法医科学家正在为警方侦察人员收集和分析罪证提供更先进的手段。其中包括许多化学、物理的新仪器。但最受注目的是DVA图像显示技术。
法医科学家正在发明多种多样的技术用于侦察和分析犯罪现场的残迹碎片。他们认为，决没有一个罪犯会聪明到不留任何痕迹的。新发明的工具大多直接来自基础研究。例如，共焦显微镜能揭示一个人的书写习惯；将子弹壳拿到化学实验室去检验，可通过嗅辨其中萘和其他燃烧产物的气味，来测定开枪的时间，即使在几天以后。计算机软件还能从溅到墙壁上的血的轨迹算出被害者身体的确切位置。而完善的数据库则能储存大量的信息，寻找尚未发现的线索以及不同案件之间的联系。
但法医科学中各个领域的进步，当以DNA图示技术为最，这一技术是过去20年中遗传学革命的产物。只要几根毛发、几滴体液斑点就能提供足够的DNA来使一个嫌疑人定罪或排除嫌疑。手提的DNA检测器、激光扫描仪和数字照相机能立时带到现场，并将证据发送到数据库。
带头为大量惊人技术的产生开辟道路的，是世界上少数几个机构，其中包括美国联邦调查局（FBI）、国家法学研究所（NU）、英国法医科学服务社（FSS）和美国的几个国家实验室。知情人士说，这些机构在破案方面的作用还会大大发挥。
1毫微克DNA的巨大作用
DNA图像显示是测定一份生物样品，如血液或精子是否来自某一特定个人的有效技术，它是现代法医学中的瑰宝。首先应用这一一技术来鉴定犯罪嫌疑人的是英国莱斯特大学的遗传学家A · 杰弗里斯。他的方法叫做多座位图示法，是用限制酶来裂解特定地点的DNA。所得的片段，可由电泳法显示其大小，因人而异。那是在1985年，当时一份较大的样品要花几个星期时间才能给出一个条形码状的东西，很难与别的DNA样品进行比较。
现代DNA图像显示技术是靠“短纵列重复（STR）分析法来完成的，这一技术于1994年在法医界初露头角。它所注视的是DNA分子中含有碱基对的一个个段块的特定区域，这些段块是重复地首尾连接的。每一段块或“重复单位"出现的数目因人而异。测定几个DNA区域（即座位），计算每一一区域中；重复单位的数目，所得到的数字，就可成为这一DNA所有者的分子标签。
英国于1999年中应用的最新技术以10个DNA座位为测定目标，足能保证另一个人也出现同样的数字符号的可能性小于千万亿分之一。
今天的常规检测所需的基因材料只是含有约1个毫微克的DNA的600个细胞；仅仅2平方毫米的一一小滴血就足以胜任。这样高的灵敏度就使科学家有可能从一次银行抢劫后丢弃面具的口腔部位、烟蒂、或信封上舔过口水的邮票那里，测定DNA的类型。某一案件中有人捡起一块砖头砸穿了一家饮料店的窗子，从砖头上就取得了那个人的DNA图像。在另一案件中，则是一根丢弃的火柴提供了足够的DNA。这里，确凿的证据并非来自唾液或干涸了的血液。由于人眼的角膜每24小时进行泪液补充时，死亡的细胞要脱落到泪液中，因此当扔砖者和使用火柴者揉擦眼睛时会将这些细胞或别的细胞传送到手指上，从而自然就会提供DNA的印记。
DNA作为法庭审判的有力证据，法医科学家甚至希望能用它来为罪犯侦察人员提供推断嫌疑人的身体特征的工具。基因专家只要测试促使产生黑色素的激素受体的基因变异，就可估计一个人是不是红头发。一个人所属的种族，则可从等位基因的频率来推断；因为等位基因的样式是因种族而异的。伦敦大学的高尔顿实验室还在研究面形的遗传学。英国法医科学服务社的分子生物学家G · 杜兰承认，解读这些性状的遗传学是很大的挑战，但她认为，“10年之内，我们将有望进行如鼻子、下巴和前额形状等面部特征的基因测试。”
