法医植物学（forensic botany）是研究与法律相关的植物证据问题的一门交叉学科[1], 其研究主要涉及犯罪现场相关植物的分布、毒品原植物的鉴定以及植物的生长发育和变化规律等等[1, 2, 3]。在自然界中, 植物几乎无处不在[2]。植物通过光合作用为其他生物提供生命所必需的氧气并吸收空气中的二氧化碳, 它们是地球生态系统的最基础也是最重要的组成部分。植物与人类的活动密切相关, 同样与各类犯罪活动存在不同程度的联系。

与法医昆虫学、法医生态学等新兴法医学分支学科相类似, 现代法医植物学起源于20世纪中叶, 迄今已经发展了近50年。然而与法医病理学、法医遗传学等传统法医学分支相比, 法医植物学长期以来尚未受到国内外研究者的较多关注[4]。但是, 作为犯罪现场中重要的生物学证据之一, 植物证据的应用范围甚至比昆虫证据更加广泛, 并且可以和昆虫、微生物、毛发纤维等证据一起联合应用。大部分的植物证据分布广泛、个体微小且数量较多, 有些种类的植物证据不易腐败, 有些种类的植物证据易粘附在人体毛发或衣物上, 因此与许多类型的刑事案件能够发生关联。在某些故意杀人、故意伤害、抢劫、入室盗窃、强奸、绑架、拐卖人口、毒品制造等刑事案件的侦破中, 现场和嫌疑人员、被害人身上发现的植物证据可辅助推断作案地点、溺死落水地点, 排查嫌疑作案车辆, 鉴定毒品原植物种属及追溯其原产地, 以及推断作案时间、死亡时间与埋尸时间等, 具有良好的应用前景[1, 2, 5, 6]。本文对植物证据在刑事案件中的应用研究进行综述, 并就其未来研究趋势作简要探讨。

植物广泛分布于各种生态环境中, 是地球生态系统最基础的组成部分。与能够自由活动的动物相比, 植物的生存与繁殖方式存在特殊性, 许多同种属植物往往聚集在一起生长[1]。不同栖息地的土壤、气温、风力、湿度、海拔高度以及地理经纬度等外界环境条件存在较大差异, 因此不同的植物种群的分布也各异, 继而导致各个地区的植物群落（plantcommunity）组成也千差万别[1, 3], 这种差别正是植物证据与特定犯罪地点相联系的基础[1, 7]。

花粉是种子植物的繁殖体, 孢子则是大部分蕨类植物、苔藓植物以及真菌等的繁殖体[1, 6]。植物产生的这些花粉或孢子往往借助风力、昆虫、鸟类或水流播散到周围环境, 随后在新环境中繁育出新的个体[1]。由于植物无法像动物一样自由活动, 因此其产生的花粉或孢子通常仅播散到其本体的附近地区, 仅有部分种类的风媒植物花粉能随风播撒到数千里之外[1], 因此某一地点分布的花粉和孢子种类是相对特定的。由于花粉和孢子在自然环境中广泛存在, 当作案人或被害人在某个地点活动后, 其身上、衣物上或交通工具上会粘附有各种花粉和孢子, 这些花粉和孢子就成为直接或间接证据, 将作案人或被害人与该地点或该交通工具联系起来[8]。与昆虫证据相比, 孢粉类证据数量大且不易腐败, 一旦粘附到人、物品或车辆上一般不会轻易脱落, 并且十分微小难以被作案人察觉并清除, 因此在推断故意杀人、故意伤害、抢劫、入室盗窃、强奸等类案件的作案地点以及寻找失踪人员等方面具有不可替代的价值[6, 8, 9, 10, 11, 12]。

奥地利孢粉学家Klaus最早将花粉用于刑事案件的侦破[13]。他对犯罪嫌疑人藏在多瑙河畔一间木屋中的靴子上粘附的干燥山核桃花粉与被害人失踪船只上的花粉进行了比对, 推翻了犯罪嫌疑人否认到过犯罪现场的证词。在英国汉普郡南部一起绳索勒死杀人并埋尸案件调查中, Wiltshire与Black检验了被害人尸体的鼻腔、埋尸点地底和地表的土壤以及犯罪嫌疑人鞋子和车辆上的花粉植物群组成情况[14], 结果显示四者无显著差异。这一结果提示, 被害人被两个作案人驱车带到埋尸点附近, 在勒死被害人后直接就地掩埋, 期间没有转移过尸体。在新西兰法卡塔尼地区一起入室盗窃案中, 警方通过嫌疑人衣物上粘附的黄色花粉确认了犯罪嫌疑人曾经穿过被盗房屋外种植的金丝桃属（Hypericum sp.）灌木丛, 从而锁定了犯罪嫌疑人[15]。

