法醫(yī)昆蟲標(biāo)本的數(shù)字庫建立與應(yīng)用

　　摘要: 依托福建農(nóng)林大學(xué)植物病蟲害數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)平臺，建立刑事科學(xué)技術(shù)法醫(yī)昆蟲標(biāo)本數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫提供樹形圖、縮略圖兩種瀏覽方式和搜索功能，每個(gè)物種均有獨(dú)立的二維碼，通過掃描二維碼，可以快速查閱，提高了昆蟲標(biāo)本資源的利用率。

　　關(guān)鍵詞: 法醫(yī)昆蟲; 昆蟲標(biāo)本數(shù)據(jù)庫; 數(shù)字化應(yīng)用

　　昆蟲是地球上最繁盛的類群，它對人類社會的生存和發(fā)展有重大的影響。法醫(yī)昆蟲學(xué)是一門研究昆蟲在刑事科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的學(xué)科，例如命案現(xiàn)場勘查，特別是室外現(xiàn)場，尸體作為獨(dú)特的氣味源，吸引著大量嗜尸性昆蟲聚集、繁衍，刑事科學(xué)技術(shù)人員通過現(xiàn)場勘查對昆蟲標(biāo)本采集、分析，并利用這些昆蟲的生長發(fā)育時(shí)間、外部結(jié)構(gòu)、部分高度特化的昆蟲種類小棲息地分布特點(diǎn)等規(guī)律，判斷出兇殺案件受害人死亡時(shí)間段和案發(fā)第一現(xiàn)場地理范圍。

　　刑事科學(xué)技術(shù)法醫(yī)昆蟲學(xué)的研究內(nèi)容包括: 通過對尸體內(nèi)外或尸體附近環(huán)境中采集到的昆蟲標(biāo)本進(jìn)行檢驗(yàn)、鑒定、分類，明確昆蟲種類和地理分布，確定生長發(fā)育狀態(tài)，結(jié)合昆蟲在尸體上的生態(tài)群落演替，研究關(guān)于死亡時(shí)間的問題; 通過觀察昆蟲在尸體上的聚集方式、昆蟲體內(nèi)毒物檢測以及代謝異常情況，判斷損傷或中毒等死亡原因; 通過調(diào)查昆蟲的地理分布，分析種群遺傳和分布特性，判斷尸體是否被遠(yuǎn)距離移動(dòng)過，進(jìn)而判斷死亡地點(diǎn); 以及其他可通過昆蟲研究協(xié)助解決的法醫(yī)學(xué)問題等( 蔡繼峰等，2015) 。

　　1 刑事科學(xué)技術(shù)法醫(yī)昆蟲學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀

　　由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，刑事科學(xué)技術(shù)已進(jìn)入微量分析階段，包括原子吸收光譜，紅外光譜，熒光光譜，氣相色譜，高效液相色譜、質(zhì)普、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等。這些高密度微量分析技術(shù)同樣在法醫(yī)昆蟲學(xué)中可以發(fā)揮重要作用。其中，法醫(yī)昆蟲毒理學(xué)的主要研究內(nèi)容有: 檢測尸食昆蟲體內(nèi)藥( 毒) 物，以推斷死者生前染毒情況; 監(jiān)測藥( 毒) 物對昆蟲生長發(fā)育影響，以協(xié)助確定死后間隔時(shí)間。前者作為法醫(yī)毒理學(xué)的重要組成部分，其可靠性和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值已得到廣泛認(rèn)同，特別是在尸體高度腐敗甚至白骨化的案件中，尸食昆蟲的藥( 毒) 物檢測價(jià)值愈發(fā)凸顯( 鄒熠等，2011) 。法醫(yī)昆蟲學(xué) DNA 分析技術(shù)主要包括限制性片段長度多態(tài)性 ( RFLP ) 、DNA 隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性( RAPD) 和 DNA 序列分析等技術(shù)，可以對尸食性昆蟲進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地種類鑒定、判斷昆蟲體內(nèi)是否含有人體 DNA。

　　2 國內(nèi)昆蟲數(shù)字化應(yīng)用情況

　　目前，國內(nèi)關(guān)于昆蟲的網(wǎng)站已經(jīng)具有一定的數(shù)量，且各具特點(diǎn)。其中具有一定影響力的有: 中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所( http: ∥www.kiz.ac. cn /zyfw /kxsjk /dwsjk) ; 藍(lán)色動(dòng)物學(xué)( http: ∥www.blueanimalbio.com) ; 臺灣昆蟲譜( http: ∥gaga.biodiv.tw) ; 昆蟲標(biāo)本數(shù)據(jù)庫( http: ∥www. yellowman.cn ) ; 昆蟲網(wǎng)( http: ∥insect.sppchina. com; https: ∥www.insect-sale. com) 等。從表 1 可以看出，這些網(wǎng)站中物種范圍有涵蓋全動(dòng)物界的，也有側(cè)重昆蟲綱的，圖片類型有黑白的也有彩色的。

