DNA揪出“波士頓色魔”

編譯/劉聲遠

50年前的美國波士頓是一座恐怖之城。從1962年到1964年，11名女子在自己的公寓房間里被強奸并勒殺，殺人兇器通常是她們自己的長襪。一時間里整座城市陷入恐慌，兇手被媒體稱為“波士頓色魔”。

警方和審判人員被勒令盡快終結此案。為此，當時已知的每一個性犯罪者都被拉來審問，但他們看來都不是此案的兇手。在“波士頓色魔”奸殺其最后一名受害者之后不到一年，警方相信自己終于鎖定了嫌疑人：三流小偷加強奸慣犯阿爾伯特·德薩爾沃。此人最終因另一樁系列強奸案被判終身監禁。他在獄中對一名同室囚犯“坦白”說，他就是“波士頓色魔”。但后來他又收回了這個說法。由于德薩爾沃慣于吹牛，加之當時缺乏任何法醫學證據把他與系列奸殺案中的任何一件案子聯系起來，所以他從未被指控與系列奸殺案有關。1973年，德薩爾沃被一名獄友謀殺身亡。

看來“波士頓色魔”懸案已被德薩爾沃帶進墳墓了。不過，對好萊塢來說這倒不是一樁懸案。當時的男星托尼·柯蒂斯因為在1968年的影片《波士頓色魔》中扮演德薩爾沃而贏得了一個金球獎。這部影片讓“波士頓色魔”形象在美國公眾心目中根深蒂固。

時光荏苒，很快30年過去，到了20世紀90年代。波士頓警方犯罪實驗室主任唐納德·海耶斯在閱讀1996年出版的一本講述“波士頓色魔”的書籍（該書聲稱此案至少有8名兇手，但德薩爾沃并非其中之一）時突發奇想：現代法醫學能否破解此案？他在自己的實驗室檔案中搜尋來自當時謀殺現場的物證，結果發現了裝著此案最后一名受害者、19歲的瑪麗·蘇利文的物證的一系列盒子。其中一只盒子里裝的是地毯樣本，蘇利文的尸體當時就躺在這張有精斑的地毯上。此外，馬薩諸塞州（波士頓是該州首府）醫學檢驗室依然保存著有1964年蘇利文尸檢樣本的顯微鏡載物玻片，樣本中包括兇手的精液。不過，海耶斯于1999年和2001年，從樣本中提取DNA的兩次嘗試都失敗了，而且損壞了這些寶貴證據中的一部分。他決定封存這些樣本，直到DNA技術成熟的那一天。

2012年，海耶斯認為時機已到。他把此案尸檢時采集到的一份精液樣本送到了弗吉尼亞州的“博德技術法醫學實驗室”，還把地毯切片送到得克薩斯州的“澳奇德DNA檢測公司”。兩份樣本產生了相同的基因圖，經過美國聯邦調查局的“合并DNA指標體系”（其中包括數百萬名罪犯的基因圖）比對，未能發現匹配者。至此，就到了把精液樣本中的DNA與德薩爾沃的基因圖比對的時候。但波士頓警方實驗室沒有德薩爾沃的任何DNA樣本。而要想獲得這樣的樣本，掘出德薩爾沃的尸體是唯一可靠的辦法。然而，除非經過法庭許可，海耶斯是不可能這樣做的。

于是，海耶斯把目光投向了德薩爾沃的家族成員。如果德薩爾沃是這些精液的來源，那么他的親兄弟的兒子蒂莫西就應該能證明這一點，因為蒂莫西應該遺傳了與德薩爾沃相同的DNA——Y染色體幾乎一成不變地從父親傳給兒子，同一男子所生之子共享幾乎相同的Y染色體，而Y染色體可以通過測試生物學材料來加以比較。DNA測試技術方面的進步，使得法醫通常都能得心應手地從樣本提取基因圖。而在幾年前，樣本可能會因太小、太老或者太退化而被判定無法使用。

考慮到德薩爾沃的家族會抵觸合作，警方暗中跟蹤蒂莫西，撿到了他扔掉的一只水瓶。通過比對從水瓶上得到的蒂莫西的DNA樣本和取自蘇利文尸體和尸體所躺地毯上的精液樣本，兩者完全匹配。雖然這并非“波士頓色魔”就是德薩爾沃的確定性證據，但足以說服法庭下令掘出其尸體。由此，來自德薩爾沃的牙齒和脛骨的樣本被送往“澳奇德”公司。2013年7月公布的鑒定結果顯示：他的DNA與上述精液樣本的DNA驚人匹配——這些精液屬于非德薩爾沃的一名白人男性的概率僅為2200億分之一。

至此，經過最新犯罪調查技術和老式偵探術聯袂，“波士頓色魔”案終于初步破解——德薩爾沃至少是確定無疑的兇手之一（如果真的還有其他兇手的話）。警方將乘勝追擊，追查德薩爾沃與“波士頓色魔”系列奸殺案中其他案子的牽連，爭取徹底破解50年前的這一系列兇案。

DNA保存與古DNA

“波士頓色魔”案初步破解的報道，讓不少人產生了這樣的疑惑：DNA究竟能保存多久？

DNA會隨著時間降解（或稱退化），它能保存多久取決于保存狀況。暴露于諸如熱量、水和陽光之類的因素，可導致分子降解得更快。保存DNA的最好辦法就是將它冷凍，并密封在真空容器里。2012年，科學家估計出DNA的半衰期（指一個DNA分子支架上的半數鍵斷裂的時點）是521年。這意味著，在理想條件下，DNA可存活大約680萬年，在此之后所有的鍵都會斷裂。不過，DNA可“閱讀”的時間只有大約150萬年。已經記錄到的最古老的DNA是在格陵蘭冰層中被發現的，其年齡估計為45萬年～80萬年。

