動植物也可做親子鑒定 非人源DNA鑒定揭開鯊魚身世之謎
原來動植物也可以做“親子鑒定”
非人源DNA鑒定揭開鯊魚身世之謎
□ 本報記者 余東明
□ 《法制與新聞》記者 黃浩棟
□ 本報通訊員 阮雋峰
看著10個集裝箱的魚翅，法醫張素華忍不住皺起了眉頭，畢竟要從這麼多的魚翅裏尋找“瀕危野生鯊魚”的魚翅猶如大海撈針。
今年1月，海警部門委託司法鑒定科學研究院(以下簡稱司鑒院)為不久前剛剛查獲的一批走私魚翅做種屬鑒定，以確定這批魚翅中是否含有瀕危野生鯊魚的魚翅，以便更好地打擊犯罪。
記者了解到，司鑒院法醫物證學研究室在5年前就已經佈局非人源DNA鑒定，先後完成了相關項目的科學研究、技術攻關、設備配置，直至建立了非人源DNA鑒定實驗室。從2020年開始，首次把“非人源DNA鑒定”列為法醫物證鑒定的常規業務範圍。
“非人源DNA鑒定包括對來自動物、植物、微生物等人類以外的樣本進行同一性鑒識、種屬鑒定以及親緣關係鑒定等，有點類似于給動植物做‘親子鑒定’。”張素華是業內青年拔尖人才，她所在的團隊也是科技創新領軍團隊，研究實力雄厚，技術攻關能力出眾。根據研究團隊的安排，由她主要負責非人源DNA鑒定的技術攻關和具體鑒定業務。通過幾年的摸索，她已經積累了豐富的工作經驗。
然而，等張素華和同事們趕到存放扣押走私魚翅的現場時看到，裝滿魚翅的蛇皮袋一個個分散堆在10個大集裝箱裏，由於長時間的海航運輸，絕大部分魚翅都已變質，一些腐敗嚴重的甚至還有蛆蟲在爬行，每個集裝箱裏都散發著濃烈的惡臭，即使戴著口罩，穿著防護衣，大家也還是被熏得不輕，身上的味道幾天都散發不出去。
魚翅是一種名貴食材，自古以來深受人們追捧，然而製作魚翅需要從活生生的鯊魚身上割下魚鰭，失去魚鰭的鯊魚幾乎等於被判了死刑。看著眼前這10個集裝箱的魚翅，一向熱愛自然與動物的張素華暗下決心，一定要查清這些魚翅的“身世”來源，依法打擊那些犯罪分子。
“如此大數量的魚翅，要進行完全鑒定是不可能的，我們團隊商議以後決定進行抽樣鑒定。”張素華說，在海警警員的幫助下，她和同事們一起將魚翅從集裝箱內搬出，光這個流程就持續了將近兩個小時。
時值一月，天氣陰冷，但張素華和同事們還是累得汗流浹背。
經過稱重和統計，本次扣押的魚翅重約4噸，被分裝在137個蛇皮袋中。張素華和同事們決定從每一袋魚翅中抽取兩份樣本，之後統一送回司鑒院進行鑒定。
好不容易完成魚翅數量的統計，但在取樣上又遇到了麻煩。“鯊魚魚翅的生物細胞含量本就非常稀少，加上大多已經變質腐敗，取樣就得更加小心，否則二次破壞將導致無法正常提取到有效DNA。”張素華說，“魚翅軟骨中的細胞含量相較于其他部位更集中，也是最容易提取DNA資訊的部分。我們在仔細檢查後，決定從這個部位進行取樣。”
提取魚翅軟骨是一項非常精細的工作，張素華他們要先對所有魚翅進行嚴格的消毒清潔後再將其泡發，最後才能進行取樣。魚翅的軟骨很纖細，為了不破壞樣本只能慢工出細活，他們幾乎花了一整天的時間才完成了全部魚翅樣本的取樣工作。
得到了可用的樣本，接下來就是進行正式的種屬鑒定。
“生物種屬鑒定通常會從鑒定外觀或DNA入手，但這次送檢的樣本只是魚翅上的一小部分，難以從外形上進行辨別，我們只有通過DNA比對，才能得出相對準確的結果。”張素華說，他們選擇了對魚翅組織中的兩段線粒體基因進行PCR擴增。
