来源:上观新闻 2025年5月30日 作者:解放日报 刘雪妍
日前,司法鉴定科学研究院法医毒物化学研究室荣获上海市模范集体。
目前最顶尖的毒物检测技术有多厉害?
从灵敏度上来说,检测浓度可以达到万分之一到百万亿分之一。这是什么概念?就是能在西湖中检出一粒药物胶囊,相当于在沙漠中精准定位某一粒沙子。
从速度和精准度上来看,只需一撮头发,数小时就能打开一个人的毒药物摄入史。
苏州河畔,光复西路1347号,司法鉴定科学研究院(简称“司鉴院”)已有九十多年历史,见证了我国司法鉴定技术的发展历程。法医毒物化学研究室(简称“法化室”)承担着多类重大疑难案件的毒物鉴定任务,其技术积累与实践经验在全国处于前沿位置。
毒杀妻子的丈夫,喝完“草药”昏死过去的老人,被迷奸的女性,暗中投毒的室友……实验室里,法医抽丝剥茧,当证据在屏幕上化为直观的数据,真相也慢慢揭开。
技术迭代,提升鉴定能力
1991年,上海医科大学药学院的毕业生向平,站在了人生的十字路口。在学校举办的供需见面会上,薪酬丰厚的药企是许多毕业生心仪的去向。而作为班里唯一的中共党员,她选择了相对冷门的司鉴院。
“前辈那句‘为生者权,为死者言’深深吸引了我。我从小都对破案、警匪题材的文学和影视作品很感兴趣,这个工作感觉既神秘又有意义。”向平说。那时研究所条件简陋,全年案件数不多,且多是自然死亡,与毒物相关的案件少之又少。彼时我国的毒物检测技术尚处于起步阶段,毒物数据库几乎为零,建设工作困难重重,甚至连对照标准品的采购都面临窘境。
为了获得高纯度样品,他们用的是最朴实的办法——坐着绿皮火车跑药厂。20岁出头的向平跟着时任科室主任沈敏,带着介绍信南下广州、长沙,叩开一家家药厂大门。“有工作人员不理解,问我们要这些药粉干什么?我就晃着工作证解释:为了研究,为了救人!”向平回忆道,“我们收集到的主要品类包括农药、鼠药、安眠药等等,我们把它们装在密封瓶里,回到上海就赶快研制检测方法。”
为了获得更多研究样本,同时更好地为社会服务,沈敏带着团队翻黄页,给上海各大医院的急诊科打电话,告诉对方他们能进行毒物检测,协助临床诊治。“我们准备了BP机,24小时待命,半夜被叫醒是常事。”向平说,当年比较常见的意外是误服农药或毒鼠药,“有时候半夜三更自己一个人值班,一边是医生和家属在催结果,另一边紧盯仪器做分析,真的很紧张,不过也非常锻炼人。”
与此同时,随着境外毒品渗入,90年代我国毒情形势极为严峻。为了获得一手的生物样品,沈敏带着实验室的研究员们前往边陲地区的戒毒机构,穿过崎岖山路,在深山中完成了调研和取样。他们的努力,填补了毛发中哌替啶(一种人工合成的阿片类镇痛药)研究的国际空白,获得1999年司法部科技进步一等奖。
但研究的过程曲折而艰辛。“我们当时有一台气相色谱质谱仪,算是很先进的了,是用DOS语言一行行敲指令的,数据也都是用针式打印机‘咔哒咔哒’打出来的。”向平说,受制于技术手段,那时样品前处理很慢,通常要用两三小时,而且仪器灵敏度很低,就像近视眼找芝麻,对血样、尿样、脏器等检材的消耗也比较大。
随着技术的进步和他们的持续攻关,30多年后的今天,实验室的仪器灵敏度已经提升至皮克级。“从前要用一管血,对照筛查几天的毒物,现在可以用一束头发,在更短的检测时限,对更久远的涉药史进行追溯。”向平说,缩短毒物鉴定时间,就能为侦查取证甚至案件破获争取主动。
