撰文｜杰夫·戴（Jeff Day）
编译｜刘雨彤
审校｜clefable
DNA几乎存在于我们身体的每一个细胞中，皮肤、血液、头发、唾液和精液都含有可以用来识别我们身份的DNA。世界各地刑事司法系统的法医学研究经常会依靠人们不经意间留下的DNA片段，确认罪犯们犯下的罪行。
诸如发色、眼睛颜色、身高和其他的身体特征都由占人类DNA仅2%的基因序列决定。这部分序列也被称为“编码区”，因为它们可以为形成这些特征提供指令。另外，98%的人类DNA则被称为“非编码区”。 在刑事调查中，法医科学家使用的就是非编码DNA中的短串联重复序列（STR）。STR是人基因组中一种特殊的重复片段，由于不同个体的这一序列重复次数差异显著，因此它也是每个人独一无二的遗传标记。
通常，在犯罪现场收集的生物样本在实验室都会经过以下过程：1.将DNA从细胞中提取出来；2. 利用聚合酶链式反应（PCR）扩增特定的DNA序列，特别是STR；3. 将扩增后的DNA产物根据片段大小进行分离；4. 将DNA样本与已知的DNA图谱进行定量和定性比较分析。
在样品检测时，每个样本都需要设置一个阴性（不含任何DNA）或阳性（会产生已知结果的DNA样本）对照组。但如果对照组产生不正确的结果，则表明检测过程中可能存在污染物。去年9月17日，美国明尼苏达州亨内平县法医科学实验室的DNA部门因为在阴性对照组中，检测出了DNA而关停。
该实验室的科学家们费尽周折，才确定污染源是一种全球都在使用的、用于DNA分析的长方形塑料片。之后，他们重新分析了5万份DNA档案，找出可能受到影响的少数案例，并进行了修正。在关停79天后，该实验室的DNA部门才恢复了正常运行。
该实验室位于明尼阿波利斯市中心的美国银行体育场的下方，实验室内部结构紧凑，宛如迷宫。它与亨内平县的数十家执法机构合作，不过明尼阿波利斯警察局除外，后者有自己的法医部门。这一实验室会负责检查和分析自家的犯罪现场调查员收集的证据，或者执法机构提供的证据，包括指纹、枪支、弹道和 DNA等犯罪痕迹。
造成污染的塑料片被称为“板子”，但它看起来更像一块塑料砖。亨内平县法医科学主管兼 DNA 技术负责人艾莉森·金（Allison King）手持一个实验室以前使用的板子，正是这种板子被发现存在污染物。
这是一种长方形的板子，上面有96个吸管形状的小孔，用于插入携带DNA的棉签。这些棉签与用于新冠核酸检测的棉签十分相似，不过它们是用来采集比如破碎窗户附近的血滴或是汽车盗窃案中方向盘上的残留物，并作为证据与基因图谱进行匹配。金估计，该实验室每年要处理大约一万份DNA样本。这意味着他们需要大量这样塑料板。这些塑料板以每10块为一箱被运往该实验室。
该实验室在进行检测时，会从多个犯罪现场采集样本。金说：“我们会一批次处理多个案件，否则效率会很低。我们可能会有一起入室盗窃案中提取的三个样本，一起抢劫案中提取的四五个样本，以及一个持枪重罪犯的几个样本 。”她还表示发现污染物后，实验室就开始调查它的来源，并发现污染物曾多次重复出现。
当阴性对照组中检测到DNA图谱，该DNA就会被标记为污染物。然而，在追踪污染过程中最令人困惑的是，当这一法医实验室的化验员回顾他们以前的案件工作时，发现一些案件中也出现了相同的DNA图谱。从多年前开始，该DNA图谱一直在随机出现，而且与亨内平县数据库、国内或国际数据库中任何已知罪犯的信息都不匹配。
实验室的科学家们尝试做了一项实验：他们在塑料板中只放液体，不放DNA样本，看是否会检测出相同的DNA图谱。他们共进行了4次实验，发现每次都是阳性结果。于是，他们意识到污染不是来自实验室内的某个人，也不是由于对某种证据样本处理不当，而是来自塑料板。
不仅是亨内平县法医实验室存在这一问题。在他们报告污染情况后，数家DNA实验室以及一家国际实验室也表示，他们在之前的案件处理中也见过这种DNA图谱。“我们只是碰巧发现了它。”金说。
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关于这到底是怎么发生的，有一些假设认为，也许是制造厂的一名员工对着一大桶未成型的塑料打了个喷嚏。随后这些塑料被制成塑料板并送往实验室。但真正的原因还没有确定。而在实验室发现了这个问题后，真正的工作才刚刚开始。金说：“我们的每一位化验员都暂停了常规的案件工作，重新检查了自2016年首次使用该产品以来的所有DNA图谱。这些员工都值得加薪。”
金领导的法医实验室将自己视为刑事司法系统之外的一个独立实体，关于他们的工作如何决定案件结果，并不会发表意见。他们首先向亨内平县检察官办公室报告了污染情况，并且一直与亨内平县公设辩护人办公室保持着密切联系。最后，考虑到塑料板的污染可能使最初的DNA分析出现问题，化验员建议对不到10起案件进行重新检测。到目前为止，各方都表示这一实验室的运作具有最大的透明度。
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金妮·巴伦（Ginny Barron）是美国巴伦律师事务所的负责人，会为公设辩护人办公室审查DNA案件。她表示，法医实验室在针对污染的沟通上做得“非常出色”，但辩护律师还需要采取下一步措施。法医实验室计划提供一份纠正措施，其中包括列出受污染影响的所有未结或已结案件，其中将会包括实验室已确定的不到10起需要重新检测的案件。
巴伦说：“如果这些案件尚未结案，我们可以酌情提起诉讼。如果这些案件已经结案，我们就必须考虑是否有必要采取定罪后行动。”发现问题并不意味着，所有问题都能立即得到解决。金说：“我们已经终止了与之前提供塑料板和DNA分析设备的供应商的合作。我们强烈认为他们未能达到我们对合作伙伴的期望。”
这也会带来一笔不小的开支。去年11月，亨内平县委员会批准了法医实验室一份价值22.3万美元的合同，用于与美国生命科技公司（Life Technologies）合作购置新的DNA检测设备和材料。需要购置的主要设备仍在测试中，这台设备名为应用生物系统HID Nimbus Presto系统，其宣传能处理最具挑战性的样本，包括骨骼、牙齿以及触摸留下的微量DNA。
原文链接：
https://phys.org/news/2024-12-piece-plastic-dna-crime-lab.html
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