對真正意義上的古代DNA的研究始于1984年。當時，美國伯克利學者報告說，從博物館中保存的一名死于150年前的人的樣本中依然能提取到DNA并且測序。隨后兩年里，通過對天然木乃伊和人工木乃伊樣本的調查，有學者證實這種現象不僅限于相對近期的博物館樣本，而且可以推廣到好幾千年前的木乃伊殘骸上。然而，當時要想測定這類DNA序列（通過細菌克隆）所需的過程極其費力，因此實際上阻斷了古DNA領域的發展。不過，隨著聚合酶鏈反應在20世紀80年代末期問世，該領域又恢復活力，迅猛發展。

不少學者開始在古DNA領域施展身手。很快，一系列令人難以置信的發現被公布。它們聲稱哪怕從幾百萬年前的樣本中也可能提取到真正的古DNA，這樣就把古DNA研究帶到了遠古DNA領域。絕大多數這類發現都是基于從保存在琥珀中的生物樣本中提取DNA。從采集自多米尼加的琥珀中，有學者提取了可追溯到漸新世（約3400萬年前～2300萬年前）的蜜蜂、白蟻、木蟲、植物和細菌樣本，并進行了測序。有學者甚至聲稱，從黎巴嫩琥珀中嵌入的象鼻蟲中，提取到了可追溯到白堊紀（約1.46億年前～6550萬年前）的DNA。

DNA提取并不僅局限于琥珀。保存于沉積物中、年代在第三紀中新世（2300萬年前～533萬年前）的植物殘骸，據說也得到了成功調查。1994年，一組國際科學家報告了迄至當時最激動人心的發現：從8000萬年前的恐龍骨骼上，提取到了恐龍的DNA。1995年，兩項研究聲稱，從一只恐龍蛋里提取到了恐龍的DNA序列。這些遠古DNA研究結果似乎還不夠驚人，后來還有學者聲稱：從巖鹽中提取到了2.5億年前的嗜鹽古菌的DNA序列。遠古DNA領域看來將引發對地球進化歷史的革命性改寫。

不幸的是，遠古DNA領域的黃金時代并未能持續。一項頗具影響力的研究指出，近期的遠古DNA研究中，哪怕來自于幾十萬年前的樣本中的DNA也很少。一個更令人關注的問題是，遠古DNA很容易遭到環境污染，其化學穩定性根本就不夠。例如，上述“恐龍DNA”后來被揭露是人類的Y染色體，而“嗜鹽古菌DNA”被發現與現代細菌的DNA很相似，這些都暗示樣本可能被污染。最近的研究也暗示，這些細菌DNA樣本或許根本就存活不了這么久，可能是長期低水平代謝活動的產物。

盡管這樣，古DNA（包括遠古DNA）領域的研究成果還是越來越多，范圍也越發廣泛。已經過檢驗的組織不僅包括各種人體和動物木乃伊殘骸，也包括骨骸、遠古糞便、酒精保存的樣本、老鼠糞便、干燥的植物殘骸，甚至還有直接從土壤中提取的動植物DNA。2003年，一組學者宣布：運用提取自加拿大育空地區永凍層中保存的腿骨材料，他們測定了78萬年前至56萬年前的遠古馬的DNA序列。2013年，一組德國研究人員重建了德寧格爾熊的線粒體基因組。這證明了即使在永凍層外，遠古DNA也能保存幾十萬年之久。

由于古人類學家、考古學家和公眾對人類遺骸的極大興趣，DNA研究領域對古人遺骸的關注得以推動，其中許多研究使用木乃伊組織作為古人DNA的一種重要來源。相關的案例既包括天然保存的樣本（例如在阿爾卑斯山冰層中保存的“冰人奧茲”的干尸、在安第斯山上被自然風干的高山木乃伊），也包括人工制作的木乃伊（例如用化合物防腐的古埃及木乃伊）。當然，木乃伊來源畢竟有限，因此絕大多數的遠古DNA研究都聚焦于在考古記錄中常見得多的兩個DNA來源—— 骨骸和牙齒。最近，多個其他來源也產生了遠古DNA，尤其是遠古糞便和毛發。不過，對古人遺骸進行的DNA研究依然受到一個主要問題——污染的困擾。

在古DNA檢測中使用已退化人類樣本的現象，不僅限于人類DNA增殖（或稱擴增）。不難理解的是，在死后的一段時間里，DNA可能會挺過存在于死亡時樣本中的任何微生物的攻擊，其中不僅包括死亡時存在的各種病原體（它們是死亡或長期感染的原因），也包括共生體和其他有關的微生物。雖然多個研究報告指出這類DNA的保存很有限，例如在18世紀用乙醇保存的樣本中未能發現幽門螺桿菌被保存，但是也有超過45項公開發表的研究指出，從超過5000年前的人體樣本和遠至17000年前的其他生物樣本中，成功提取到古代病原體的DNA。除了常見的組織來源例如木乃伊、骨頭和牙齒之外，這類研究也檢驗了更大范圍的組織樣本，包括鈣化的胸膜、嵌于石蠟中的組織和用福爾馬林固定的組織。