科学能否破解法国双胞胎强奸案之谜?

科学能否破解法国双胞胎强奸案之谜?

目前,一对双胞胎因在过去六个月内犯下六起强奸案而被法国马赛市拘留。受害者已经辨认出这对双胞胎的面孔,而且从其中一个犯罪现场获得的 DNA 证据证实其中至少一人有罪。但由于这对双胞胎(仅被确认为约翰和埃尔文)拥有几乎相同的 DNA,检察官表示他们无法确定哪个兄弟是强奸犯,或者他们是否都参与了强奸。难道科学不能解决这种谜团吗?

理论上是的。

同卵双胞胎,例如约翰和埃尔文,是由一个卵子与一个精子受精而产生的。直到最近,人们还认为他们的 DNA 是 100% 相同的。但胎儿发育过程中会发生罕见的突变,因此尽管两个基因组一开始相同,但最终却不同。

问题在于这些突变并非存在于所有组织中,这意味着寻找双胞胎之间的基因差异就像大海捞针。

2004 年,在密歇根州发生的一起涉及同卵双胞胎的强奸案中,一家名为 Orchid Cellmark 的法医实验室试图找到 DNA 突变,以揭示在犯罪现场发现的精液是哪位兄弟的。当时,科学家们瞄准了大约 50 万个可能在兄弟之间不同的常见基因变异。(这些变异被称为单核苷酸多态性,SNP,是至少 1% 的人口中存在的基因变异。)但他们无法确定任何差异,检察官没有定罪任何人。

从那时起,对同卵双胞胎的研究已经取得了进展,但它通常集中于疾病的起源(例如,观察双胞胎中一个患有帕金森氏症的人与一个不患有帕金森氏症的人之间的基因差异),而不是在强奸试验中区分双胞胎的基因组。

2008 年,一项重大突破出现了,阿拉巴马大学的遗传学家发现双胞胎之间的遗传变异比之前认为的要多。他们得出这一结论不是通过研究 SNP,而是通过研究拷贝数变异,这是当时很少有研究人员研究过的一种突变。由 Carl Bruder 和 Jan Dumanski 领导的团队比较了 19 对同卵双胞胎,发现所有双胞胎都存在 CNV(当基因在 DNA 中被删除或插入时发生的现象),这意味着他们都是可以区分的。

问题在于:区分同卵双胞胎 DNA 的技术尚未准备好在法庭上使用。今年秋天,蒙特利尔麦吉尔大学的研究人员还宣布,他们能够区分同卵双胞胎的 DNA,这次是通过观察“单碱基突变”来实现的,即基因组中的一个字母变为另一个字母。麦吉尔大学医学和人类遗传学助理教授布伦特·理查兹告诉《大众科学》杂志:“我们已经找到证据,在某些同卵双胞胎中,每个双胞胎的身份都可以通过 DNA 测试来辨别。”

然而,在研究的 33 对双胞胎中,研究人员只能区分出两对同卵双胞胎。理查兹指出,如果他们决定在研究中针对更多突变,结果可能会更准确。“我们只评估了大约 50 万个基因变异。然而,人们可以轻松地对多达 150 万个基因变异进行基因分型,这将使​​识别正确双胞胎的概率增加约 3 倍。”

问题就在这里:博伊西州立大学生物学和刑事司法学教授 Greg Hampikian 表示,这种区分同卵双胞胎 DNA 的技术还不能在法庭上使用。他告诉《大众科学》杂志:“还没有人在法医案件中使用过这种技术,而且它很可能还需要一段时间才能达成普遍共识,并根据 Daubert 标准在美国法庭上被接受。”根据这一标准,只有当科学专业知识所依赖的技术经过测试、经过同行评审、具有已知的错误率并在科学界得到广泛接受时,它才是可接受的。

对于犯罪嫌疑人来说,拥有双胞胎可能会让他们轻松脱身。
法国媒体援引了评论马赛双胞胎案的专家的话,称所需的 DNA 技术成本太高:数十万欧元,甚至数百万欧元,这是一些数字。汉皮基安和理查兹都不同意这种说法,他们认为这项技术的成本将达到数万美元。在这些情况下,实验室不能依赖标准的 FBI DNA 测试,因为这些测试评估的区域对于同卵双胞胎来说是相同的。汉皮基安说,他们需要进行全基因组测序,目前这项测试的成本约为 10,000 美元。汉皮基安补充说,为了获得更好的结果,这必须与甲基化研究相结合,甲基化是 DNA 上的化学标记,会随着环境的变化而变化(出生后,双胞胎会暴露在不同的环境条件下)。然而,并不能保证一定能发现差异。

汉皮基安解释说,一个问题是,你必须研究大量不同的组织才能确定能否区分双胞胎,因为突变非常罕见。

俄亥俄州 DNA 诊断中心 (DDC) 实验室主任迈克尔·贝尔德告诉《大众科学》,在他最近研究的同卵双胞胎中,可以在脸颊样本中发现突变,而兄弟之间的血液和指甲样本 DNA 是相同的。“有突变,但很难确定它们发生在哪里,”他说。此外,贝尔德补充说,全基因组测序需要的 DNA 数量比通常在犯罪现场发现的要多。

为了确保他们能正确地定罪,马赛的调查人员将需要依赖其他因素,如不在场证明、供词和犯罪历史。他们还可以查看指纹,同卵双胞胎之间的指纹是不同的,其中一种假设是,指纹不同是因为双胞胎在子宫中占据不同的位置并且移动方式不同。

如果以上这些都无法实现,那么拥有一个双胞胎就可能成为嫌疑人脱身的捷径。2009 年,在柏林,一对双胞胎兄弟在一次惊天动地的百货商店盗窃案后获释。当晚只找到了 DNA,德国法庭无法确定这具尸体属于哪一对双胞胎,因此不敢冒险将无辜者关进监狱。“我们为德国法律制度感到自豪,”这对双胞胎当时宣称。

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