隐形证人：空气与尘埃如何揭秘犯罪现场的DNA足迹

BALI @ 2025.03.20 , 08:02 上午

人类无时无刻不在向环境中散落DNA，空气和尘埃成了这些痕迹的天然载体。研究发现，它们不仅能揭示犯罪现场的现任与前任居住者，还可能成为破案的新利器。

人类每天都在不知不觉中向周围环境释放DNA。这些遗传物质有的漂浮在空气中，有的沉淀为室内的尘埃。试想一个刚被废弃的毒品加工厂，工人早已撤离，现场却没有明显痕迹可循，我们能否通过空气和尘埃中的DNA找到线索？在一项研究中，科学家们从办公室、会议室和实验室这三种不同使用场景中采集样本，探索了这种可能性。这些地方的占用方式和清洁习惯各异，采集到的DNA样本最终与55名居住者的参考数据进行了比对。

研究结果令人振奋：室内尘埃就像一本历史档案，记录着特定区域内曾经出现过的人物信息。相比之下，空气中的DNA则更像是近期的快照。比如在一个超洁净的法医实验室中，空气和尘埃样本中仍检测到可观的DNA含量，这提醒我们，即便是最严格的环境也可能对案件样本造成潜在污染。为了更科学地利用这些发现，研究团队还开发了一个贝叶斯统计模型，用以估算检测某地所有居住者所需的最少尘埃样本数量。

人类的皮肤无时无刻不在脱落。一个成年人每小时每平方厘米皮肤大约掉落1000个细胞，每天释放出数十亿细胞。这些微小的皮肤颗粒比普通衣物纤维的孔隙还小，能轻易穿过布料，变成空气中的悬浮物。不仅如此，头皮屑、咳嗽甚至说话时喷出的唾沫星子，都可能携带DNA散布到环境中。更别提那些被触碰过的物体表面，干涸的生物物质在扰动下也能间接转移DNA。比如，有人曾在实验中发现，即便没有直接接触，一个人待在某个空间的时间越长，周围未触及的表面上检测到其DNA的可能性就越高。

不同的人“散播”DNA的能力也不尽相同。科学家甚至提出了“环境散播者状态”这一概念，来量化这种个体差异。想象一下，你走进一间办公室，空气中漂浮着同事的皮肤细胞，桌上的尘埃里藏着前任租户的DNA碎片，这些无形的证人正悄然诉说故事。Toothman 等人的早期研究已证实，室内尘埃中的人类DNA足以支持STR分析生成基因片段。而这次研究更进一步，首次系统探讨了空气和尘埃在重案侦破中的潜力，同时坦诚其局限性。

在警方的侦查中，确认犯罪现场人员的身份至关重要。无论是入室盗窃、凶杀案，还是家庭暴力，甚至非法组织的成员识别，都有赖于此。尤其在有组织犯罪和恐怖主义案件中，嫌疑人往往具备一定的反侦察能力，常规的DNA和指纹采集变得异常困难。比如，现场没有体液残留，门把手、开关等表面被擦得一干二净，或者罪犯戴着手套作案，这些都让传统方法束手无策。

犯罪分子还常利用“安全屋”来掩人耳目。这些临时据点可能用于制造毒品、炸药，或藏匿邪教、诈骗团伙等非法组织，伪装得天衣无缝。一旦警方根据情报突袭，抓获部分现行人员后，如何追溯那些曾经涉足此地的人成了难题。这时，尘埃中的DNA就像时间胶囊，能揭示数月甚至数年前的居住者。而空气样本则更擅长捕捉短暂停留者的痕迹，比如一辆被盗的车内，罪犯小心翼翼戴着手套，方向盘上找不到DNA，但空气却可能出卖他。

然而，将空气和尘埃作为证据并非易事。DNA检测技术的高度敏感性让它能从几个细胞中提取信息，但也增加了环境背景DNA干扰的风险。在法医实验室中，漂浮的DNA可能污染证据样本，尽管早前研究认为空气污染的可能性不大，可那些实验用的是十多年前的旧技术，远不及如今的精准。

为此，研究团队以自家研究所为试验场，在14个办公室、2个会议室和5个实验室区域展开测试。他们从55名员工中建立了参考数据库，采集了各区域的空气和尘埃样本。结果显示，尘埃样本往往包含复杂的DNA混合物，而空气样本既有单一来源的片段，也有混合痕迹。尘埃中的DNA能长期保存，可能是数年前的遗留；而空气中的DNA则多来自近期出入的人。不同的空间使用模式也影响了结果：办公室的DNA转移率最高，会议室次之，实验室最低。清洁习惯同样是个关键变量，严格的清洁能减少DNA残留，但即便如此，实验室门框上的尘埃里还是发现了工作人员的DNA。

研究还发现，通风系统会让DNA随空气流动，甚至从走廊带入房间。未来，这类研究或许需要更关注通风类型和频率。科学家们还计划将实验扩展到普通家庭等更贴近犯罪现场的环境中，以验证方法的普适性。

空气和尘埃为法医界打开了一扇新窗。它们不仅能帮助锁定嫌疑人，还能通过国家DNA数据库搜寻线索，拼凑出犯罪现场的完整拼图。无论是短暂逗留的窃贼，还是久居此地的毒贩，这些隐形证人都在默默记录，等待被发现。

本文译自 nature，由 BALI 编辑发布。

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