近日，一篇来自于刑事技术领域的文章《法医SNP系谱推断技术助破14年久冷案》刷爆法医圈，原因在于公安的刑侦破案手段又增加了一把强有力的技术利剑，而且该手段可专门针对积案、冷案的侦破。
那么，什么叫法医SNP系谱推断技术呢？按照文章作者的说法，是指[1]通过检测和分析全基因组数据，可预测父系和母系的1∽7级亲缘关系（高祖至玄孙，即五服），且能分析关系远近。
如此厉害的技术为什么以前不应用在法医学领域？到底SNP是何方神圣？
SNP是single nucleotide polymorphism的缩写，中文全称为单核苷酸多态性，它是指如果超过1%的人口在相同基因位点上有一个不同的核苷酸，那么这种单个核苷酸变异引起的基因多态性就被称为SNP。就好比一片已成熟且玉米粒是金黄色的玉米地里突然夹杂了几株玉米粒是白色的植株，当然这还仅仅是涉及到色泽的改变。但如果是性状的改变，则有可能是致命的，比如早老综合征患者的LMNA基因上CGT突变成CTT，就是一种典型致病SNP，它可以使人衰老的过程较正常快5∽10倍，患病儿童一般活不过20岁。
经过研究发现，SNP具有如下一些特性：
第一，分布密度高。占人类基因多态性达90%以上，在HapMap二期计划中共发现了超过1000万种的人类基因组SNPs。
第二，标记二态性。前述所说的早老综合征患者的CGT突变为CTT，就只涉及到单个碱基的变异，即从G碱基变成了T碱基。也就是说，该位置只存在2种不同的碱基，因此从这样一个单一位点来看，其多态性变化要明显比其他分子低。为什么会低呢？因为人体碱基共有四种，其变异涉及四种类型，而SNP在单个位点上仅涉及一种变化，类似于围棋的“非黑即白”。因此，一个单个的SNP片段它的标识能力大大低于STR，看上去应用前景似乎很黯淡，但是由于SNP本身具有分布密度高的特点，只要通量足够高，其总体标识能力强于STR。就好比计算机二进制算法本身只有0和1两个数，但只要出现次数足够多，数据量够大，同样可以代表某个特定的数值或者某种特定的状态，从而体现它的唯一性。
第三，位置不均匀。大约只有4.3%的SNP位于外显子内，外显子的功能就是根据基因信息合成蛋白质的一级结构，而这其中很大一部分牵涉到生物性状的改变。例如，研究人员通过分析SNP，即可获得嫌疑人种族、瞳色、发色和肤色等重要信息。
第四，突变率低。突变率仅为STR的十万分之一，所以SNP被研究人员普遍认为是一种能够稳定遗传的早期突变。
虽然SNP具有如此诸多优点，能够比STR提供更全面的信息，但是第一代测序技术的成本高、通量低、人力需求大，所以作为必须是高通量才能有效应用的SNP，由于成本畸高，迟迟得不到很好的应用。
那么要想一门技术得到广泛应用，成本的大幅度下降是关键，尤其对于刑事案件侦破来说，动则上千份检材的检验量，更是如此。因此，随着第二代测序技术的应用，SNP的法医学应用终于成为了现实。2018年，美国警方利用该手段破获“金州杀手案”，现已列为美国警方破获冷案积案的手段之一，截至2020 年底已在数千起案件中应用，破获积案百余起[2]。
目前，二代测序技术分析SNP的法医学应用主要体现在四个方面：
第一，身份鉴定。有一类SNP在2个个体之间相同的概率极低，这就为辨别不同个体、排除嫌疑人创造了良好条件。截止2019年底，共有90种SNP的身份鉴定试剂盒被设计出来专门应用于法医学研究。
第二，系谱推断。这一类SNP广泛存在于X染色体、Y染色体和线粒体DNA，主要起到标记基因的作用，常运用于失踪人口案件或重大事故后的身份鉴定。由于SNP具有突变率极低的优点，因此，即使参考样本和证据样本已经相隔很多代，SNP仍然能够为亲权鉴定提供大量信息，从而能证明来自于一个近代的共同祖先。
第三，始祖推断。这一类SNP能确认原始祖先的来源地。截止2019年底，共有41个始祖推断试剂盒设计出来，可用于辨识来自七个大陆地区的人群，包括东亚、中南亚、大洋洲、美洲、欧洲、非洲和中东。例如，2003年的美国路易斯安那州连环杀人案，虽然有人指证嫌疑人是白人，但经过始祖推断试剂盒分析，是非洲裔深色皮肤人种的概率为85%。
第四，表型推断。这一类SNP主要为法庭科学提供嫌疑人的外部可见信息。例如，肤色、发色、瞳色等。典型的如，作为四大二代测序技术分析系统之一的IrisPlex系统,可用于确认蓝棕色瞳孔的DNA，并且对3800例欧洲人群体蓝棕色瞳孔辨认的准确性达94%[3]。
