運用在犯罪偵查的鑑識齒科學
李承龍/清華大學生醫工程與環境科學系博士,卡達警官學院特聘鑑識專家,臺灣警察專科學校、清華大學、政治大學副教授。
✤ 牙齒有很多細微的差別,當在案發現場發現了牙齒或齒痕線索,便會請鑑識齒科學專家收集、鑑定與分析。
✤ 由於咬痕比對並非精確的科學,可能有人為誤判、影像干擾、傷痕品質等問題,例如錯誤使用可能造成冤案。
✤ 三維重建技術、DNA 鑑定、標準化作業和交叉驗證,都可改善鑑識齒科學的可靠性,得到更全面、確切的證據。
讀者是否對鑑識科學感興趣?這是一門結合了各種科技和專業知識的新興學科,可以幫助我們解決許多犯罪案件和身份認定的問題。鑑識科學的範疇非常廣泛,從指紋、DNA、火災、文書、槍彈、藥物到微物跡等,都有相關的鑑識方法和技術。其中,鑑識齒科學是一個特別有趣的領域,它利用了我們每個人都有的獨特身分證⸺牙齒。世界上沒有兩顆完全相同的牙齒,牙齒上個人化的特徵能夠用來辨識我們是誰。而且,咬合或咬擦某些物品時留下牙齒的印記,也包含了我們牙齒的特徵。這些牙齒和齒痕就是鑑識齒科學的重要線索,幫助我們確認被害人或嫌疑人的身分,甚至還能藉此推測出他們的年齡、性別、種族、生活習慣等資訊。現在,就讓我們一起來探索這個神奇又有趣的鑑識齒科學世界吧!
鑑識齒科學的運用
每個人的牙齒和齒痕都是獨一無二的,沒有任何人的牙齒完全一樣。這是因為牙齒有很多細微的差別,例如大小、形狀、位置、咬合方式、排列順序等,這些都是個人獨有的特徵,可以藉此區分出人與人的差異。而齒痕則是在咬某些軟質物品時留下的印記,它包含了我們牙齒的形狀、大小和其他細節,能幫助我們找出特定的人或物。鑑識齒科學就是利用這些知識結合臨床牙科的資料,做出人別辨識和跡證鑑定的工作。
以下是幾個常見的例子:
1. 人別鑑定:
如果遇到重大災難、無名屍體或失蹤人口的情況,依據牙齒的形狀、大小、排列、修復(例如牙冠、植牙、牙套)等特徵,以及牙科記錄(例如 X 光片、牙科影像等),以確認死者或失蹤者的身分。
2. 犯罪現場採證分析:
如果在犯罪現場發現被咬過的物體或咬痕,同樣可以根據齒痕的形狀、大小和牙齒的特徵,推測嫌犯的身分、咬合力度、可能動作等。咬痕是一種特殊的證據,因為每個人的牙齒和咬合方式都不一樣,所以如果受害者或嫌疑人的咬痕和某個人的牙齒特徵相符,就能作為偵查的依據。
3. 推估生活環境:
透過檢查和分析牙齒的發育情況和磨損程度,能夠得到關於年齡、性別、飲食習慣、牙齒疾病、口腔病理等資訊,這些資訊能幫助我們辨識遺體、確定當事人的身分、解釋死因、重建受害人或犯罪者的生活方式、推論社會經濟狀況等。
4. 族群起源、人類遷徙和地理來源:
透過分析牙齒中的化學元素(例如鈣、氮、碳等)、同位素比例或微量元素,也可以推測個體的飲食習慣、生活環境,甚至是所屬地區,這對於研究人類遷徙和歷史地理學十分有用。
5. 口腔證據:
牙齒和口腔組織也可能藏有其他證據。例如唾液、血液、唇印或其他跡證,都能應用於 DNA 分析、藥毒物檢測、唇印比對等鑑定結果。
鑑識齒科學的處理步驟
當我們在現場發現有牙齒或齒痕的線索時,就要請鑑識齒科學的專家幫忙。他們會用以下步驟來處理這些重要的線索:
1. 記錄、蒐集跡證:
首先,他們要把現場的情況拍下來,包括全景、中景和特寫,還要用 3D 掃描和錄影機記錄下每一個細節。然後,再收集受害者身上的齒痕、唾液、皮屑 DNA 等物證,並保存相關材料以利後續分析。
2. 牙齒鑑定:
接下來要查找受害者或嫌疑人的牙齒樣本或資料。如果有找到相關資料,就可以請鑑識齒科學專家檢查。他們會調閱牙科紀錄,比對牙齒的形狀、排列、牙齒特徵,確定是誰的牙齒。
3. 齒痕比對:
如果有咬痕跡證或被咬傷的受害者,便會收集他們身上的齒痕和嫌疑人的牙齒模型或牙科紀錄做比對,確認是否吻合。不過在比對時仍要注意齒列排列、特殊牙齒特徵和其他可供比對的細節。
4. 牙齒 DNA 分析:
牙齒中的 DNA 也可以確認人別身分。鑑識人員提取牙齒中的 DNA 樣本後,會使用聚合酶連鎖反應(polymerase chain reaction, PCR)放大 DNA 訊號,並與嫌疑人的 DNA 樣本做比對,確認是否相符。
5. 牙齒資料庫比對:
從現場採集的牙齒或齒痕與牙齒資料庫做比對,找出可能的對象。牙科診所建立的牙齒資料庫如果能有效運用,就可以協助辨認失蹤人口、身分不明人士和犯罪嫌疑人的牙齒資訊。
6. 分析和報告:
最後,我們要把所有的比對和分析結果整理成報告,最好還能加上 DNA 鑑定驗證結果。報告中要詳細描述各項發現、比對結果和相關的科學方法。這些報告可以在法庭上作為呈堂證據,以解決各種案件。
冤案疑雲咬痕、齒痕鑑定出錯的成因
