系統發育舉證探案法

江澤珍/編譯

● 近年來，在民事和刑事案件中，一種被稱為“系統發育舉證”的技術廣為使用：當一個人被傳染某種病毒后，它能測出是誰傳染的。雖然方法很有效，但仍需謹慎應用。

西班牙瓦倫西亞沿海的小鎮上，有一位叫胡安·馬埃索（Juan Maeso）的麻醉師，平日里受人尊敬，背地里卻有著卑鄙的一面。在過去至少10年中，他先后在兩家醫院，從給病人的麻醉藥中，撇出嗎啡給自己注射，再用相同的針頭，給病人注射剩下的麻藥。

2007年，馬埃索因使得至少275人感染丙肝病毒，4人死于并發癥被判有罪。他的罪行積累起來要判1933年，但根據西班牙的法律，他只需服20年刑期。

然而，到了今天，馬埃索還在上訴，他的理由是，自己沒有染上丙肝，而人只有感染到了丙肝病毒之后才會患上丙肝。可這一說法被去年一篇有關科學證據的文章推翻了。瓦倫西亞大學的費爾南多·岡薩雷斯-坎德拉斯（Fernando González-Candelas）和他的同事用一種叫做“系統發育”的舉證法，整理、分析出了約4200種病毒排序，摸清了病毒傳染的途徑。

如今，這種將傳統生物進化軌跡與現代化序列分析相結合的技術是非常有用的，可適用于民事調查、刑事調查及生物辯護領域。今年二月份發表的一篇論文，詳細闡述了系統發育舉證法是怎樣幫助科學家們追尋到帶有炭疽菌的海洛因分子——2009年致歐洲吸食者死亡的兇手。

雖然方法很有用，但比利時魯汶大學的進化遺傳學家安妮-米克·旺達姆（Anne-Mieke Vandamme）認為：要將這種科學與法律系統綁定起來是非常困難的。自2002年開始，旺達姆處理這類刑事案件有19起，大多數是受辯護方之請。她說：“系統發育論證法與DNA證據不一樣，DNA證據是非常明確的，為世界各國法律界所認同，而系統發育論證法很難做出精確的數據，只能是提供多種可能性，這樣的話，被告永遠不可能被定罪。”

除此以外，社會上還有一些其他的憂慮。許多患者擔心，在民事和刑事案件中，運用系統發育舉證會被侵犯隱私，例如艾滋病等。好在如今系統發育舉證法已經很成熟了，通過先進的測序和檢測工具，旺達姆帶領一組專家，正在完善這種方法，使其能在技術上更穩定，作為呈堂證據時也能更準確。她說她希望那些律師、法官和檢察官們能了解這種方法的作用及限制，以便更好地利用。

一個共同的因素

當西班牙公用事業公司的醫生們發現有很多員工患上丙肝時，馬埃索的劣跡也隨之曝光。當醫生們翻閱員工的醫療記錄時，其中一位醫生注意到了幾個月前，這些患病員工都在瓦倫西亞的家庭健康醫院做過小手術。

于是該公司聯系了當地的醫療機構，調查了兩家醫院，翻閱了超過66000多名患者的醫療記錄，而馬埃索在很多醫療記錄中出現，是一個共同的因素，但檢察官仍需更多的證據。

這個時候就用到系統發育舉證法了。一些病毒，如丙肝病毒、艾滋病毒、流感病毒等，變異得非常快。通過對不同個體中的病毒進行測序，再比對其基因組中細微的差異，科學家就能夠探尋其進化軌跡，創建系統發育樹。牛津大學研究進化和傳染病的奧利弗·派伯斯（Oliver Pybus）說：“我們在做的是病毒系譜學。”

