李興

2016年8月26日晚，甘肅省白銀市城區(qū)突然響起此起彼伏的鞭炮聲，當(dāng)?shù)毓姴⒎窃趹c祝什么節(jié)日，而是慶賀涉嫌1988～2002年在白銀等地作案9起的殺人兇手高承勇被公安機(jī)關(guān)抓獲，至此，彌漫在白銀人頭頂近30年的陰霾終于散去！

破案神器Y-STR檢測(cè)技術(shù)

高承勇今年52歲，首次作案距今已有28年之久，在1988～2002年的14年間，高承勇在白銀、包頭殺害11人，受害人中年齡最小的僅8歲，在當(dāng)?shù)卦斐蓢?yán)重恐慌。2016年4月，公安部要求甘肅省及白銀市警方重啟該案的偵破工作。

白銀殺人案的破獲依靠的是DNA檢測(cè)神器，具體而言，就是Y-STR檢測(cè)技術(shù)。Y是指男性的Y染色體，即男性DNA，DNA中的任何一段序列又稱(chēng)基因。STR稱(chēng)為短串聯(lián)重復(fù)序列，所以Y-STR就是Y染色體短串聯(lián)重復(fù)序列。

男性與女性的DNA差異在于性染色體，前者擁有Y染色體，后者擁有的僅是X染色體，要區(qū)分男性和女性則只要知道是否有XY染色體（男性）或XX染色體（女性）就夠了，而要區(qū)分不同的男性則可以檢測(cè)Y染色體中不同的堿基序列。

人的DNA序列是由A、T、G和C四種堿基組成的，任意兩個(gè)人之間大約99%的DNA序列是一樣的，要區(qū)分不同的個(gè)體，需要鑒定兩個(gè)人那1%的不同DNA序列。但是，1%的DNA就已經(jīng)足夠多了，實(shí)際上只需要檢測(cè)更少量的DNA序列就行了。Y-STR測(cè)序就是檢測(cè)Y染色體上部分DNA的短串聯(lián)重復(fù)序列。

原因在于，人的DNA中大約有15%～20%的序列是重復(fù)性的堿基序列，STR是重復(fù)序列比較短的那種，通常有2～7個(gè)堿基，這種STR大約有3萬(wàn)個(gè)，平均1萬(wàn)個(gè)堿基就能遇上這么一個(gè)STR序列。長(zhǎng)度為4的重復(fù)序列是最適合做STR測(cè)序的。例如，在一個(gè)基因位點(diǎn)上，一個(gè)人的序列可能是-AATG-AATG-AATG-，也即出現(xiàn)了3個(gè)重復(fù)的AATG，可以縮寫(xiě)成AATG（3），另外一個(gè)人可能是-AATG-AATG-AATG-AATG-，即AATG（4），就可以把這兩個(gè)人區(qū)分和鑒別開(kāi)來(lái)。

Y-STR是人類(lèi)男性特有，也是按父系單倍遺傳，所以又被稱(chēng)為“姓氏基因”。迄今，科學(xué)研究已經(jīng)確認(rèn)的STR位點(diǎn)有200多個(gè)，如果兩個(gè)人有4個(gè)Y染色體的STR位點(diǎn)完全匹配，他們擁有共同父系祖先的概率接近95%，如果有5到9個(gè)STR位點(diǎn)完全匹配，他們擁有共同父系祖先的概率接近100%。

既然Y-STR檢測(cè)技術(shù)如此神奇，為何在近30年的時(shí)間中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)兇手高承勇呢？當(dāng)初（1998年左右），白銀市警方開(kāi)始大規(guī)模采集指紋和DNA，但囿于當(dāng)時(shí)技術(shù)落后，DNA只能保存血樣、檢驗(yàn)血型，尚未能用于DNA比對(duì)。更重要的是，盡管在白銀市城區(qū)啟動(dòng)過(guò)全城適齡男子普查指紋和抽血驗(yàn)DNA等排查方式，但因一個(gè)疏忽，沒(méi)有把現(xiàn)場(chǎng)遺留的DNA與高承勇的DNA樣本進(jìn)行比對(duì)。