通过研究毒物和药物在毛干、毛根中的分布和时间过程、浓度和剂量、毛发颜色的关系并通过毛发分段分析,就能了解毒物和药物摄入的过程。向平举例,当迷奸案的受害人在几个月后报案时,血尿早已代谢干净,但如果把头发按一个月生长1厘米分段,就能在对应时间的位置检出药物;还有人在尿检结果呈阳性时大喊冤枉,声称是喝了“咳嗽药水”受到了影响,法医剪下他的头发,从离发根2厘米处检出了O6-单乙酰吗啡,这是海洛因的特征代谢物,而该种药水的主要成分及体代谢物并没有这一项。
与之类似的,几年前有对老夫妻,服用了在集市购买的“草药”后双双昏迷。丈夫出院后,妻子则在医院昏迷8个月后离世。家人将她的体液样本送来了司鉴院,但此时体液中的毒物已经代谢殆尽,没有检测到毒素残留。“后来他们补送了老人的头发,通过头发分段分析,我们在距离发根近6厘米至8厘米处检到了钩吻生物碱成分。”法化室法医王鑫说,其他证据也显示老人服用的是中药材钩吻,又称“断肠草”,毒性极强,足以致命。“老夫妻是误将钩吻当做红木香吃了,红木香是应用很广泛的中药材,还寓意着吉祥如意与爱情美满,可惜了……”
科学精神,还受害者公道
这些年来,法化室不断拓展可测药物种类。上世纪90年代收集的那百种样本,成为我国首批毒物数据库的基础,现在可检出毒药物种类仍在不断增加,技术体系日益完善。
在此基础上,许多原本难以检测的毒源也逐步纳入技术视野。比如气体毒物的鉴定,很长一段时间以来都是难点,因为气体进入人体后很容易逸出,常规的采样程序和检测技术,无法从体内检测到气体。但法化室现在已经探索出针对性的气体采样方案,并综合利用色谱分离和质谱技术,准确检测气体成分。
提到“嘉定兄妹中毒案”,法化室副主任严慧仍记得孩子母亲那撕心裂肺的哭声。那一年的“六一”儿童节前,5岁的哥哥和2岁的妹妹突然出现呕吐、腹痛等症状,送医后抢救无效死亡。“孩子母亲哭喊着指责医院救治不及时,一定要给个说法。”严慧说,“同为母亲,我能感受到她的痛苦,可我们筛选了上百种常规毒物,结果都是‘阴性’。”
在办案民警和病理法医的交流中,无意中说起孩子家隔壁是一个私营粮仓,就在孩子去世不久,隔壁粮仓就着火了。病理法医随口说道:“该不会是磷化氢吧!”。严慧心里一惊,原来粮仓为了防鼠防虫,一般会使用磷化铝或者磷化锌作为熏蒸剂来灭害。在吸收空气中的水分后,这类化学物质会释放出有毒气体磷化氢。
“磷化氢不是常规检测项目,检材有限,我们需要格外慎重。”他们决定先通过动物实验,在十多天时间里不断磨合鉴定技术细节,应用在遇害小兄妹的检材上,一次就测出了磷化氢的代谢物。严慧说,气体极易逸出不易收集,对于生物检材中气体毒物的检测在国际上也是难题,这些年来他们不断攻关,积累了很多经验,也取得了不少成果。
2023年初,某市的2名少女被3名男子带至酒店。不久,14岁的女孩小赵出现了嘴唇发紫、呼吸微弱等症状,送医后死亡。3名男子交代,他们带女孩们吸食了笑气,小赵在吸食过程中突然晕倒。为了确定小赵的死因,当地办案机关联系法化室委托开展鉴定。
如何判断是否吸食过笑气?法医施妍解释,最直接的证据是在死者体检出一氧化二氮成分,然而这种惰性气体进入人体后,会迅速通过呼吸逸出,很难被仪器捕捉到。按照常规的尸检程序采样和存放样本,到达实验室时气体早已无影无踪。于是他们连夜赶去了案发地,经过妥善的尸检取材后,再马不停蹄赶回上海,立刻开始检测。