法医科学服务杜还在开发应用一种叫做“单核苷酸多态性”（SNP）的基因标记，以进行DNA分析。SNP，也就是DNA分子的单个碱基对，各人不同，因此是追踪致病基因和测定病人对药物的可能反应的极好工具。虽然这需要约50个SNP座位才能达到用STR分析法同样的水平，但SNP分析法有一张王牌：微型化、测试进程更快。因此，研究人员和生物技术公司已在准备开发快速SNP鉴定技术。杜兰说，“有可能做到仅用一个显微镜玻璃片大小的仪器完成数百以至数千个样品的分析。”
研究人员还在设想采用手提的法医仪器，以便带到案发现场，并将数据传送至检测中心做现场分析。但有的专家担心这种做法难以避免外来DNA的污染，因此认为现场分析不能取代实验室工作。
线粒体DNA的独特功能
DNA图像显示技术的成功有赖于来自细胞核的DNA。美国法医学领域中的一颗新星是存在于线粒体中的DNA。初看起来，线粒体DNA似乎不是一种好使的工具。它与细胞核DNA相比，变化较少且较难辨别，因为它是以相同的序列经卵由母亲传给后代的。兄弟姊妹共有相同的线粒体DNA。但线粒体DNA的数量约比细胞核DNA多1万倍，这一长处弥补了它的缺点。如果遇到老年人的或已衰退了的样品，常常是细胞核DNA已经衰退到无法提取，但线粒体DNA却还能提取到。
因此，几次漂亮的DNA分析结果都与线粒体DNA有关。线粒体DNA曾经从10万年前的尼安德人遗骸上提取到；曾经证明了一具9000年前的“切达人”古尸与目前生活在英国切达地区的人之间的亲缘关系；还曾根据与近亲英国菲利浦王子的线粒体相似性，鉴定了沙皇尼古拉二世的遗骸。
埃及考古学家拟用DNA验明法老王正身。
法医上用的线粒体DNA多来自从现场找到的毛发。用它虽然不能完全肯定某一个人与罪行的联系，但指出某一家族涉案则是可能的。应用线粒体DNA研究500年前印加人木乃伊的家族关系的麦克肯尼认为，这种方法要比传统用显微镜对犯罪现场取得的毛发特征做的比较更为优越。
确定家族关系对于寻找失踪者也有价值。许多消失了或死亡了的人是不会留下他们DNA的清晰样品的。但你到母亲一方的亲属那里却可取得同样的线粒体DNA。美国联邦调查局打算从2001年开始收集亲属的线粒体DNA，将从失踪儿童或其遗体取得的线粒体DNA样品与亲属的DNA进行比较，就可确定这些儿童的亲缘关系。
使线粒体DNA对法医检验人员更具魅力的是更快更便宜的测序新方法，叫做微量测序法。杜兰说，“一般测序时，你要注视线粒体DNA上相当于780个碱基的东西。微量测序时，你只要注视12个碱基，个人之间最具差异性的12个碱基。”这种方法可供测序所需的时间从3个月缩短到3个星期。
纷纷建立的DNA数据库
有的案件中，罪犯虽在现场留下了足够的DNA供建立DNA图像，但仅靠这样的证据本身，若不与其他DNA图像比较，是无法鉴定一个未知的罪犯的。1989年，一个10岁英国女孩被强奸了。作案者加克林直至1998年3月才被查获。那时他在一次交通违规事件中被捕，并在英国DNA数据库中留下了DNA图像，通过这一图像与强奸现场留下的DNA样品进行比较，二者完全吻合，就确定了他的罪行。
1995年，英国成为第一个建立国家级DNA数据库的国家。它目前拥有约80万份嫌疑人或犯过一次罪行的人的DNA图像。每星期约可从犯罪现场收集到的DNA样品中“命中”600份。其他建有DNA数据库的国家有澳大利亚、德国、荷兰和新西兰。在美国，各州都已通过法律允许从犯有强奸或性侵犯罪行者采集DNA样品；许多州还允许从凶杀、偷窃以至某些较轻罪行犯者身上采样。美国的国家级DNA数据库系统叫做CODIS，创建于1998年。它从各州收集数据，目前可能拥有DNA图像10万份，此外还有采自重罪犯的75万份血样尚待制成图像后存入CODIS。
