大学化学, 2021, 36(10): 2107127-0 doi: 10.3866/PKU.DXHX202107127

 

寻找消失的血迹——揭开隐藏的真相

杨佳仪, 刘军枫,

Looking for the Missing Blood: Uncover Hidden Truths

Yang Jiayi, Liu Junfeng,

通讯作者: 刘军枫, Email: ljf@mail.buct.edu.cn

第一联系人:

2019级本科生

收稿日期: 2021-07-31   接受日期: 2021-09-10  

基金资助: 北京化工大学优秀本科育人团队立项.  化学系列课程本科育人团队,2019

Received: 2021-07-31   Accepted: 2021-09-10  

Abstract

With the great development of modern science and technology, chemistry has gradually penetrated into different disciplines, especially in forensic medicine. In this article, we will follow Professor Fall on a wonderful detective journey to understand how ancient and modern forensic scientists use chemical means to detect the disappeared blood, restore the process of the event, and uncover the truth behind various cases.

Keywords: Forensic medicine ; Chemical means ; Blood ; Detection

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本文引用格式

杨佳仪, 刘军枫. 寻找消失的血迹——揭开隐藏的真相. 大学化学[J], 2021, 36(10): 2107127-0 doi:10.3866/PKU.DXHX202107127

Yang Jiayi. Looking for the Missing Blood: Uncover Hidden Truths. University Chemistry[J], 2021, 36(10): 2107127-0 doi:10.3866/PKU.DXHX202107127

伴随着一束刺眼的光,福尔教授在深山密林中艰难地睁开眼睛。眼前一切都是那么陌生,依稀听到远处几只鹧鸪的叫声和微风吹动树叶“窸窸窣窣”的声音。“我不是在实验室里做检测吗,怎么……”福尔教授揉着脑袋整理思绪。片刻后,几个身着古装的壮汉好像在朝着他走来,福尔感觉不妙,赶紧拍了拍牛仔裤上的灰,疾跑到附近的一颗大树后躲了起来。“呼~好险!”福尔露出一只眼睛观察着四周的动静:只见几个壮汉护送着一个满面书生相的男子,“应该是个官员。”福尔猜测道。他们停在了不远处一堆烧焦房屋的废墟前。福尔定睛一看,吓了一跳:在废墟前躺着一具被大面积烧焦的尸体。而那位官员此刻正在对死者的遗体进行观察,他先从木箱中拿出银钗伸入死者喉部后取出,仔细端详银钗的颜色变化。福尔这时意识到:他好像穿越了。

1 就地取材——酒和醋的妙用

在荒无人烟的树林里,泥瓦匠的死因成了天大的谜团。可怜的泥瓦匠倒在被烧毁的屋前,身体有一半皮肤都已经被烧成焦黑。福尔躲在树后,听到泥瓦匠的妻子和那断案官员的对话,也对事情略知一二。经办案官员观察,受害者泥瓦匠太阳穴处有一巨大伤口,比对之后确定凶手作案凶器为镰刀。“太阳穴!这可是人体的死穴啊,极有可能是伤及动脉,导致失血过多而死。”福尔的大脑中不断闪现出他曾亲眼见过的案件。这时,只见那位官员命手下拿来两只坛子,一只是醋坛,另一只是酒坛,先将地面的灰尘和杂物扫除,然后将二者倒在死者头部所枕的地面上。片刻后,血迹奇迹般地重新显现。官员用手指蘸取一些地上的血迹,经观察后进一步确定此为死者太阳穴部位流出,证实了福尔的猜想。“妙啊!隔老远都能闻到一股醋酸味还有酒香,那官员应当用的是浓度较高的醋,也就是苏轼《格物粗淡∙韵藉》中所说的‘酽醋[1]’。血迹是血液的水分蒸发后残留的有形成分,主要成分是动物蛋白质。酒和醋作为有机试剂可以与血渍中凝固了的蛋白质作用,把渗入地下的血迹浸提出来,使之溶解显现[2, 3]。而血迹显现后,可以明确地观察到血迹的分布以及血迹的颜色状态。怪不得常有中医说到‘醋性温,可散瘀血’,看来以后吃饭也要适量加些醋了。”福尔情绪突然激动起来,忍不住拍手叫好,同时也对这位官员肃然起敬。(注:由于当时的醋和酒与现在的醋和酒在成分上的区别并不清楚,这种方法的原理和现象现在并不十分明确。)此时,大事不妙,福尔的位置暴露了,一支箭正极速向他射来,直插胸口,福尔顿时晕了过去。

2 “会发蓝光的”鲁米诺

再次醒来后,福尔的脑袋昏昏沉沉的,他又回到了熟悉的实验室。仔细回想着刚才发生的事情,好像胸口还在隐隐作痛,又好像是在梦里。平台上是摆放整齐的实验器具,福尔想到自己的工作还没有完成,立马打起精神。这是一起棘手的刑事案件,犯罪嫌疑人为受害人的妻子。在丈夫遇害后,民警从他们的家里找出一件可疑物品:妻子刚洗未久的连衣裙。短短的几分钟内,妻子还能够不顾丈夫的安危而去清洗自己的一件连衣裙,行为实属可疑。

