法医实验室技术如何工作

法医学的历史可以追溯到几千年前。指纹识别是它最初的应用之一。古代中国人用指纹识别商业文件。1892年,一个优生学家(他是常有偏见的科学分类系统的拥护者)弗朗西斯·高尔顿爵士建立了第一个指纹分类系统。1896年，伦敦警察厅局长爱德华·亨利爵士根据指纹的方向、流动、图案和其他特征开发了自己的指纹识别系统。亨利分类系统成为了全世界犯罪指纹识别技术的标准。

1835年，苏格兰场的亨利·戈达德成为第一个利用物理分析将子弹与凶器联系起来的人。20世纪20年代，美国内科医生卡尔文·戈达德(Calvin Goddard)提出了这个比较，使子弹检查变得更加精确显微镜来帮助确定哪些子弹来自哪个弹壳。在20世纪70年代，加利福尼亚航空航天公司的一组科学家开发了一种使用扫描电子显微镜检测枪击残留物的方法。

法医实验室安全 法医学家的工作涉及使用多种化学物质，这些化学物质可能易燃、腐蚀性甚至易爆，如果处理不当的话。以下是法医实验室遵循的一些建议，以确保他们的员工的安全: 实验室应有使用和处置化学品的程序，以及紧急情况下的安全计划(包括安全淋浴和洗眼站)。 员工需要对所有化学品的使用进行良好的培训，了解每种化学品的特性及其可能造成的伤害。 实验室技术人员应该穿戴适当的装备——防止化学物质飞溅的眼镜和保护双手的手套。 化学品容器应贴上正确的化学品名称标签。 易燃液体应始终保存在专门的储存容器或储藏室中。把这些化学药品放在一个常规的冰箱会导致爆炸。

1836年，一位名叫詹姆斯·马什(James Marsh)的苏格兰化学家发明了一种检测砷的化学测试方法，在一起谋杀案审判中使用了这种方法。近一个世纪后的1930年，科学家卡尔·兰德斯坦纳(Karl Landsteiner)因对人类进行分类而获得诺贝尔奖血分成不同的组。他的工作为将来在刑事调查中使用血铺平了道路。20世纪中期还开发了其他测试方法，用于分析唾液、精液和其他体液，并使血液测试更加精确。

随着20世纪初各种新的法医技术的出现，执法部门发现需要一个专门的团队来分析在犯罪现场发现的证据。为此，里昂大学(University of Lyons)教授埃德蒙·洛卡德(Edmond Locard)建立了第一个警察犯罪实验室法国在1910年。由于他在法医犯罪学方面的开创性工作，洛卡尔被称为“法国的夏洛克·福尔摩斯”。

1924年，洛杉矶警察局局长奥古斯特·沃尔默(August Vollmer)建立了美国第一个警察犯罪实验室。当联邦调查局(美国联邦调查局)成立于1908年，没有自己的法医犯罪实验室——直到1932年才建立。

到了20世纪末，法医科学家已经拥有了大量的高科技工具来分析来自聚合酶链反应(PCR)的证据DNA分析，以数字指纹技术配合电脑搜索功能。

接下来，我们将看到这些现代法医技术的一些应用。

法医实验室经常被请来鉴定可能是非法药物的未知粉末、液体和药丸。用于分析毒品和其他未知物质的法医测试基本上分为两类:假定测试(如颜色测试)只能给出一种物质类型的指示，但他们不能明确地识别这种物质。验证性测试(如气相色谱/质谱法)的特异性更强，可以确定物质的精确鉴别。

澳大利亚联邦警察盖蒂图片社
法医技术人员经常被请来鉴定不明药物。一名美女学生涉嫌试图走私1万多片安非他命药片到澳大利亚。

颜色测试将未知药物暴露于化学物质或化学混合物中。测试物质的颜色可以帮助确定存在的药物类型。以下是一些颜色测试的例子:

类型的测试	化学物质	结果意味着什么
侯爵的颜色	甲醛和浓硫酸	海洛因、吗啡和大多数鸦片类药物会把溶液变成紫色。安非他命会把它变成橘黄色。
硫氰酸钴	硫氰酸钴，蒸馏水，甘油，盐酸，氯仿	可卡因会把液体变成蓝色。
Dillie-Koppanyi	乙酸钴和异丙胺	巴比妥酸盐会把溶液变成紫罗兰色。
VanUrk	对二甲氨基苯甲醛，盐酸，乙醇	LSD会把溶液变成蓝紫色。
Duquenois-Levine测试	香草醛乙醛乙醇氯仿	大麻会把溶液变成紫色。

其他药检包括紫外分光光度法，分析物质对紫外线(UV)和红外(IR)的反应方式。光．分光光度计发射紫外线和红外线，然后测量样品如何反射或吸收这些光线，从而大致了解存在何种物质。

测试药物的一种更具体的方法是微晶测试科学家在幻灯片上加入一滴可疑物质到一种化学物质中。这种混合物将开始形成晶体。每一种药物在极化时都有一个单独的晶体图案光学显微镜．

气相色谱/质谱分析将药物与任何混合剂或其他可能与之结合的物质隔离。少量的物质被注入气相色谱仪。不同的分子通过色谱柱的速度取决于他们的密度。例如，较重的化合物移动得较慢，而较轻的化合物移动得较快。然后，样本被输送到质谱仪中，电子束击中它，导致它分裂。这种物质如何分解可以帮助技术人员判断它是什么类型的物质。