新西兰学者Horrocks与Walsh对奥克兰地区一起强奸案件的嫌疑人衣物上、犯罪现场中以及另一条街道上的花粉进行了检验[16]。虽然嫌疑人宣称案发当时所在的另一条街道与犯罪现场仅仅相隔7 m, 但由于两条街道上种植的植物有所不同, 因此同一种类的花粉在两条街道的花粉植物群（pollen flora）中所占比例存在显著差异。经分析比对, 犯罪嫌疑人衣物上粘附的花粉与犯罪现场中的花粉植物群组成及比例几乎一致, 因而推翻了犯罪嫌疑人宣称案发时在另一条街道上的证词。在奥克兰地区另一起强奸案中, Horrocks与Walsh对犯罪现场中野草碎叶上粘附的花粉植物群与犯罪嫌疑人的衣物与鞋子上的样本进行了比对, 证实犯罪嫌疑人到过犯罪现场[17]。在奥克兰地区另一起强奸案中, 作案人将被害人双眼用布条蒙住并挟持到附近小树丛进行性侵害, 随后又开车将被害人带到另一个未知地点进行连续的性侵害, 作案完成后又驱车将被害人送回被害人住所附近抛弃, 因此被害人无法指认犯罪现场[18]。Mildenhall检验分析了被害人阴部、臀部和衣裤上粘附的茜草属（Rubia sp.）、桫椤属（Alsophila sp.）、叶枝杉属（Phyllocladus sp.）、松属（Pinus sp.）以及蒲公英属（Taraxacum sp.）等多种植物花粉植物群组成情况, 并对被害人与作案人接触的最初现场附近的花粉植物群进行了广泛的采样并检验, 最终确认了被害人第一次被性侵害的地点。在英国一起案件中, 被害人指控其男友在她住所120 m外一条僻静小路上强奸了她, 但其男友则声称他们当日仅仅在距被害人所述地点130 m远的一个小公园的草地上发生过性关系[19]。鉴于双方各执一词, 且无法采用传统的DNA检验来判定事实, Wiltshire等检验了双方阴部以及当日穿着的全套衣裤和女方鞋子上粘附的植物花粉、孢子与真菌孢子, 并与僻静小路以及公园草地上采集的样本进行了比对。结果显示, 当事双方阴部以及衣物上粘附的孢粉群落组成与僻静小路更加接近, 而与公园草地差异较大。这一结果提示双方曾经到过僻静小路, 从而间接地证实了被害人的控诉。

许多植物的花朵、果实、种子、茎、叶等部位往往会进化出各种棘刺、勾状突起、绒毛、粘液或扁平小翼等结构, 以便于附着在路过的鸟兽身上播散, 有些微小的果实和易碎组织还常常会嵌顿在动物的趾爪间或带起的泥巴上[1]。与动物相比, 植物组织除了附着在人的毛发和皮肤上, 还会粘附在衣裤鞋帽和车辆上。因此, 刑侦人员可以根据犯罪现场或嫌疑人和被害人身上粘附的这些特化的植物组织来推断作案地点或某人的行踪。

美国华盛顿州波坎市南部连续发生了三起女子被杀并抛尸野外案件, 所有这三具尸体都被埋在大量的树叶、枯枝、树皮、木屑混合植物材料下面[1]。Old等对这些植物材料进行了检验, 结果显示这些植物材料主要是园艺植物的落叶和碎裂的景观植物树皮。Old等认为这些落叶和树皮等植物组织的植物群落组成非常特殊, 即使不是独一无二的, 但在当地也非常罕见。经警方广泛侦查, 最终在犯罪嫌疑人家中院落里发现了与掩埋尸体的植物材料完全一致的几种主要植物。在意大利南部的一起痴呆症老人失踪案件中, Aquila等根据老人尸体上粘附的苍耳属植物（Xanthium sp.）成功推断出其到达死亡地点处的行动路径, 进而分析出其死亡原因及死亡方式[20]。在意大利托斯卡纳南部的锡耶纳地区一起高坠案件中, 由于缺乏目击证人, 警方无法确定该案的案件性质[21]。Margiotta等根据死者鞋底粘附的两种苔藓植物泛生墙藓（Tortulamuralis Hedw.）与细叶真藓（Bryumcapillare Hedw.）在现场附近的分布情况推断出死者生前的行动路径, 并结合现场勘验情况确认死者为独自一人到达起跳点并跳楼自杀身亡。

藻类是水环境中数量最大且分布最广的植物种类, 尤其是藻类中的硅藻, 由于具有极耐腐败的硅酸盐外壳且不同水域群落组成存在显著差异, 因此广泛用于溺水死亡案件的死亡原因以及落水地点确认[1, 22]。由于传统的强酸消化法的环境污染较大且易破坏硅藻外壳, 并存在假阴性的可能[23], 多年来许多学者对硅藻检验技术进行了各种优化和改进。Fucci等[24]发现过氧化氢比硝酸和硫酸等强酸消化器官组织的效果更好。由于该方法能使软组织降解得更彻底, 硅藻检出率较传统的强酸消化法更高, 因此近几年有逐步取代强酸消化法的趋势。李向阳等[25]应用硝酸-过氧化氢-微波消解法, 在真空超滤条件下使用扫描电镜分析, 使样本的硅藻检出率得到显著提高, 且得到的图像更加清晰易辨认。Kakizaki等[26]采用蛋白酶K、组织裂解液以及5 mol/L盐酸共同消化软组织。这种新方法需要的组织量少且消化时间短, 与传统方法相比对环境的污染更小, 因此更适宜用于快速筛查和小样本的情况。应用硅藻以及其他藻类来推断溺死者入水地点的案例应用国内外已有许多学者进行过报道, 在此不作赘述。