福尔此次使用的“魔法棒”是鲁米诺试剂,鲁米诺试剂是由鲁米诺(图 1)和过氧化氢混合制成。福尔将这种试剂装入喷雾瓶中,接着关掉了实验室的大灯,使之处于昏暗的环境下,然后将试剂喷在连衣裙表面。果然,福尔看到连衣裙的裙摆处发出了蓝色的光。由于血液中含有大量血红蛋白,且血红蛋白中含有铁元素。铁可作为过氧化氢分解的催化剂,将其分解为水和氧气,鲁米诺则会被分解出的氧气氧化,从而显现出蓝色荧光(图 1) [4]

图1

图1   鲁米诺的分子结构、粉末颜色和鲁米诺被氧化时发出的蓝光[5]


望着一旁目瞪口呆的搭档民警,福尔为他揭示了连衣裙裙摆发光背后的奥秘(图 2):在碱性条件下,氢氧根离子攻击鲁米诺分子上两个N原子所连接的质子,从而生成了一个双阴离子;两个N原子上的负电荷迁移至与其相邻的羰基氧上,形成我们熟知的烯醇结构。此时,过氧化氢分解产生的氧气便会赶过来“凑热闹”。通过环加成反应,成为环状过氧化物。然而这种过氧化物极其不稳定,随着N2的离去,O原子上的负电荷返回,反应又形成了羧基阴离子并释放出氮气,还有激发态的3-氨基邻苯二甲酸(3-APA*)。在这种激发态的物质转变为基态的过程中,其释放的能量以光子的形式存在,从而发出蓝色可见光[4]

图2

图2   鲁米诺发光机理图[4]


“这种检测方法灵敏度极高,就算是千分之一浓度的血液,也能检测出来。”福尔补充说道。但此种方法也具有一定的局限性。通过上文我们了解到的机理可知,是氧气的氧化作用导致鲁米诺发光。那么用其他的氧化剂是否也能做到呢?为证实嫌疑者衣物上的痕迹是否为血迹,福尔又进行了进一步检测。

3 另一种蓝色——联苯胺实验

联苯胺实验是鉴定血迹是否存在的一种重要的实验方法之一[3, 6]。由于此实验的极其高的灵敏度,福尔只剪了一小块连衣裙裙摆为待测样本。取样后,福尔首先向其中加入冰醋酸,接着是联苯胺饱和溶液,静置20 s后,加入过氧化氢。此时,所取的待测样本变成了蓝色(图 3) [3]。此种方法与鲁米诺试剂检测血迹的原理有相似之处,都利用了血红蛋白中的铁元素将过氧化氢分解生成氧气。而新生成的氧气会将无色的联苯胺溶液氧化形成联苯胺蓝,也就是我们看到的另一种蓝色。至此,福尔教授终可确定其为血迹。最后经DNA分析检测仪,结果与受害者基因基本一致,真相得以浮出水面。手中的工作总算是告一段落,福尔意味深长地叹了口气。

图3

图3   联苯胺实验前后对比[3]


4 结语

“地狱空荡荡,魔鬼在人间”。人类本来就是情绪复杂的物种,是一个矛盾体。在面对不同的事情,每个人的处理方式也有所不同,但不可避免有人总会以非常极端的手段进行处理,甚至酿成弥天大罪。在此之后,为了掩盖自己罪行从而逃避法律的审判,犯罪嫌疑人常常会采用各种手段隐藏真相。但幸运的是,古今法医学专家们的存在,能够通过各种手段破译死亡密码,让真相大白于天下。

现代科学技术的迅速发展,为法医专家们的工作提供了更多便捷,如今专家们的“破案工具”已不再是酒和醋或是银钗,而是更先进、更精准的科学仪器。我们不能否认,在古今中外的历史长河中,化学学科始终贯穿于各个领域。社会发展和人类文明自始至终都不曾离开化学,化学也肯定会为现代以至今后人类社会的发展实现更多可能!

参考文献

酽醋. 百度百科. [2021-07-26]. https://baike.baidu.com/item/%E9%85%BD%E9%86%8B/1898217

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(宋)宋慈. 洗冤集录. 北京: 团结出版社, 2017.

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胡志堂. 法医宋慈. [2021-07-26]. https://v.sogou.com/series/orswyzlqnrqxsxzwhaydaojvbg32ruv5zphljsa.html

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袁传军. 化学教育(中英文), 2021, 42 (10), 7.

URL     [本文引用: 3]

鲁米诺. [2021-07-26]. https://baike.sogou.com/v72233888.htm?fromTitle=鲁米诺

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朱传红; 郑道利; 倪尧志; 王海生; 宁平; 方慧; 刘艳. 刑事技术, 2012, (6), 13.

URL     [本文引用: 1]

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