擦亮法医硅藻检验的“金招牌”

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2018年1月8日，2017年度国家科学技术奖励大会在北京举行，广东省广州市刑事科学技术研究所的“法医硅藻检验关键技术及设备”项目获国家科技进步奖二等奖。这是该项目获得2015年度公安部科学技术奖一等奖之后再获殊荣。

日前，本刊记者就该项目在硅藻的消解提取、富集萃取、观察分析等关键技术及设备研发方面的科技创新及应用情况进行采访。

着眼于实战

1963年出生的刘超，是该项目的负责人，1991年从中山医科大学研究生毕业，分配到广州市公安局，一直从事法医应用研究及检案。

广州市刑事科学技术研究所，隶属于广州市公安局，是公安实战的一线部门，承担广州全市的重大、疑难、敏感刑事案件的现场勘查和检验鉴定工作。

身为人民警察，刘超的主要工作是办案，常常奔波于刑事案件现场。科研，只有在办案之余才有时间去搞。“我们的科研方向只选应用研究，针对公安实战中的难题。”

刘超现任广州市公安局刑事警察支队支队长，法医专家，博士生导师。

要实现以审判为中心的司法制度，归根到底是一切靠证据说话。“证据从哪来？靠科学的鉴定。鉴定证据是法庭最高证据。”刘超说。

刘超团队负责的法医硅藻检验项目主要解决水中尸体的死因鉴定。“我们面临的水中尸体，绝大多数是腐败的、肿胀的，甚至是一堆白骨。死者是生前入水的还是死后被抛尸入水的？这始终是个难题。”

过去，牵扯到这样的案件，可能会引发信访问题，信访的焦点就是死因。“他到底是怎么死的？是溺死的还是被别人杀害后抛尸进河里的？你说他跳下去的，他从哪里跳的？为什么跳？你有啥证据？这些问题你都要解释清楚。”

刘超说，最难定性的案件，一是水中尸体，二是火场尸体，三是高坠尸体。死因弄不清楚，容易搞错案件定性，也容易引发群众不满，甚至影响社会稳定。

广东地处珠江三角洲，水域广，水中尸体案件相对较多。刘超亲身经历一起案件：一家三个中学生骑一辆摩托车失踪了，人车失踪，家属不满，村民向派出所讨要说法。尽管几天后，三具尸体陆续从水里浮了出来，但当时的技术无法给出死因的明确鉴定结论，家属始终不满意调查，案件一时难以平息，给社会稳定带来极大的负面影响。

刘超说，当时主要缺乏有效的方法来证明是怎么死的，只能结合尸体检验、调查访问等综合定性。从那时起，他就暗下决心，一定要把水中尸体死因鉴定“搞起来”。

全方位革新

水中尸体的死因分析一直是法医学实践中的难点。100多年来，国内外学者围绕硅藻检验技术开展了很多研究，始终没有获得突破性的进展。

原因何在？刘超说，一是污染问题，假阳性率搞；二是缺乏有效富集方法，检出率低，假阴性率高；三是不同实验室方法判断标准误差很大，形成不了标准。“可能有个老师傅能做出来，他做可以，别人做不行，也就是说没有重复性。没有重复性的东西只能叫经验，不能叫科学。”

这里面，体循环脏器检出率低是最大的难题。

通常只有体积较小的硅藻才在人溺水时通过肺脏进入血液循环。但毕竟体积小，数量少，不易被找到。

多年来，找硅藻最传统的方法是用强酸消解组织，再离心，提取。刘超说，他们也用离心试过，但常常找不到。“从理论上讲，溺水时吸入了溺液，溺液中含有硅藻的话，溺死者的器官组织也一定有硅藻，为什么没有呢？硅藻肯定在某个环节丢失了。”

如何才能做好刑事科学技术研究工作？刘超说，科学人、科学仪器、科学方法三者缺一不可。“这里面，最核心的就是人，因为科学仪器、科学方法终归要靠人来解决。”

刘超组建了一个以刑科所里技术骨干组成的“跨学科团队”，有学法医的，有学材料学的，有学化学的，有学生物的，从六零后到八零后。

有了团队，接下来，重点攻克三个难题：消解组织，保留硅藻的外壳；把硅藻富集起来；全程防污染。“我们要用已知的知识突破未知的领域。”

