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《李承龍博士專訪》鑑識與生科的跨領域對話 真實 CSI 犯罪現場

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親愛的福爾摩斯先生:
三日那天晚上,在布利斯頓街旁的勞瑞斯頓花園發生了一件麻煩的事情。我們的值班員警於凌晨兩點例行巡邏時,看到房子裡的燈亮著…前廳裡躺著一具男性的屍體…死者身上沒有一點傷口…整件事情看起來像個謎團似的…
                                                             ─ 摘自福爾摩斯探案全集 1 《血字的研究》(A Study in Scarlet)

小說中,葛萊森警探寫了一封求助信,在科學辦案尚未興起的年代,遇到難解的命案,人人都希望有一位聰明絕頂的福爾摩斯來協助破案,抓到兇手。隨著生物科技的進步,1953 年華生 (James D. Watson) 與克里克 (Francis Crick) 提出 DNA 的分子結構模型與屬性,不少科學家也陸續發現該遺傳物質能用於辨識和區分個體,這個名為 DNA 的分子不僅開啟了生醫領域的新扉頁,也成為鑑識科學中重要的破案利器。

「神探」李昌鈺博士的得意門生 ─ 李承龍博士,從大學時開始接觸刑事 DNA 的鑑識科學,後來在攻讀清大博士班期間,獲得獎學金赴美,投入李昌鈺博士門下,開創「非人類 DNA」鑑定的新領域,為台灣少數擁有生醫博士背景的跨領域鑑識專家。他曾於新竹市警察局從事第一線的現場勘查工作,擔任鑑識巡官、組員、警務員、股長兼代理課長等職務,服務長達十八年,後轉任教職為台灣警察專科學校助理教授、副教授,也曾在清大、交大、台大等校開設「鑑識科學」相關課程,現正協助外交部「警政外交」赴卡達警察學院任教。基因線上特別訪談李承龍博士 (以下簡稱李博士),分享自己的求學過程、實務經驗,以及生物科技在鑑識科學的最新應用,更對於鑑識科學的制度、跨領域人才整合、資料庫連結等發表精闢的見解。

因緣際會 開啟鑑識與生科的跨領域之路

李博士為中央警察大學鑑識科學系、鑑識科學研究所的第一屆畢業生,原打算在 2000 年,攻讀第一屆的鑑識科學博士班,沒想到當年該博士班卻遭教育部駁回,隔年才成立,所以他改投考清華大學原子科學研究所(生醫工程與環境科學博士班前身),「考取清大博士班後,本來不敢報到,怕畢不了業,因為我不是這個 (原科) 背景的。」他回憶當年,表示自己雖然就讀博士班,但為了補強專業不足,從旁聽大一的基礎課程重新學起。博士班第二年,考取了國科會「千里馬專案」與教育部的「專案培育重點科技」兩項獎學金,公費出國深造,原打算按照實驗室慣例,申請美國史丹佛大學,從事當時最熱門的生物晶片(biochip) 研究領域,但指導教授許志楧博士鼓勵他出國跟隨國際級大師學習,建議他和李昌鈺博士聯繫。一開始,透過寄信、致電等各種管道都沒有任何回音,有一天卻收到李昌鈺博士親自同意指導的回覆函,便放棄眼前升職的機會,前往美國康州紐海芬大學 (University of New Haven) 李昌鈺鑑識科學研究院擔任訪問學者。白天在康州警政廳的鑑識科學實驗室擔任訪問科學家,做博士論文實驗,晚上到紐海芬大學上課進修,幸運的是,當時的康州警政廳的鑑識科學實驗室擁有好幾位博士級的研究團隊,該實驗室更是美國 FBI 挑選做粒線體 DNA 鑑定的少數實驗室之一,因此他在很短的時間內,就發表了五篇 SCI 論文,順利取得博士學位。

李承龍博士和李昌鈺博士一起出席今年 3 月初在沙烏地阿拉伯利雅德舉辦之國際鑑識科學研討會,發表論文。(來源:李承龍博士提供。)

李承龍博士和李昌鈺博士一起出席今年 3 月初在沙烏地阿拉伯利雅德舉辦之國際鑑識科學研討會,發表論文。(來源:李承龍博士提供。)