PCR擴增是一種用於放大擴增特定的DNA片段的分子生物學技術，其最大特點是能將微量的DNA大幅擴增，哪怕只是一丁點DNA，都能用PCR加以放大，十分適合鯊魚魚翅的鑒定。通過這一技術，張素華他們成功地在135份樣本中提取到了可供比對的基因序列。
提取到基因序列，下一步就是進行序列比對。“序列比對是基於生物學中的序列結構，如果將核酸序列和蛋白質一級結構上的序列都看成字符串的話，通過字符串之間的比對就能檢測序列之間的相似性。”說起自己的專業，張素華頭頭是道。
他們通過軟體將提取的樣本基因序列與國際公認的美國國立生物技術資訊中心數據庫內記錄的鯊魚基因序列進行比對，結果顯示，樣本基因序列與數據庫中記載的一種名為大眼長尾鯊的鯊魚基因序列相吻合。
大眼長尾鯊又稱深海長尾鯊，在中國臺灣沿海的熱帶水域有所分佈，自然世界保護聯盟2018年將這種鯊魚列為易危動物，同時也是《瀕危野生動植物物種國際貿易公約》附錄中所列物種。
為了增強序列比對結果的科學嚴謹，張素華等人還通過“系統發育樹”分析法為鑒定提供支撐。
“‘系統發育樹’是生物資訊學中描述不同生物之間的相關關係的方法。通過構建系統發育樹，可以實現對某一段基因序列的溯源。”張素華通過實驗發現，樣本的基因序列與大眼長尾鯊的基因屬於同源，進一步驗證了軟體比對的結果。
通過比對，張素華和她的同事們最終確定，接受鑒定的135份樣本中有97份樣本屬於大眼長尾鯊。經過換算後，司鑒院出具鑒定結果報告，認定海警扣押的總共4噸魚翅中約有71.8%屬於這一物種。目前，上海警方已經以涉嫌走私瀕危物種罪為由進行立案偵查。
自從非人源DNA鑒定納入法醫物證鑒定範圍起，張素華先後參與了中華鱘種屬鑒定、賽鴿個體識別與親緣關係鑒定、豬、牛親子鑒定等司法鑒定案件，對這一全新的司法鑒定領域有了深刻了解。
來自動植物的鑒定材料和人體組織相比有很大的不同，這些差異往往會讓鑒定工作更加難以進行。張素華回憶起她以前參加的一件木材類種屬鑒定案，當時她要對一件木製傢具椅子進行鑒定，已確認製造該椅子的木材來源。由於木材已經過深度加工，想要提取植物DNA相當困難，整個鑒定過程耗費了大量時間和精力。
此外，非人源DNA鑒定作為一種全新的鑒定項目，行業標準和權威數據的缺失也是鑒定工作的一大難點。張素華坦言，目前對於非人源DNA的比對很大程度要依靠國外公開數據庫記載的資訊，一旦遇上數據庫中沒有記載的物種，鑒定工作就變得無據可依，難以開展下去。
對此，司鑒院也積極採取應對措施。今年司鑒院完成了大麻類植物種屬和個體身份鑒定的行業標準制定，目前正在頒布中，該標準明確了對大麻類植物身份識別的合適區域以及相應的檢測、分析手段，率先為這一類植物的司法鑒定提供了鑒定參考。此外，司鑒院自建了包括致幻植物、毒蘑菇在內的DNA條碼數據庫，為這些物種的基因序列比對提供依據。
“目前，我們還在著手建立法醫學非人源DNA數據庫，以填補國內非人源司法鑒定的數據空白。”張素華說，科學探索沒有盡頭，只有不斷更新優化設施方法和建立健全數據資訊庫，才能為人類解開更多未解之謎。