为了做实验研究，刘超团队常常将实验安排在夜里，安排在野外。

“因为我们做溺死的动物实验，不能引起社会的过多关注，更不能影响大家的日常生活。有时候我们半夜到湖中做研究，最远到了粤东的海边。最近，我们还调用环卫车，将湖水运回实验室做研究。”刘超说。

传统的强酸消解法是敞开式的，消解过程中存在强酸喷出灼伤人体的危险，而且强酸与检材在消解过程中释放出二氧化氮和恶臭气体，污染环境。另外，传统消解一般在重复多次离心后再制片观察，离心一次会损失约30%的硅藻，导致硅藻提取回收率低。此外，传统光学显微镜放大倍数有限，分析工作强度大，对于微型硅藻容易漏检或无法准确鉴定其种属。

经过逐项技术改良探索，刘超团队将传统的“强酸消解-离心富集-光镜检验”法升级为“微波消解-滤膜富集-扫描电镜”法，将处理时间缩短了四分之三，硅藻阳性率从28%提升到97%。

刘超团队对科学仪器和科学方法的一系列改良革新，收获了4项发明专利、3项新型专利。在国际顶级法医学期刊发表了多篇论文，连续几年被邀请参加国际法庭科学大会作学术报告。“从原始创新，或者从科学评价体系来讲，我们都取得了突破。”

目的在推广

“微波消解-滤膜富集-扫描电镜”法只是对传统方法的一个升级方案。

“微波和扫描电镜成本高，不是每个公安单位，尤其是基层单位能承担起的。”刘超说，为此，他们专门研究了质优价廉的普及方案。

微波消解仪成本高，他们就研发替代方法，发明了勒福特王水（三份硝酸与一份盐酸的混合物）消解法，效果优于传统强酸的消解，具有简单、高效、定性定量分析准确的特点，且成本低廉，操作简单，实用性强。

“再一个，用电镜观察，推广也困难，不是每个单位都有电镜啊。我们就琢磨，能不能把滤膜弄透明？这样就能在光镜下观看了。”刘超说。

把滤膜透明化，简言之，就是需要一张可以漏掉液体同时能兜住硅藻的透明网。

看似一个“造网”的简单问题，足足花了刘超团队三年的时间。

刘超说，“造网”的原理其实很简单，“要么从材料角度，找一种透明的膜，要么用化学方法，把不透明的变透明。”

有一天，刘超团队成员赵建在实验室尝试将两种试剂混合，再滴到不透明滤膜上，突然，奇迹出现了，膜被溶解透明了。“那一刻，突然心里一亮，有了。”赵建说。

“两种试剂，按照一定比例一兑就好了，成本一块钱都不到。”刘超说，“透明化这个问题不解决，整个法医硅藻检验体系就不能说好。这个滤膜透明化让我们搞了整整三年。”

后来，有人建议拿这个膜透明的配方赚钱，不要说出去，但被刘超拒绝，直接在论文中公开了配方。“首先，想赚钱不要当公务员，其次，法医硅藻检验是个公益的事，是为死难者说出真相的，不能靠这个赚钱。”

据介绍，广州刑科所研发的多联真空硅藻富集设备及耗材都实现了产业转化，被公安部列入省级公安机关必配装备。

目前，广州已举办培训班5次，32个省（区、市）的500多人次参加了学习。全国38个单位建立了硅藻检验实验室。广州刑科所为全国22个省（区、市）检验了一系列的疑难案件，均得到明确结论，为案事件的定性、处置和诉讼发挥了关键作用。

现在，每天都有全国各地公安机关法医部门前来学习或送检的情况。就在记者采访期间，河南省郑州市公安局还有2名法医在广州刑科所进行硅藻检验培训。

“无论是协助检验还是前来学习，我们都分文不取。能为大家解决问题，是最开心的事情。”刘超说，“研发这项技术后，广东全省水中尸体信访案件从过去每年十几宗到几宗，到现在近三年来没有这类信访案件，这也是法医硅藻检验新方法产生的社会效益。”