使用植物证据来推断作案地点的前提条件之一就是对植物证据样本的种属鉴定[1]。由于自然界中的植物种类成千上万, 而各种植物的茎叶、花果、孢粉等更是千差万别, 因此只有非常专业的植物分类学专家才能进行形态学鉴定。这一问题曾经严重地限制了法医植物学的发展, 直到各种DNA分子检验分析技术出现才大为改观[1]。早期植物种属的DNA分子鉴定主要使用随机扩增多态性DNA（randomly amplified polymorphic DNA, RAPD）技术, 但该方法无法区分二倍体植物是纯合子还是等位基因缺失, 因此近年来已较少使用[1]。随后出现的简单重复序列区间扩增（inter-simple sequence repeats, ISSRs）以及扩增片段长度多态性（amplified fragment length polymorphism, AFLPs）等技术虽然弥补了RAPD技术的不足, 但都存在一定的可重复性问题[1]。近年来, 国内外学者开始采用短串联重复序列STR（short tandem repeats, STR）、单核苷酸多态性标记（single nucleotide polymorphism, SNP）、DNA条形码、实时PCR等新一代DNA遗传标记物和遗传技术来进行植物种属鉴定, 并能够对植物的原产地进行溯源[4, 27, 28, 29]。

罂粟、大麻与古柯是全球三大毒品原植物, 是制造传统毒品的主要原料。在我国境内, 毒品原植物主要是罂粟与大麻[28]。在涉及制毒的案件中, 鉴定毒品原植物成分并追溯其原产地是非常重要的。徐小玉与裴黎[30]对一起案件中可疑的植物种子DNA用罂粟种属特异性STR荧光引物进行PCR扩增, 并与已知罂粟样本、罂粟近缘植物以及普通植物样本进行比对。结果显示, 可疑植物种子中含有罂粟特异性片段, 确定其为罂粟籽, 为该案的定性提供了重要线索。戈文东等[31]在两起涉毒大麻案件中, 使用大麻特异性引物成功鉴定了两起案件中大麻植株性别, 其中一例为含有精神活性物质的雌性大麻, 而另一例则是用于制作纺织纤维的雄性大麻。

大部分陆生植物完全依靠阳光生存, 因此其生长周期与四季枯荣周期相对比较稳定。植物的这种生物学特性, 可以用于辅助推断某个事件发生的时间或时间段, 如案件发生时间、死亡时间、埋尸时间等[1]。Montali等对意大利帕尔马地区不同月份死亡的人类尸体上粘附的花粉植物群进行了检验[32]。在所有26具不同月份死亡的人类尸体中, 24具粘附有各种不同的花粉和真菌孢子, 但两具十二月份死亡的尸体上没有发现任何花粉。每个月份出现在尸体上的花粉植物群组成存在显著差异, 这种差异可以被制作成花粉月历（pollen calendar）以用于该地区相关案件被害人死亡时间的推断[32, 33]。在美国华盛顿州西部一起失踪案件中, 失踪者的尸体在两周后才被警方找到, 附近地区也没有摄像头, 因此其被抛弃到该地点的时间无法使用常规的方法获知[1]。由于死者被地毯卷起并抛弃在一片草丛中且有相当长的一段时间, 地毯下方被压倒的草皮无法接触阳光因而出现了茎叶变黄的现象。警方邀请了法医植物学家在现场附近进行了实验, 使用和死者加地毯同样重量的垃圾桶来模拟死者对草皮的压力。实验结果显示, 死者被抛弃到该现场不超过七天, 从而排除了死者男友的嫌疑。在葡萄牙北部地区一起埋葬的白骨化尸体案件中, Cardoso等[34]对死者右腿股骨上生长的真藓属苔藓植物（Bryum sp.）进行了检验, 证实这些苔藓至少在死者股骨上生长了三年以上。考虑到死者完全白骨化后苔藓才能在股骨上附着生长, 死者被埋葬的时间最终推断为六年前。

法医植物学作为一门重要的法庭科学分支已经发展了半个多世纪, 从最早的硅藻证据逐渐扩展到了毒品原植物证据、花粉证据等[1]。随着DNA检验技术的进步, 植物证据也越来越广泛地被公安和司法机关所接受。目前亟待对国内各个地区的植物群落分布进行详尽调查, 形成植物时空分布数据库, 以便应用于故意杀人、故意伤害、抢劫、入室盗窃、强奸、绑架、拐卖人口等刑事案件中。其次, 植物的法医学DNA鉴定还有进一步深入的潜力, 要建立更准确、更快速的检验分析方法方能满足公安实践需求。此外, 还需将昆虫证据、微生物证据等与植物证据整合, 形成一套完整的法医生态学理论体系, 并建立统一的规范化证据采集、运输与保存方法, 才能使各类生物证据更好地服务于刑事案件侦破与司法审判实践。

The authors have declared that no competing interests exist.

作者已声明无竞争性利益关系。The authors have declared that no competing interests exist.