鉴于二代测序技术分析SNP的法医学应用有着如此多样和广阔的前景，公安部物证鉴定中心牵头组织法医物证专家和遗传学专家研发了适用于中国人族群的法医SNP系谱推断技术，并于2020年成功侦破14年前发生在新疆兵团某师辖区的一起强奸杀人案，下面图表就是利用该手段侦破案件的过程[1]。
随着技术手段的不断改进，精度更高、成本更低的分析手段将进一步推动SNP的法医学应用，未来我们将看到更多利用该新型手段侦破的案例。
但是技术始终是一把双刃剑，既能载舟、亦能覆舟，作为法律人士，我们始终应保持清醒的头脑，因为任何技术也做不到100%的确定率，仍然应当审慎的对待技术类证据，特别是现有证据为孤证时更应慎重，同时做好必要的审查工作，确保和其他在案证据能够互相印证。
根据该类型技术手段的特点，审查重点应做到如下把握：
一是用于鉴定的SNP试剂盒，是否真正具有高通量的特征，必要的高通量，是确保其分辨率的前提。如果不具有足够的高通量，其分辨率应当引起足够的怀疑和重视，就目前而言，尚无法像STR技术那样做到同一认定的水平，建议谨慎使用已得出的分析意见。
二是鉴定时应当确保足够的样本进行检测。尽管DNA检测样本以微量计，但样本检测初始量也并非可以无限小。例如，HIrisPlex系统针对24个瞳色和发色的 DNA 进行多重检测，其中包括6个IrisPlex SNPs，其最少应提供63 pg样本方可进行检测[4]。
三是鉴定时使用的测序系统不同，其各自的优缺点应予以把握，不能盲目迷信原鉴定机构的检测效果，从而忽视其隐瞒的“缺点”，见下图表[5]。
四是能够熟练运用SNP的鉴定机构和鉴定人员仍然不多，而最关键的是目前全球各国DNA数据库均基于STR基因座，中国也不例外；比较来看，基于SNP的数据库数据太少、而且建设进展较为缓慢，因此，它只能作为一种辅助印证手段。因此，STR技术仍然是当前法医DNA领域的主流技术，不可偏废。所以在审查时不能忽略对STR技术的审查。
总之，一项技术的普及与运用，离不开研究人员的不懈努力和广泛参与，并在不断探索中做到优化与完善。作为法律人士的我们则应当时刻注意到新技术的应用，努力在办案实践中，将类似二代测序技术分析SNP的法医学应用与审查为法律的公平与正义更好地服务。
【参考文献】
1. 刘京等. 法医SNP系谱推断技术助破14年久冷案[J]. 刑事技术，
2021.1.28网络首发，首发地址：https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1347.D.20210128.1514.001.html
2. PHILLIPS C. The Golden State Killer investigation and the nascent field of forensic genealogy[J]. Forensic Science International: Genetics, 2018, 36: 186-188.
3. Walsh S，Liu F，Ballantyne KN，et al. IrisPlex：a sensitive DNA tool for accurate prediction of blue and brown eye colour in the absence of ancestry information［J］. Foren⁃sic Sci Int Genet，2011，5（3）：170-180
4. Walsh S，Liu F，Wollstein A，et al. The HIrisPlex system for simultaneous prediction of hair and eye colour from DNA［J］. Forensic Sci Int Genet，2013，7（1）：98-115
5. Goodwin S，McPherson JD，McCombie WR. Coming of age：ten years of next⁃generation sequencing technologies ［J］. Nat Rev Genet，2016，17（6）：333-351
作者：上海靖予霖律师事务所、刑事技术部主任 徐跃灵君