與 DNA 的不解之緣:偵破新竹國中女童姦殺案

1993 年,是台灣刑事 DNA 鑑定的轉捩點,內政部警政署刑事警察局的法醫室也在同年開始發展 DNA 鑑定工作。剛畢業的李博士,分發到新竹市警察局,當時新竹市發生一件國中女童姦殺案,令他印象深刻。犯罪現場他採集到死者下體分泌物,當時有位知名法醫根據被害人體型與傷口,推論兇手應為體型高大的性侵犯前科或現役軍人,外勤人員就根據法醫的描述,抽了兩百多位嫌疑人的血做 DNA 鑑定,但毫無進展。事隔半年,嫌犯故技重施,以同樣手法犯案時,因驚動受害人家屬當場被逮、圍毆,送交派出所法辦。李博士回憶,當年大家看到兇手外貌時,都跌破了眼鏡,嫌犯不僅身材瘦小且患有小兒麻痺,與推論高大的樣貌完全不符,但卻有性侵前科,「我們詢問員警,為什麼當初沒抽他的血過濾? 原來轄區員警是因為嫌犯外貌和法醫描繪的完全不符,所以略過了。」這也顯示出當時犯罪描繪錯誤,反而誤導偵查方向的一大盲點,此案後來成為台灣第一宗以 DNA 鑑定為主要的證據,宣布破案、起訴、定罪的案件。

由於 DNA 分析技術的高穩定性與靈敏度,使得它在刑事鑑定上受到重視,像美國的「昭雪專案」組織 (Innocence Project),裡面有數百件冤案皆是以 DNA 鑑定來替嫌疑人平反,然而 DNA 鑑定之路,並非一帆風順…

延伸閱讀:犯罪科學系列(三):新世代定序帶給 DNA 鑑識科學的契機

DNA 也會造成冤獄 ?! 統計數據成關鍵

提到 DNA 鑑定技術在台灣的發展過程,最早期(1993 年)是採取 HLA DQ-Alpha 鑑定法,採用點墨法,檢測六個對偶基因位點,共分二十一型別,「若以統計的角度來看,二十一組型別的鑑定,如果有百分之一、千分之一的辨別率就不錯,但全台灣至少還有兩萬個人跟你相同,可惜當時的鑑定報告缺乏統計數據,而檢察官、法官也沒有鑑識科學的概念,只能根據鑑定報告的結論就判了。」到了 2001 年後,因為生物科技的進步,刑事 DNA 改以鑑別力較高的短重複序列 (Short Tandem Repeat, STR) DNA 鑑定法,能依基因型將不同的個體作區分,但基因型也有所謂短序列的重複差異,而早期的鑑定報告結論,因為沒有考慮到統計上出現機率的問題,司法人員僅能根據鑑定書的結論,因 DNA 型別相符就以為百分之百相同,妄下判斷,沒有考慮到統計上巧合的機率,此錯誤的信賴,反而容易導致冤獄產生,在台灣的冤獄事件中最有名的就是陳龍綺案。

2009 年 3 月間三名友人攜傳播妹至陳龍綺租屋處飲酒,陳龍綺中途離開,酒後傳播妹指控遭性侵,當時 STR 鑑定只能做到 17 組基因型別,對混合型證物的鑑別力較差,法官依「不排除」陳龍綺涉案的一份鑑定報告,陳龍綺遭判 4 年有期徒刑,3 審定讞。陳龍綺一路喊冤,邊逃亡邊求助專家,直到 2013 年改用具有更高鑑別力的 23 組基因型別鑑定法,才確定「排除」陳龍綺的檢體,此案也在 2014 年終獲平反,是台灣第一宗利用 DNA 證據成功平反的冤獄。

李博士指出,該案使用 Y 染色體 17 組 STR 基因型判斷混合型檢體中,「不排除」陳龍綺的檢體,但事實上該型別在台灣人口的重複率為千分之一,也就是全台灣會有千分之一比例的男性人口(約一萬人)的型別相符,被視為嫌疑人,「所以在 DNA 鑑定裡,統計學的概念是很重要的。」也因為該案,2016 年 12 月立法院三讀通過「刑事案件確定後去氧核醣核酸鑑定條例修正案」,未來受判決人及其家屬可向法院要求重驗 DNA,避免類似冤案再度發生。