“我们先把检材加热升温,将气体从原有的血液样本当中释放提取后进行检测分析,但一氧化二氮和人正常呼出的二氧化碳根本分离不开。于是采用色谱分离的方式,最终成功分离了气体。”施妍说,经过两天的努力,他们终于在死者体血液和肺组织中检出一氧化二氮成分,证明死者确实摄入过笑气。
守正创新,做行业标杆
近年来,新型毒品犯罪日趋隐蔽,法化室为提升检测效率做了很多努力。“新型毒品的特点就是变化多端,制毒者只要把化合物结构稍作改动,就像搭积木,这儿加个甲基,那儿换个苯环,就能绕开管制。而且其代谢速度大都比较快,我们必须不断更新检测方法。”严慧说。
严慧介绍,饮料、糕点、化妆品、生活用品中都可能被添加新型毒品。前几年流行的“上头电子烟”也是一种新型毒品,嫌疑人在电子烟油中勾兑了依托咪酯、美托咪酯等物质。依托咪酯很快被正式列入第二类精神药品目录。
“我们一直都在密切关注新型毒品的流行趋势,不断优化检测手段,希望能为新型毒品的管制提供科学依据。”严慧说,法化室在“十四五”期间承担了多项国家重点研发计划课题,其中就包括新精神活性物质及其代谢物的检测方法研究、新精神活性物质的预警等等。
毒品案件中,犯罪分子往往通过降低毒物剂量来逃避检测。对此,向平提出“样本超痕量”检测技术,借助高灵敏度平台,在特定毒物目标中实现了对极微量成分的识别。这一技术不仅为涉毒案件侦破提供了更可靠的技术支持,还应用于污水毒情监测,为精准禁毒提供科学依据。
法化室年轻团队还开发了“毒物快筛芯片”,可极大缩短现场检测时间。而与AI结合的“毒理预测模型”,则能通过微量检材推断中毒症状,为发现新型毒品提供了有力的技术支持,推动了我国在合成大麻素类物质整类列管方面的国际领先地位。
如今,向平已经接过了前辈的接力棒,成为法化室主任。她的团队已扩至20人,以80后、90后为主力。前不久,80后王鑫刚当选国际法医毒物学家协会(TIAFT)青年科学家委员会委员,是本届委员会中亚洲唯一的代表,也实现了我国在该委员会零的突破。
作为法医毒物学领域的国际性顶级协会,TIAFT汇聚全球法医、药物、毒物等多领域精英2000余名,青年科学家委员会委员席位仅8个。向平前些年已经成为TIAFT中国地区代表,作为全球法医毒物学专业顶尖专家,她带领团队连续3年入选全球前2%顶尖科学家榜单。
每周案例讨论会上,看到年轻人争辩疑难案件的样子,她都会想起自己初入行时的情形。“沈敏老师当年随时随地都会考我们,她会给剩米汤里加东西,看我们谁先验出来是苯巴比妥。为了获得乙醇准确的体代谢和消除数据,我们自己喝白酒,每30分钟抽一次血,用的就是10毫升的大针筒,手臂上扎得全是针眼。现在,轮到他们了。”她指着实验室里正操作仪器的法医陈航,“这小子为了验证酒精代谢问题,带头当实验志愿者。”
陈航身后,由他主导研发的毛发处理器正在工作,这台设备继承了前辈“土法上马”的攻坚精神,突破了国外只能用液氮或干冰制冷的思维定势,即将受邀在国际毛发分析协会主办的国际会议上进行展示。“这个原理来源于家用冰箱。”陈航说,“前辈们一直教导,我们要做的就是行业标杆。”
一代代毒物鉴定专家正是这样努力的。从20世纪80年代末,为了让引进的第一台大型设备“气相色谱-质谱联用仪”能连续正常运行,并加快建成毒物质谱数据库而彻夜轮守;到为了研究尸体腐败乙醇生成机制,在高温季节对溺水死亡且高度腐败的动物解剖取样;再到参与司法鉴定国家和行业标准和规范制修订,每年面向全国开展能力验证技术指导1500余项次……几十年间,无论在学界还是业界,法化室团队都是坚实的中坚力量。