這個過程可以讓科學家預測兩個或兩個以上感染源之間的聯系及他們之間相互關聯的可能性。由于技術的更新，這類信息顯得更有價值。面對蓄意擴散（傳染病）類案件時，檢察官就會用到這些信息。1998年，路易斯安那法庭上，通過這類信息，理查德·施密特（Richard Schmidt）因二級謀殺未遂而定罪，他給他前女友注射了帶有艾滋病毒和丙肝病毒的血液，并騙她說是維生素B12。2001年，這類信息被成功用于發現威脅部分美國政界人士及媒體人員的炭疽孢子的源頭。這類信息還能為強奸罪、兒童性虐待案件提供證據。

但系統發育與陪審團所熟悉的DNA配對不一樣。旺達姆說：“DNA可以準確地判斷或排除一個嫌疑人，而系統發育只是提供了一些證據，比如從A身上發現的病毒很有可能來自于B，但不能作為直接的證據證明這種傳染關系。拿馬埃索的案子來說，檢察官用病毒系統發育證實從流行病學調查中取得的證據而已。

岡薩雷斯-坎德拉斯和他的同事做了一個丙肝病毒系統發育進化樹，長達11米左右，用來分析病毒序列，得出它們的進化關系。分析出的結果是，被馬埃索感染的321個人中，平均每個人身上有11種這樣的病毒序列，還有42人被證實與馬埃索無關。

通過這些數據，小組測定了每一位丙肝患者的似然比——病毒由馬埃索傳播的可能性與病毒由其他傳染源傳播的可能性的比值。由于需要測定的患者很多，系統發育的信號很強，科學家所得到的似然比非常高，大多數是105,最高達到 6.6×1095。

為了查明患者是何時感染上病毒的，小組用了一種叫“分子時鐘”的技術。研究人員列出了每一位患者身上部分的病毒遺傳序列，用以往感染上丙肝后，丙肝病毒的突變率估計他們被感染的時間。大約有三分之二的感染者的預計感染時間是他們在瓦倫西亞醫院的時候，這也加強了馬埃索就是傳染源的證據。

對于馬埃索的案子，有一些與其他患者之間傳染的可能性是非常強的。但系統發育同樣幫他消除了47個傳染患者的可能，因此那些患者并沒有算到他的頭上。岡薩雷斯-坎德拉斯說：“我們的檢測是公正的。”

謹慎應用

很多科學家認為系統發育舉證法最大的用處是能夠洗清嫌疑人的罪狀。2004年5月，5名保加利亞護士及一名巴勒斯坦的醫生被判處死刑，理由是他們在班加西法塔赫醫院里，使426名兒童感染了艾滋病毒。因此，從1999年開始，“班加西六人組”就遭到拘留，據說還被實行過酷刑。

系統發育技術分析出的結果是：在這些醫務人員到達之前，兒童血液中就已經有艾滋病毒了。2006年復審之前，《自然》雜志在網上公布了這一結果。研究團隊的成員派伯斯說：“雖然法庭當庭并沒有改判，但這份結果似乎令國家之間的關系緊張了起來。”2007年，法庭將死刑改判為終身入獄，并將醫務人員引渡到了保加利亞，在那里，他們得到了赦免。

由于這些標志性的案件，科學家們才開始發展系統發育技術。2010年，德州大學奧斯汀分校的系統生物學家大衛·希利斯（David Hillis）和他的同事首次在病毒傳播方向方面提供了強有力的證據。

他們仔細地觀察患者體內病毒的種群，因為患者體內有很多的病毒序列，在傳染別人時，只有一個序列會被傳播。一旦傳播后，這個病毒序列會以幾何速度增長并且快速進化。因此也發生了一些傳染源的病毒與傳染者身上的病毒相關性增多的情況。確認這種相關性有助于形成誰傳染誰的假設。

新的序列技術同樣也能增強系統發育技術。曾和派伯斯一起處理過班加西案子的愛丁堡大學的安德魯·蘭博 （Andrew Rambaut） 說：“你檢測的越多，能填補的漏洞就越多。”曾在聯邦調查局（FBI）干了26年，現任北德州大學應用遺傳所主任的布魯斯·布德沃（Bruce Budowle）說：“快速、自動的序列測序法能提供大量的信息。”

