNA分析結果,判定此證據可信。

英國格拉斯哥的鑑識中心專門提供英國警方法醫科學服務。主任傑米森(Allan Jamieson)認為,法院不是討論微量分析法科學層面的合適場所。

瑞德兄弟謀殺案和奧馬炸彈案兩案件的證據,都是傑米森提供的。他說要想讓科學家和法院都對分析結果有信心,法醫界自己必須證明分析步驟無誤,還得深入調查目前已知的問題。他說,「一般民眾不曉得,就算某個東西上頭有你的DNA,也不表示你一定碰過那個東西。」瑞德案中瑞德兄弟是否真的觸碰過凶器的塑膠把手,就是一個疑問,也有可能他們是透過別人,或是像打噴嚏才把自己的DNA留在那裡。

布垛勒也說,「微量分析法並不能告訴你這些微量的DNA是哪裡來的。」他說法醫學家在法庭上引用微量分析結果來作出詮釋,可說是逾越了分際。

但吉爾反對這個看法。他說,「科學家就是要解釋證據的意義。他們的責任就是要解釋DNA會跑到那裡的所有可能性,然後由法庭來作出裁定。」微量DNA分析法好不好,看樣子還有得吵。

原載於【知識通訊評論月刊九十期】2010.04.01

延伸閱讀:The CSI Effect (the economist)、Technofetishized TV: CSI, Bones, and ReGenesis as Science Fiction Television?

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2 thoughts on “【打擊犯罪】DNA微量跡證可靠嗎?

  • 2010 年 05 月 05 日 at 23:50:40
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    DNA微量分析法和DNA打哪兒來的本來就是兩個獨立事件,和微量分析是否可靠本來就是不相干,不是嗎?

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  • 2010 年 05 月 06 日 at 10:49:55
    Permalink

      「如果是標準的分析,由於有足夠數量DNA去多做幾次實驗,很容易就可以去除這些隨機的誤差。而且真正的STR序列訊號很強,可輕易和污染物的淡訊號區分。但是當分析敏感度提升到只要能產生一點點訊號就算數,那麼錯誤的訊號也會一起被放大,看起來就很像真的了。」

    以法庭鑑識的角度,微量分析在「邏輯」上絕對是可行的,但問題是犯罪現場不比經過妥善控制的實驗室,充滿了不知道是否與嫌犯有關的殘缺跡證。加上放大之後,錯誤訊號也跟著放大,可能就失去證據價值。

    這大概是所謂理想跟現實的差距。或者說,「應然」與「實然」的差距。

    Reply

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