　　經(jīng)過查詢，在互聯(lián)網(wǎng)和國內(nèi)昆蟲網(wǎng)站都沒有關(guān)于刑事科學(xué)技術(shù)法醫(yī)昆蟲的目錄或二級子站。利用法醫(yī)昆蟲進(jìn)行案件分析時(shí)，昆蟲種類的鑒定是首要的一步( Catts et al.，1990) ，如何對現(xiàn)場采集的昆蟲進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地種類鑒定，從而為案件偵破提供方向，這是我們從事刑事科學(xué)技術(shù)工作人員首要要解決的問題。本文通過建立刑事科學(xué)技術(shù)法醫(yī)昆蟲標(biāo)本數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)庫，希望可以為法醫(yī)昆蟲種類的鑒定提供幫助。

　　3 刑事科學(xué)技術(shù)法醫(yī)昆蟲標(biāo)本庫數(shù)字化應(yīng)用

　　3.1 法醫(yī)昆蟲標(biāo)本的數(shù)字化存儲

　　刑事科學(xué)技術(shù)的法醫(yī)昆蟲標(biāo)本庫數(shù)字化應(yīng)用是將刑事案( 事) 件現(xiàn)場勘查中采集到的實(shí)體昆蟲標(biāo)本轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，存儲于數(shù)據(jù)化網(wǎng)絡(luò)標(biāo)本庫中。法醫(yī)昆蟲標(biāo)本信息的儲存形式以及規(guī)范是極為重要的，這既關(guān)系到標(biāo)本信息的規(guī)范化，又是標(biāo)本信息數(shù)據(jù)庫檢索的主要依據(jù) ( 趙帥等.2013) 。已建立的法醫(yī)昆蟲標(biāo)本庫中的信息包括: 標(biāo)本編號、目名、拉丁學(xué)名、中文名、產(chǎn)地信息圖片等字段。

　　3.2 法醫(yī)昆蟲標(biāo)本影像資料的采集處理

　　拍攝法醫(yī)昆蟲標(biāo)本影像資料是建立法醫(yī)昆蟲標(biāo)本庫數(shù)字化應(yīng)用的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)庫的法醫(yī)昆蟲標(biāo)本以福建省羅源縣公安局刑事科學(xué)技術(shù)室法醫(yī)昆蟲標(biāo)本實(shí)驗(yàn)室、福建農(nóng)林大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院昆蟲標(biāo)本室為基礎(chǔ)，進(jìn)行影像采集工作。拍攝的法醫(yī)昆蟲標(biāo)本以種為單位，選取保存完好、特征明顯、具有代表性的優(yōu)質(zhì)標(biāo)本進(jìn)行拍攝。拍攝時(shí)分別從昆蟲背面和腹面兩個(gè)角度進(jìn)行拍攝。

　　3.3 利用法醫(yī)昆蟲影像資料，按照分類學(xué)構(gòu)建數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)標(biāo)本庫

　　我們將拍攝到的法醫(yī)昆蟲影像資料，按照昆蟲分類學(xué)的基本要求，進(jìn)行法醫(yī)昆蟲數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)標(biāo)本庫分類，共分綱，目，科，種四個(gè)階元。數(shù)據(jù)庫依托福建農(nóng)林大學(xué)植物病蟲害數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)標(biāo)本庫網(wǎng)站( http: ∥210.34.81.90 /index.do) ，建立單獨(dú)的法醫(yī)昆蟲目錄( 圖 1) ，在目錄中有法醫(yī)昆蟲名錄中各目、科、種昆蟲標(biāo)本影像圖片。網(wǎng)站管理員可以利用后臺管理系統(tǒng)完成法醫(yī)昆蟲標(biāo)本數(shù)據(jù)的錄入和發(fā)布工作，并且在物種分類地位發(fā)生變動(dòng)后，快速地進(jìn)行數(shù)據(jù)更新( 吳瓏等，2016) ，前臺主要用來展示數(shù)據(jù)庫的信息，包括文字、圖像等多種數(shù)據(jù)類型。

　　3.4 利用數(shù)據(jù)庫檢索標(biāo)本資料，用于刑事偵查

　　昆蟲證據(jù)是命案現(xiàn)場重要的線索，應(yīng)該被視為與血痕、指紋、毛發(fā)和纖維同樣重要的物證 ( 馬孟云等，2016) 。在刑事偵查工作中，經(jīng)常會遇到對命案現(xiàn)場、或者非正常死亡的現(xiàn)場勘查，而對于在現(xiàn)場出現(xiàn)的腐敗尸體( 尸塊) ，其死亡時(shí)間的推斷成為了刑事偵查偵破的關(guān)鍵。由于腐敗尸體( 尸塊) 已經(jīng)無法應(yīng)用傳統(tǒng)方法推斷死亡時(shí)間，而昆蟲不僅能直接取食尸體、而且還可以幫助各種微生物進(jìn)入尸體，加快其崩潰( 胡萃，2000) ，因此利用法醫(yī)昆蟲可以彌補(bǔ)這一技術(shù)的空白。