你能想像咬痕鑑定會導致冤案嗎?這可不是電影劇本,而是真實發生的事情。在無辜計畫中,許多被冤枉的人都因當年法庭將咬痕和齒痕當成確鑿的證據,而被判有罪。後來,科學家使用 DNA 相關技術,重新檢驗了這些案件後,卻發現原來的咬痕和齒痕證據根本就是錯的!原來,咬痕比對(bite mark comparison)並不是一門精確的科學,它有很多可能出錯的地方,例如:
1. 人為誤判:
咬痕和齒痕分析其實很主觀。不同的專家可能會對同一個咬痕有不同的看法和評價,甚至還會受到自己的偏見和情感影響,造成結果不一致。
2. 缺乏科學理論與受限影像品質:
目前咬痕和齒痕鑑定並沒有強烈的科學理論支撐,也還沒有足夠的科學研究證明每個人的咬痕和齒痕是獨一無二的。再加上以前的影像技術也不夠好,很容易受到咬痕變形、模糊等因素干擾,影響分析的準確性。
3. 影像證據汙染:
咬痕的形成其實很複雜。被咬者的皮膚、肌肉、血液等都會影響咬痕的形狀和特徵。而且咬痕和齒痕證據也很容易受到外界因素汙染或損壞,比如屍體腐敗、保存不當、傷口癒合等,都會讓咬痕變得難以辨識。
4. 缺乏完整的比對資料庫:
跟 DNA 或指紋不太一樣,牙齒與齒痕的資料庫建置還很不完善。所以專家在比對牙齒或齒痕時,或許沒辦法找到所有的可能對象,也就無法確認最終結果是否正確。
因此,咬痕鑑定並不是一個可靠的證據,它有太多可能出錯的地方,如果錯誤使用就可能造成冤案。我們應該用更科學、更精確、更客觀的方法來審判案件,才能避免這種悲劇的發生。
善用科技、強化咬痕鑑定的可靠性
雖然咬痕和齒痕證據是一種常見的鑑識證據,但也存在爭議。因為它的分析和比對往往受許多因素影響,例如咬痕或齒痕的品質、人類牙齒的變異性、分析者的技術和判斷等,都可能導致誤判或不一致的結果。所以需要以下提高咬痕和齒痕證據可信度的方法和技術:
1. 三維重建技術:
這是一種利用 3D 掃描和建模,捕捉和分析咬痕和齒痕特徵的技術。相比傳統的二維影像,它能夠更準確地呈現咬痕和齒痕的形狀、大小、深度和方向,減少主觀性和不一致性。只要先將牙齒掃描成3D檔案,再將現場的咬痕或齒痕也掃描成 3D 影像,就能使用 3D 比對軟體找出最佳的匹配結果,避免人為誤判和偏見。
2. 人工智慧影像分析技術:
這是一種以機器學習(machine learning)和人工智慧(artificial intelligence, AI),自動化分析、比對咬痕和齒痕的技術。先進的 AI 影像處理技術,例如數位放大和強化、紋理分析、立體形狀比對等,能夠提高識別特徵並排除干擾因素,進一步提高分析和比對的效率和準確性,減少人工操作和錯誤。
3. DNA 鑑定結果:
這是一種利用 DNA 技術確認咬痕或齒痕來源的方法,可以提供更精確的科學證據。另外,透過被告與可能兇器上所採取的 DNA 比對結果,也能加以確認或排除咬痕或齒痕證據的可信度。
4. 專業培訓和標準化作業:
這是一種提供相關人員專業培訓和作業標準化的方法。它讓分析者具備充分的培訓和經驗,正確評估和解釋咬痕和齒痕證據。同時,也建立咬痕與齒痕分析的標準作業程序和說明指南,提高鑑定一致性和準確性,減少主觀判斷的錯誤。
5. 科學的交叉驗證:
除了咬痕和齒痕證據之外,還可以透過現場其他證據來交叉驗證,例如使用指紋、DNA、監視影片等鑑定結果,支持或反駁咬痕或齒痕證據的可信度。甚至搭配偵訊、查訪的結果,更可以提供更全面的證據來偵查案件。
以上這些方法和技術,都是善用科技、強化咬痕和齒痕鑑定的準確度的例子。我們希望透過這些方法和技術,讓咬痕和齒痕證據成為一種更可靠的鑑識證據,有助於還原真相,維護正義。
鑑識齒科學仍有待持續研究
即使牙齒和咬痕都是獨特的,但並不代表它們就是無懈可擊的科學證據。在實際的案件中,牙齒和咬痕的分析還有很多難題,例如人為的失誤、技術的不足、環境的干擾等。所以需要專業的鑑識齒科學專家協助,考量各種可能影響結果的因素,例如牙齒的變化(有沒有做過牙齒矯正)、咬痕的形成過程(有沒有受到外力或時間的影響)等,並且用更先進的技術與方法交互比對。
雖然牙齒和咬痕尚有爭議,但是在適當的情況下,它們還是可以提供一些有用的偵查方向,例如初步推估嫌疑人或受害者的身分、性別、年齡等。但我們不能只依賴牙齒和咬痕判斷,還要結合其他的證據,例如 DNA、指紋、監視器等,才能得到更全面和確切的證據。目前的鑑識齒科學還有很多需要改進的地方,有待科學家和專家研究、發展新的技術和工具,以提高牙齒和咬痕分析的科學性和可靠性。
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本文轉載、修改自《科學月刊》2023 年 11 月