高承勇戶(hù)籍所在地在蘭州農(nóng)村，因?yàn)榕挪槔щy，當(dāng)時(shí)并沒(méi)有錄入指紋。而高承勇持續(xù)作案的那十幾年就居住在老家，每次作案，都是從其榆中縣老家到白銀市區(qū)，作案后，回家繼續(xù)生活。也因此，當(dāng)時(shí)未能提取高承勇的指紋。在對(duì)比現(xiàn)場(chǎng)指紋與指紋庫(kù)留下的指紋時(shí)，由于高承勇未留指紋，就沒(méi)有將其列為嫌疑人，也未進(jìn)一步比對(duì)其DNA。

2016年，案件有了新突破。與嫌疑人高承勇同姓氏的遠(yuǎn)房堂叔因行賄被監(jiān)視居住，警方依法對(duì)此人采集了血樣。經(jīng)Y-STR檢測(cè)分析后，此人遺傳數(shù)據(jù)被輸入到違法犯罪人員DNA數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行初步對(duì)比，結(jié)果與白銀案嫌犯的Y染色體吻合度較高。這一初步檢測(cè)的結(jié)果表明，案犯與此人有相同的Y染色體遺傳，所以嫌犯應(yīng)該也是一名高氏男性，經(jīng)過(guò)排查，高承勇的嫌疑較大。

于是，警方再次提取他的指紋和DNA。提取指紋和DNA后，高承勇一夜未眠。警方再把高承勇的DNA與當(dāng)年命案現(xiàn)場(chǎng)留下的DNA和指紋進(jìn)行對(duì)比，就此確定了他的嫌疑人身份。此后，高承勇的DNA樣本又被送到甘肅省公安廳鑒定中心進(jìn)行復(fù)核鑒定，獲得相同的高度吻合結(jié)果。隨后警方查詢(xún)了該家族所有的男性成員，經(jīng)篩查分析，確認(rèn)高承勇具備作案條件，并將其作為白銀案嫌犯進(jìn)行抓捕。高承勇歸案后，又提取其本人指紋和DNA與案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)指紋和DNA對(duì)比，確認(rèn)來(lái)自同一個(gè)體。至此，白銀連環(huán)殺人大案告破。

Y-STR檢測(cè)技術(shù)的其他作用

Y-STR檢測(cè)技術(shù)也可用來(lái)尋親尋子，例如尋找祖先。中外研究人員發(fā)現(xiàn)，在中亞，有1600萬(wàn)到1700萬(wàn)人的DNA遺傳序列中有一種共同的Y染色體序列，也即Y-STR，這個(gè)證據(jù)表明，這1600萬(wàn)到1700萬(wàn)人都是成吉思汗的后代，因此成吉思汗可能是歷史上最成功的“播種者”。

而且，每當(dāng)遺傳學(xué)家檢測(cè)進(jìn)化圖譜時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)一些孤立的Y染色體比別的Y染色體以更高頻率出現(xiàn)，即某些Y-STR出現(xiàn)的次數(shù)多，這些傳播最廣的Y染色體是歷史上少數(shù)男人留下的，他們將同時(shí)代的其他人的Y染色體擠掉了，就像成吉思汗所做的那樣。

同樣的情況來(lái)自清朝努爾哈赤的后裔。英國(guó)桑格中心的克里斯·泰勒·史密斯等人在中國(guó)北方人群中找到了一種重要的Y染色體標(biāo)記（Y-STR），這種染色體可能標(biāo)志著其攜帶者是建立了清王朝（1644～1911）的統(tǒng)治者、滿(mǎn)族征服者的后裔。根據(jù)基因變異的速度計(jì)算，這個(gè)族系的祖先可能是覺(jué)昌安，即滿(mǎn)族首領(lǐng)努爾哈赤的祖父，卒于1582年。如今，至少有160萬(wàn)男性攜帶有這種滿(mǎn)族Y染色體。也就是說(shuō)，覺(jué)昌安的后人有160萬(wàn)。