技术人员使用什么方法来帮助追踪肇事逃逸车辆或纵火犯?发现下一个。

法医学家有时会被叫来帮助分析肇事逃逸或可能的纵火案留下的证据。他们有特殊的技术来研究那些通常很小或严重损坏的证据。

涂料分析

有时，法医科学家需要分析油漆样本——例如，如果在肇事逃逸受害者的尸体上发现了油漆碎片，调查人员正试图将其与汽车的品牌和型号进行匹配。

首先，科学家们观察样本的外观——颜色、厚度和质地。他们在极化下检查样品光学显微镜来查看它的不同层。然后他们可以使用几种测试中的一种来分析样本:

• 傅里叶变换红外光谱法通过分析不同成分吸收红外线的方式来确定油漆(化学物质、颜料等)的类型光．
• 溶剂测试将油漆样品暴露在各种化学物质中，观察诸如膨胀、软化、卷曲和颜色变化等反应。
• 热解气相色谱/质谱分析有助于区分颜色相同但化学成分不同的颜料。油漆样品被加热，直到它破碎成碎片，然后被分成不同的组成部分。

纵火调查

光一个火在美国，纵火犯需要易燃材料和助燃剂(如煤油或汽油)。纵火案调查员在调查犯罪现场．由于证据通常都是烧焦的，调查人员会收集火灾碎片，并将其带回法医实验室进行分析。

加里Tramontina /盖蒂图片社
2006年2月8日，在阿拉巴马州波利吉附近，调查人员正在查看晨星传教士浸信会教堂的遗迹。法医技术人员将检查火灾残骸。

样品被密封在密封的容器中，然后测试可能用于点火的助燃剂液体残留。以下是法医实验室在纵火案调查中最常见的测试:

• 静态顶空加热样品，使残留物分离出来并蒸发到容器的顶部，或“顶部空间”。然后，残留物被注入气相色谱仪，在那里它被分解，以分析其化学结构。
• 被动的顶部空间加热样品，残留物收集到容器中的碳条上。然后将收集到的残留物注入气相层析仪/质谱仪进行分析。
• 动态顶空使液氮气泡通过样品并将残渣捕获到一个吸收阱上。然后用气相色谱法分析捕获的化合物。

技术人员如何分析生物证据血精液或油脂留下的指纹？在下一节中，我们将找出答案。

谋杀现场可以产生大量的证据，从弹壳到人血和头发。调查人员收集所有这些证据，法医技术人员根据证据的类型，以各种方式分析它:

射击残留物:当一个枪开枪后，子弹后的残留物从枪里流出。这种残留的痕迹会落在开枪者的手上或受害者身上。警方使用胶带或棉签清除嫌疑枪手手上的残留物。然后法医技术人员使用扫描电子显微镜检查样本。因为火药中的元素有一种独特的x射线电子显微镜下的标记和检查可以帮助确定该物质是否真的是枪击残留物。技术人员还将使用红氨酸(DTO)，钠rhodizonate或者是售后的测试检测开枪时产生的化学物质。

纤维：红外光谱法/光谱学通过红外线识别物质辐射然后检测它们吸收了多少辐射。它可以识别各种物质的结构和化学成分，如土壤、油漆或纤维。利用这项技术，法医技术人员可以将受害者尸体上发现的纤维与衣服或家具上的纤维进行匹配。

指纹：指纹识别依赖于每个人指尖上独特的环状、拱形和螺旋图案。指纹有两种类型。可见打印是在卡片上，或在一种能产生印记的表面上，如血液或污垢。潜在的打印当皮肤上的汗水、油脂和其他物质复制出行凶者接触过的玻璃、凶器或任何其他表面上的指纹时，就会产生指纹。这些指纹无法用肉眼看到，但可以用深色粉末看到，激光或其他光来源。

法医实验室用来让潜在指纹可见的一种方法cyanocrylate——和强力胶的成分一样。当它在烟熏室加热时，氰酸酯释放出一种蒸汽，与潜在指纹中的氨基酸相互作用，产生白色指纹。技术人员也可以使用一种棒状的工具来加热氰酸酯和荧光颜料的混合物。然后，该工具释放气体在潜在的指纹，以固定和染色他们在纸上。其他与指纹中的油反应以显示潜在指纹的化学物质包括硝酸银(黑白电影中的化学物质)，碘，茚三酮和氯化锌．

体液:用于分析血液、精液、唾液和其他体液的多项测试:

• 精液:技术人员使用精液来检测样本中是否含有精液酸性磷酸酶精液中发现的一种酶。如果检测结果在一分钟内变成紫色，说明精液呈阳性。为了确认结果，技术人员在显微镜下观察了染色的切片。染色剂将精子的头部染成红色，尾部染成绿色(这就是为什么这项测试被称为“圣诞树染色”)。
• 血:Kastle-Meyer测试使用一种叫做酚酞它通常是无色的，但在有血的情况下会变成粉红色。另一种检测血液的方法是鲁米那，它会喷在房间上，甚至可以检测到最微小的血滴。
• 唾液:phadebas淀粉酶试验用于检测a-amylase它是人类唾液中的一种酶。如果淀粉酶存在，就会释放出蓝色染料。

DNA分析：DNA是区别一个人与另一个人的独特基因指纹。没有两个人拥有相同的DNA(同卵双胞胎除外)。今天，法医科学家可以通过一种叫做聚合酶链反应(PCR)．这项技术可以从微小的遗传物质样本中复制出数百万份DNA。

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