　　刑事科學(xué)技術(shù)法醫(yī)昆蟲數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)標(biāo)本庫提供樹形圖、縮略圖兩種瀏覽方式( 圖 2) 和拉丁學(xué)名搜索功能( 圖 3) 。在法醫(yī)昆蟲目錄下，每個(gè)物種均有獨(dú)立的二維碼( 圖 4) ，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下通過掃描二維碼可以把數(shù)據(jù)快速存儲到手機(jī)，方便刑事科學(xué)技術(shù)人員查找使用數(shù)據(jù)、構(gòu)建知識樹和記憶，有助于對現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的昆蟲進(jìn)行自主比對，從而為刑事偵查提供方向。

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　　4 小結(jié)與討論

　　一個(gè)優(yōu)秀的數(shù)字化昆蟲標(biāo)本館，它的內(nèi)容設(shè)置一定要合理，也就是說網(wǎng)站的內(nèi)容一定要和自身的性質(zhì)和功能緊密相連。什么樣的網(wǎng)站就要具備什么樣的功能來滿足大眾的口味，即通常所說的實(shí)用性( 楊紅珍等，2010) 。法醫(yī)昆蟲數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)標(biāo)本庫是對昆蟲標(biāo)本的數(shù)字化貯存、利用，它與國內(nèi)各昆蟲標(biāo)本網(wǎng)站的本質(zhì)是一樣的，都是將數(shù)字化的便利應(yīng)用于昆蟲標(biāo)本中，以提高標(biāo)本資源的整體價(jià)值和利用率，可是它又有自身的創(chuàng)新性，即充分利用現(xiàn)代科技手段，實(shí)現(xiàn)刑事科學(xué)技術(shù)法醫(yī)昆蟲數(shù)據(jù)共享。

　　隨著時(shí)代的進(jìn)步和社會的發(fā)展，刑事犯罪案件日益復(fù)雜，而法醫(yī)昆蟲證據(jù)是刑事偵查的重要物證，建立法醫(yī)昆蟲數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)標(biāo)本庫，實(shí)現(xiàn)資源數(shù)據(jù)共享。今后刑事科學(xué)技術(shù)人員在刑事案( 事) 件勘查現(xiàn)場，采集發(fā)現(xiàn)到昆蟲物證后，可以第一時(shí)間通過標(biāo)本庫查詢到物種信息，為迅速偵破案件贏得時(shí)間。圖 4 昆蟲物種圖片頁面 Figure 4 Insect species interface

　　下一步數(shù)據(jù)庫將擴(kuò)展法醫(yī)昆蟲庫的種質(zhì)資源的收集、研究和影像拍攝，目前庫內(nèi)對昆蟲綱內(nèi)法醫(yī)昆蟲影像資料比較充分，但在具有法醫(yī)學(xué)意義的其他節(jié)肢動(dòng)物如蛛形綱、甲殼綱、重足綱等的收集和影像拍攝仍有待進(jìn)一步加強(qiáng)，以便更好的為刑事偵查服務(wù)。

　　參考文獻(xiàn)

　　蔡繼峰，陳祿仕，萬立華，等，2015.法醫(yī)昆蟲學(xué)[M].北京: 人民衛(wèi)生出版社，2-3.

　　胡萃，閔建雄，2000.法醫(yī)昆蟲學(xué)[M].重慶: 重慶出版社: 8-11.

　　馬孟云，王禹，董玉友，等，2016.法醫(yī)昆蟲學(xué)檢驗(yàn)現(xiàn)場操作標(biāo)準(zhǔn)探討[J].刑事技術(shù)，41( 2) : 142-146.

　　吳瓏，吳梅香，林美珍，等，2016.普通昆蟲學(xué)實(shí)驗(yàn)課數(shù)字化教學(xué)改革初探[J].武夷科學(xué)，32: 93-98.

　　楊紅珍，沈佐銳，李湘濤，等，2010，昆蟲數(shù)字化博物館科普功能分析[J].昆蟲知識，47( 3) : 606-610.

　　趙帥，高旭淵，黃芊，等，2013.昆蟲標(biāo)本館的數(shù)字化建設(shè)[J].廣西植保，26( 3) : 35-38.

　　鄒熠，黃瑞亭，張聲，2011.法醫(yī)昆蟲毒理學(xué)在藥( 毒) 物檢測中的應(yīng)用與發(fā)展[J].中國法醫(yī)學(xué)雜志，26( 6) : 454- 458

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