這種情況固然讓一部分人尋親更為容易，也從另一方面顯示了生命遺傳和演化的一種特點(diǎn)，所謂成功者和有權(quán)勢(shì)者容易把自己的基因遺傳下去。但是，無(wú)論從社會(huì)學(xué)還是遺傳學(xué)角度看，這種現(xiàn)象也是生命中的一種獨(dú)特現(xiàn)象。它讓少數(shù)人在性上面掠奪和侵占，并讓其DNA更多地流傳下去。然而，這樣的基因在生物學(xué)上并非是強(qiáng)勢(shì)基因。原因在于它違反社會(huì)公平和公正原則，并把“普天之下莫非王臣，率土之濱莫非王土”的專(zhuān)制傳遞下去。所以，當(dāng)順著Y染色體的指紋回溯人類(lèi)歷史時(shí)，會(huì)看到它揭示的一些非常令人不愉快的行為。這就是叢林法則和強(qiáng)者的盛宴。

同一個(gè)事實(shí)來(lái)自古愛(ài)爾蘭。公元5世紀(jì)古愛(ài)爾蘭是一個(gè)強(qiáng)大的帝國(guó)，其統(tǒng)治者叫奈爾。今天，愛(ài)爾蘭都柏林三一學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，每12個(gè)愛(ài)爾蘭人中就有一個(gè)是古愛(ài)爾蘭國(guó)王奈爾的后裔。而基因追蹤的結(jié)果表明，在全世界，有300多萬(wàn)男人都是奈爾的后代。這個(gè)事實(shí)提示，奈爾一點(diǎn)不遜色于成吉思汗、覺(jué)昌安和努爾哈赤。

另一方面，從生命現(xiàn)象看，這種現(xiàn)象其實(shí)是Y染色體的遺憾。因?yàn)?，只由一個(gè)人或少數(shù)人遺留下自己的DNA并不符合生物多樣性原則，當(dāng)然也無(wú)法讓后代過(guò)上幸福生活。自然的法則也會(huì)出來(lái)限制，當(dāng)播種者總是同一血緣或血緣太近時(shí)，要想自己的后代強(qiáng)壯是不可能的，因?yàn)橐粋€(gè)人的后代遍及人間，近親交配就不可避免。近親交配，其生不繁，后代的癡呆者不會(huì)是少數(shù)。

比如，愛(ài)爾蘭的男人在愛(ài)爾蘭西北部血緣關(guān)系更近，那里的每5個(gè)男人中就有一個(gè)擁有奈爾的特征性基因。這在疾病和后代遺傳上都可能產(chǎn)生致命的弱點(diǎn)。換句話(huà)說(shuō)，基因的單一性會(huì)造成對(duì)某種疾病的易感性。

親子和母系親緣鑒定

親子鑒定和母系親緣鑒定也需要STR檢測(cè)，不過(guò)，需要對(duì)多個(gè)染色體上的DNA進(jìn)行檢測(cè)。人的染色體即DNA，每個(gè)人的體細(xì)胞有23對(duì)（46條）染色體，分別來(lái)自父親和母親，其中22對(duì)是常染色體，一對(duì)是性染色體，男性為XY，女性為XX。親子鑒定就是要檢測(cè)16個(gè)基因（STR）位點(diǎn)，其中15個(gè)常染色體基因，一個(gè)是性染色體基因。