延伸閱讀:犯罪科學系列(二):起源於遺傳疾病研究的 DNA 鑑識科學

在人類 DNA 蔚為風潮之際 「非人類 DNA」也是破案關鍵

除了人類 DNA,犯罪現場還有其他動物、植物、細菌等其他「非人類 」跡證,範圍廣泛但鮮少有人注意,「當初會想到要做非人類 DNA ,是因為博士論文必須找個獨特且沒人作過的題目,而當時全球一窩蜂在做人類 DNA,所以和李昌鈺博士商討後決定從香料植物嘔吐物著手。」李博士說道,每間餐館使用的香料不同,胃容物或吐出來的東西就不一樣,而犯罪現場可能出現的一種跡證就是嘔吐物,可能在被打、喝醉、下藥或首次殺人後的劇烈情緒變化導致嘔吐,因此研究嘔吐物中的香料植物種類,有機會找出破案的蛛絲馬跡。但因為該研究要不斷催吐方可取得檢體,十分受限,後來改為研究消化的番茄種子,因為番茄有不同種類,其大小、體型和顏色均可供區別,但外觀截然不同的番茄,其種子的外觀卻差異不大,很難辨別種類,其研究發現,利用 DNA 分析,便可輕易分辨番茄的種類,運用在犯罪現場調查。

本圖為情境圖,非該案所述之「雪球」。

本圖為情境圖,非該案所述之「雪球」。

當時,美國正好有件命案,嫌疑人是名廚師,警方在屍體上發現留有番茄種子,與該廚師所用刀子上殘留的番茄種子經鑑定為相同,該證據正是破案的關鍵線索。其實,以非人類 DNA 偵破的案例不勝枚舉,如透過屍袋上的貓毛,與嫌疑人家中養的貓,作 DNA 比對,因而證實兇手的身份。利用「寵物證人」破案的案例還有 1997 年,紐約時代雜誌報導,一名婦人被發現棄屍荒郊,警方在屍體旁的塑膠袋中,發現有沾血的外套及不明的白色動物毛髮,鑑識人員採集毛髮送驗,經種屬比對後,鑑定為貓毛。由於被害人的家中並沒有養貓,而警方偵查的結果中,有名涉有重嫌的對象,正苦無跡證以證明其犯行,剛好發現該對象養了一隻名叫「雪球」的白貓,所以申請採取這隻貓的檢體送驗,經比對證明警方在犯罪現場找到的貓毛,就是「雪球」身上的毛;查明源由後發現,原來嫌犯邀請被害婦人到家中作客時,婦人與「雪球」接觸,所以婦人身上才會沾上貓毛,證明死者與嫌疑人的關係,全案因此偵破。

另一起利用特殊的關鍵證據來破案的案件,則發表在國際知名科學期刊(Science. May 14, 1993),因為警方在偵查命案的過程中,一直無法證實嫌犯曾到過犯罪現場,也無任何直接證據,案情一度陷入膠著,但在犯罪現場的屍體旁邊有棵樹,有被車撞的痕跡,後來從嫌犯的卡車後方車斗上,查扣到一些可疑的植物「豆莢」;最後運用生物分析技術,藉由植物 DNA 的比對結果,研判出該「豆莢」與犯罪現場被衝撞「樹幹」上的「豆莢」是來自同源,此一「物證」便成為破案的重要關鍵,當場拆穿嫌犯辯稱未曾到過犯罪現場的謊言。後來嫌犯才坦言,原來他殺害死者後,載死者到現場棄屍,因情急慌張,不小心開卡車撞到路樹,而樹上的豆莢恰巧掉在車子後方,被眼尖的鑑識人員發現,因而找出豆莢與樹幹的關連,間接證明嫌犯開車到過現場,漂亮地偵破此案,成為轟動一時的植物證人案例。

鑑識科學最新趨勢 ─ DNA 人類生理描繪技術

現在國際上最熱門的新技術,是用 DNA 來建構兇手的外貌特徵,稱為「刑事 DNA 生理描繪技術」(Forensic DNA Phenotyping System- prediction of physical appearance),開啟了鑑識科學的全新視野,例如犯罪現場找到的掌紋和指紋,上面都留有皮屑 DNA,因為沒有完整的 DNA 資料庫,不知道是誰遺留的,但透過這個技術能連結表現型 (phenotype) 和基因型 (genotype) 的特徵,利用 DNA 的序列來預測人種、性別、髮色、雀斑、眼睛顏色及臉型等特徵,對歹徒的外貌建立初步的描繪技術,此技術相當具有發展潛力,也確實可行,依照目前的生物晶片技術,將這些外表特徵的 SNP(單ㄧ核苷酸多型性)整合到一片晶片上,將可作為嫌犯外表生理特徵描繪的工具,成為犯罪偵查的一大利器,若未來再結合預防醫療,以圖像幫助診斷,那生醫運用的市場更是無限 !