社会可能会面临一个难题：是否人人都应将DNA存人数据库？随着费用下降（目前一个STR图像约需100美元），建立全民数据库在经济上将是可行的。有关专家认为，“一旦我们懂得了DNA图像显示技术的价值，并能充分保证不滥用、误用这项技术，我们就将通过法律要求每个人出生时就制作DNA图像。这就如同给每个人一个社会保险号码。”
但也有一些人权法学家和某些法医科学家希望这样的事情永不发生。因为这涉及许多隐私问题。他们认为必须在公民的隐私权与国家的需要之间求得平衡。
鉴定罪证的理化手段
DNA图像显示技术虽然神通广大，但也不能用来确定所有的罪犯，因为并非每一犯罪现场都留下生物学证据。因此法医科学家还得应用其他科学专业。他们的关键词是“更快、更好、更便宜”。
其他高技术鉴别方法的对象范围包括钢笔墨水、汽车油漆、爆炸残留物等。甚至录音磁带，由于其附属物具有一种独特的化学标志，可通过X-射线扫描或扫描电子显微镜，将疑问磁带与已知来源的磁带进行比较，从而侦悉其来源。
非DNA化学分析法可用于野外。一种手提式色谱仪和质谱仪一天能在野外完成200个高质量的分析。这种仪器适用于侦察神经性毒气一类空中化学物的微量痕迹，或分析某种药物在头发中的化学残留物。
甚至低技术犯罪也可应用高技术。如用棒撬开门窗，所留下的槽印是与棒匹配的。现已发明一种油灰，可用于翻铸撬棒的印记达到10分之一微米的精度，进行扫描后可产生数字图像。
站在尘土上撬开门窗时会留下脚印，鞋子的印记会道出鞋子的主人。一种用于鉴别鞋类印记的扫描仪于去年研制成功，今夏在犯罪现场初次亮相。它比过去用的摄像法的优越之处是能立即看到所取得的印记，并将其数字图像立即传送到鞋类印记或工具印记资料库进行比较。
对腐烂尸体的分析目前也用现代科学。尸体分解时产生的生化图像显示可帮助侦察人员断定尸体躺在那里已有多长时间。此外也可通过对尸体上蛆虫的DNA分析来进行这方面的测定。由于不同蛆种的生命周期随季节和一日中的时间而异，蛆幼虫的类型可提供受害者死亡时间的线索。
指印技术的新发展
在DNA图像显示技术突然出现于犯罪现场之前，长时期来侦察人员都是用指印技术从嫌疑人中查明罪犯的。而今，验指印这一技术本身也得受审查了。美国芝加哥麦克隆研究所著名的指印专家大卫 · 斯东尼认为，对指印中螺纹的微小差异进行比较的方法带有主观随意性，因而并不可靠。
现在有的专家还在支持指印鉴别法，但另一些专家则正在力图从手指留下的油质沉积物中挤出更多的信息。1993年，一个3岁女孩被拐骗并被强暴后杀害。孩子肯定是在嫌疑人的汽车里呆过，但未留下指印。警署的法医科学家阿瑟 · 波汉南惊异地发现，儿童的指印会很快蒸发。原因是儿童的皮脂中含有比成年人更多的挥发性成分，因而儿童指印有时数小时内便消失。这就启发研究人员从指印中取得除螺纹样式以外更多的信息。他们通过气体色谱仪和质谱仪分析发现了男人指印中留下的雄激素和女人指印中留下的雌激素痕量，从而认为有可能从指印区分性别。再因吸烟者的指印会留下尼古丁代谢物的痕量，从指印分析可卡因等药品代谢物的方法也有前景。
指印取样只适用于光滑表面的新鲜指印，如要取到手纸上的指印，或揭示时间较久、互相重叠的指印并弄清其日期，就很困难。已有一种方法先用氰基丙烯酸盐粘合剂气体将指印固定，然后用高能蓝色光照射，以显示指印图像。这种方法还存在一些有待解决的问题，但也已有了一些解决的办法。
[Science，2000年8月23日]