但還有一點要注意。為了保證證據的有用性，大量的數據需要經過處理。布多維勒說：“如果處理信息的軟件或方法沒有經過驗證的話，在法庭上會遭到質疑。”因此學術界設計了很多有用的應用，盡管只有在取證的時候才會用得到，但布德沃說：“我們必須未雨綢繆。”

2001年，布德沃和他的同事在研究炭疽案件時，用了北亞利桑那大學微生物學家保羅·凱姆（Paul Keim）創造的一個未經驗證的方法，弄清了感染者被哪種細菌感染。布德沃說：“這指引我們理解可能發生了什么，最終得出傳染源是一個經過加工的化學物質，而不是一般的流感菌。”

根據這個線索，調查人員查到了其源頭是實驗室里污染物致突變性檢測菌株，而這種物質中的一個變種又能聯系到布魯斯·埃文斯 （Bruce Ivins）——美國陸軍醫學研究所一位微生物學家。我們無法判斷在這起案件中，系統發育技術得出的數據有多重要，因為這件案件從未被受理。2008年，FBI開始調查埃文斯時，他就自殺了。

許多案件用系統發育舉證法出現了同樣的一個問題：這項技術會使感染上艾滋病的人感到羞辱。在許多國家，有些人會在不經意間向性對象傳播艾滋病，或者事先并未告知對方而被起訴成謀殺、蓄意殺人或身體侵犯等等罪名，哪怕病毒沒有被傳播，很多人也會因其侵犯自己的隱私而拒絕測試。

由于這個原因，一些系統發育的專家從此再也不接這類案子，或者對于這類案子會精挑細選。例如，愛丁堡大學研究艾滋病毒進化的學者安德魯·利·布朗（Andrew Leigh Brown），他是上世紀90年代第一批用系統發育調查案件的專家，但他現在也不處理這些案件了。

去年5月在聯合國艾滋病聯合規劃署，利·布朗提供了一份政策材料，呼吁對于意外傳播艾滋病毒案停止使用系統發育舉證，當意圖很模糊時，就應該謹慎使用系統發育技術及其他的證據。這份文件指出，證據的準確率必須很高。

期許與缺陷

旺達姆感嘆如今研究系統發育的人越來越少，因此，她希望，她和其他專家能盡快完善這套系統，鼓勵更多科學家加入他們的行列。至于如何取證，旺達姆也希望有一套規范的方法，例如如何發現傳染源，對病原體哪個區域進行提取調查等。

之前，科學家說他們會仔細篩選案件。希利斯說：“盡管我們能推斷出是誰傳染了誰，但我們只會將這項技術用在該用的地方。我選擇的案件是帶有明確作案目的的，如強奸案、蓄意殺人案等等，并不會選擇不經意間病毒傳播的案件。”

雖然離瓦倫西亞案件已經有幾年了，但論文中的數據又重新激起了對系統發育舉證法的討論，在法律過程和生物辯護過程中，它既有優點又有缺點。去年10月，岡薩雷斯-坎德拉斯受邀在克羅地亞薩格勒布作了場講座，闡明了在這一領域中的挑戰。

由美國國家科學院和英國皇家學會聯合創建的數據庫還未對外開放，布德沃說：“對于數據訪問一直有爭議，生物安全和智能社區的專家都希望數據能保密，以免不必要的麻煩。”

任何事都是平等的，最重要的是能準確判斷。從系統發育得出的數據能送一個人進監獄，如果碰到生化武器的案件，有可能對某個國家進行制裁或者發動戰爭。由于微生物進化得很快，驗證工具和方法也必須不斷改變。布德沃說：“這是個日益更新的領域，我們現在用的，兩年以后或許就不能用了。”