刑事 DNA 生理描繪技術,是指可藉由DNA的表現型 (phenotype)來預測該DNA擁有者的外觀,可用於難以找到嫌疑人或資料庫搜索失敗時,幫助辦案人員建立可疑人選的初步描繪。此技術的先驅為來自維吉尼亞州的 Parabon Nanolabs 教授,圖中照片所示。來源:http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2932943/Forensic-experts-create-e-fits-DNA-Traces-crime-scenes-used-build-face-shapes-accurate-eye-skin-colours.html

刑事 DNA 生理描繪技術,是指可藉由 DNA 的表現型 (phenotype)來預測該 DNA 擁有者的外觀,可用於難以找到嫌疑人或資料庫搜索失敗時,幫助辦案人員建立可疑人選的初步描繪。此技術的先驅為來自維吉尼亞州的 Parabon Nanolabs 教授,圖中照片所示。來源:http://www.dailymail.co.uk/

李博士希望能將如此先進的科技偵查技術導入台灣,不過他也提到了其中的困難點,就是缺乏生物科技相關人才的研發及相關資料庫的建立。「台灣現在只針對重刑犯、性侵案件等少數重大案類才做 DNA 強制建檔,但其實美國、英國等講求人權的國家,即使微罪也可能會強制採樣,因為類似竊盜這種行為是犯罪之首,但台灣卻因講求保障人權,缺乏更完整的採樣對象」對此,今日的小偷在未來可能犯下性侵或殺人案,卻因為 DNA 資料庫沒有建檔,即使現場採集到 DNA 也無從比對分析。再者,在台灣還有健保資料庫、醫療資料庫、中研院的臺灣人體生物資料庫等資源,都是未來科學辦案的潛在寶庫,倘若能吸收相關人才,充分運用現有的資源,對未來的科技辦案,必有很大的進展。以臺灣人體生物資料庫來說,雖然大部分台灣人為黃種人,但其實還可以細分到閩南人、客家人、原住民等,看似簡單的資訊,但卻對縮小偵查範圍、排除特定對象,甚至破案等至關重要,不過常常因為扣上「人權問題」的大帽子,目前這些資料庫皆無法被善加運用在鑑識科學的領域,「其實從平反冤獄的角度出發,善用上述資料庫,就算無法立即抓出真兇,至少也可以排除無辜的人,何嘗不是另一種保障人權、避免冤獄的作法?」 因此對資料庫的建置與研究,李博士認為不宜存有鴕鳥心態,一味禁止,保護之餘也要有所權衡。

延伸閱讀:犯罪科學系列(一):次世代定序(NGS)辦案的未來指日可待?

生物鑑識科學的應用與挑戰

隨著 DNA 技術進步神速,即便是微量、超微量的生物跡證都可作分析,以往指紋殘缺不全,特徵點不足的問題,現在皆可透過指紋上的皮屑 DNA 分析技術,讓許多懸案重啟偵查有了破案契機。此外,RNA、蛋白質、細菌的分析技術研發等皆是未來生物科技運用的趨勢,以細菌分析來說,每個人身上的菌種差異,所產生的體味會有所不同,每個人拿過的手機或摸過的鍵盤上,其菌種也不一樣;例如,以性侵案件來說,性犯罪者若本身患有梅毒,在性侵過程可能傳染給被害人,則二者身上的梅毒種類會是相同的,此類物證就像留下指紋一樣,成為破案的重要證據。有鑑於國際上鑑識科學發展蓬勃,李博士期望將更多先進生物鑑定技術引進台灣,卻面臨了人力、資源與制度面的挑戰:

鑑識科學人手不足 生醫跨界成趨勢

近年來生物科技發展突飛猛進,在鑑識科學的應用也如火如荼,但單靠警察大學鑑識科學系培養的鑑識人才是不夠的,現在台灣的鑑識科學人才已慢慢出現斷層現象,警察大學近五年來,鑑識科學系平均每年招生人數僅約 10 人左右,目前全台僅有約 600 多位鑑識人員,與上萬名律師或數千名檢察官、法官的人數相較,比例十分懸殊,加上鑑識科學涵蓋廣泛,可細分達三十多種領域,許多鑑識領域可能無人研究或後繼無人,更遑論導入 RNA、蛋白質等新技術,因此非常需要各領域科技人才的參與,補足鑑識人力的缺口,李博士認為:「有時候,我覺得台灣的生物科技在實務界、產業界都做得很好,但很少人想到應用在鑑識科學領域,而且鑑識科學領域的人數本就不多,也很難從本科跨出去。現在司法又強調科學證據、講求無罪推定,倘若無法善用最新科技,取得更充足的科學證據,未來將證據不足,出現真兇逍遙法外的隱憂。」

鑑識工作繁重 影響辦案時程也可能有造假風險

實務上,在台灣完成 DNA 鑑定報告通常約需 1-2 個月,等候鑑定的期間,涉嫌人可能會先被收押或限制出境,等鑑定報告出爐才能還以清白,「沒事先把你關兩個月,只為了等鑑定報告出來,你作何感想? 」DNA 鑑定耗時這麼久,可能是刑事局 DNA 實驗室工作量過於繁重或鑑定流程管理問題,許多案件必須排隊等候。再者,先前國際上出現鑑定人員作假案件風波時,曾探討原因發現,當案件過多處理不完,又面臨結案期限的壓力時,導致實驗結果可能有造假風險。「我每次看到許多國立大學裡閒置的 DNA 實驗室,都想到刑事局做不完的案件能否讓這些實驗室分攤? 但因為制度問題,所以目前無法外包。」李博士也回想,十幾年前台灣毒品問題嚴重,煙毒尿液的檢測大都由刑事警察局鑑識科化學組負責鑑定,所以檢體要慢慢排隊送驗,每每經過化學組都充滿一股很重的尿騷味,記憶猶新。但現在只要有經過認證合格的化學實驗室,都可以做煙毒驗尿的實驗鑑定,這不僅大大減輕了刑事局的工作量,也讓外部實驗室有營收,實屬雙贏的局面,試想連管制甚嚴的毒品案件都允許有外包鑑定的機制,或許未來龐大業務的 DNA 鑑定也能走到這一步。

國際上,生物科技和警界之間的密切合作已是趨勢,國外很多大學都和當地警察單位的刑事實驗室互相配合,「其實,台灣有這麼多科技工廠、設備與人才,卻鮮少想到可應用於鑑識科學領域,導致要從其他國家買現成的儀器、耗材或資料庫,這不僅是經濟考量,有時可能牽涉到國安的問題。很現實的是,鑑識科學並不以營利為主,導致生物科技人才對此興趣缺缺,也很少有機會涉獵這領域,但其實鑑識科學真的有很多有意義的議題可以發揮。」李博士期望有一天台灣也能以國外成功模式為借鏡,讓過剩的生科人才與資源有其他可發揮的空間,創造雙贏的局面,相信有許多生科專業人士對鑑識科學是感興趣的,因此他呼籲警界不要太過保守,透過跨領域合作將能使鑑識科學發展更臻完善,也是為社會安定盡一份心力。

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李承龍 博士 小檔案

學歷
博士 國立清華大學生醫工程與環境科學系
碩士  中央警察大學鑑識科學研究所第一屆(27期)
學士  中央警察大學鑑識科學學系第一屆(58期)
美國康州紐海芬大學李昌鈺鑑識科學研究院 訪問學者
美國康州警政廳刑事科學實驗室 訪問科學家

現職
卡達警察學院 副教授(協助外交部,留職停薪,支援卡達政府)
臺灣警察專科學校刑事警察科 副教授
財團法人李昌鈺博士物證科學教育基金會 監察人
海峽兩岸應急管理學會 理事
國際縱火調查人員協會臺灣分會 理事
臺灣應用輻射與同位素協會 理事
社團法人台灣冤獄平反協會 理事
台灣數位鑑識發展協會 (ACFD) 理事
法務部司法官學院 兼任研究委員

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