在這些STR位點(diǎn)中，每一個(gè)位點(diǎn)的數(shù)據(jù)都要求兩者至少有一個(gè)數(shù)值是相同的。不具有親子關(guān)系的被檢人之間，至少有三個(gè)位點(diǎn)數(shù)值不匹配。有一兩個(gè)位點(diǎn)不同，應(yīng)考慮基因突變的可能，再加做一些位點(diǎn)的檢測(cè)進(jìn)行辨別。親子關(guān)系是用概率來(lái)描述，即親子關(guān)系概率（RCP），RCP值大于99.73%時(shí)可確認(rèn)生物學(xué)親子關(guān)系。DNA親子鑒定否定親子關(guān)系的準(zhǔn)確率幾近100%，肯定親子關(guān)系的準(zhǔn)確率可達(dá)到99.99%。

對(duì)于母系鑒定，需要另一種DNA檢測(cè)，即線(xiàn)粒體DNA檢測(cè)。線(xiàn)粒體是為細(xì)胞提供能量的細(xì)胞器。一個(gè)線(xiàn)粒體中一般有多個(gè)DNA分子。它們攜帶著自己的DNA，即線(xiàn)粒體DNA。人體所有細(xì)胞（除紅細(xì)胞）里面都有線(xiàn)粒體，但只有女性的線(xiàn)粒體基因能隨其卵子遺傳給后代。男人線(xiàn)粒體只伴隨此男人生活一生，然后終結(jié)，不能遺傳給后代。因此，線(xiàn)粒體DNA表現(xiàn)為母系遺傳，只通過(guò)母系一脈傳遞，男性也能從母親那里繼承線(xiàn)粒體DNA，卻無(wú)法將它遺傳給自己的后代。

由此，可以通過(guò)檢測(cè)線(xiàn)粒體DNA，找到各民族、各地人的母系血緣關(guān)系。通過(guò)檢測(cè)古尸線(xiàn)粒體，也可弄清歷史上各個(gè)民族間的母系血緣關(guān)系、歷史故事、遷徙路線(xiàn)、歷史名人的民族、身份。另一方面，線(xiàn)粒體DNA中的基因突變能引起線(xiàn)粒體疾病，主要是從母親那里遺傳下來(lái)。不過(guò)，由于線(xiàn)粒體只通過(guò)卵細(xì)胞傳遞，對(duì)線(xiàn)粒體的基因測(cè)序還可以幫助攜帶致病線(xiàn)粒體基因的女性生下健康的孩子，如利用人工妊娠，避免使用有線(xiàn)粒體基因缺陷的卵子，而用健康卵子進(jìn)行妊娠，或接受健康女性的卵子捐贈(zèng)。

不過(guò)，線(xiàn)粒體DNA測(cè)序目前最顯著的成果是找到了人類(lèi)共同的母親，比如，被稱(chēng)為“線(xiàn)粒體夏娃”的7位女性，基因檢測(cè)的結(jié)果證明有7位女性是97%的歐洲人的祖母，這7位女性生活在10000年前到45000年前，她們也被稱(chēng)為歐洲的“宗族母親”。

與此相似的是許多猶太人最近找到了他們共同的原始母親，但不是1位，而是4位。

以色列海法的拉姆馬姆醫(yī)學(xué)中心的研究人員發(fā)現(xiàn)，在今天的350萬(wàn)阿什肯納茲猶太人中，約有40%（140萬(wàn)人）是4位女性共同的后代。這4位猶太祖母生活在2000年前的歐洲或近東，但不一定是在同一地方和同一個(gè)世紀(jì)。這4位女性每位都在其后代中留下了自己的基因印跡，今天的140萬(wàn)阿什肯納茲猶太人體內(nèi)都有這4位祖母的特征性基因，而在非猶太人中沒(méi)有這樣的基因，即使是猶太人但不是起源于阿什肯納茲猶太人的人群中，這些特征基因也很少見(jiàn)。

阿什肯納茲猶太人的祖先主要生活在中歐和東歐，從1世紀(jì)到2世紀(jì)他們從以色列遷徙到意大利，在12至13世紀(jì)他們又遷徙到東歐，并在二戰(zhàn)之前繁衍擴(kuò)大到近1000萬(wàn)人。如今全世界的猶太人約有1300萬(wàn)。

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