“化学先锋”丛书共计6册，纵览中学基础化学课所没有深入探讨的化学领域中当前最先进、最卓著的研究成果。本书所涉猎的题目从最基本的诸如物质和宇宙的起源，到诸如药品和食品构成等等这类新材料化学在日常生活中的实际运用。

本书介绍了该领域内最重要的新进展以及它们在犯罪调查中的贡献。本书探讨了众多仪器、现场设备、化学物质和其他物证检查方法，以及法医程序的技术发展水平。

本书包含的内容有：纵火和爆炸调查，法医血清学，血痕，法医科学起源，DNA，粉末和化学品测试，指纹识别，毒理学和毒品测试。

“化学先锋”丛书每册附有30多幅黑白图片和插图，有著名化学家的生平简介和主要学术贡献，是学生、教师的必备书籍，也是那些对化学具有浓厚兴趣的广大读者的最佳选择。

不可否认，化学是最引人入胜的学科之一，而法医化学则是最能勾起大众好奇心的化学分支领域。在调查犯罪现场时，法医化学家总能从看起来空无一物的地方变魔术般地发掘出大量物证，如指纹、纵火及爆炸残留物和DNA。利用化学手段，他们还能鉴别出血液的主人和毒品毒药的身份。在本书中，读者将领略到法医化学家们的精彩表演和背后隐藏的化学原理。

前言

简介

1 法医化学的起源

早年的法医化学

亚瑟·柯南·道尔爵士（1859—1930）

19世纪取得的进展

法医化学涵盖的范围

2 指纹识别

指纹识别的历史

爱德华·亨利爵士（1850—1931）

指纹识别的一般原则

指纹识别系统

指纹探测

粉末测试

化学测试

光测试

布莱恩·达林普（1947—）

3 法医血清学

血型

马修·约瑟夫·博纳文彻·奥菲拉（1787—1853）

多态蛋白质和同工酶

菲利普·利文（1900—1987）

血痕鉴定

血痕图案

精液和唾液测试

4 毒理学与毒品测试

酒精与人体

美国法医科学学会

血液酒精浓度测试

罗伯特·伯根斯坦（1912—2002）

毒品测试

毒药测试

确证试验

米哈伊尔·谢苗诺维奇·茨维特（1872—1919）

5 纵火与爆炸调查

纵火是经济和社会问题

纵火调查

保罗·利兰·柯克（1902—1970）

爆炸物调查

理查德·G.利弗塞（1921—）

6 DNA指纹图谱分析

DNA简介

用化学解释生物学

DNA测试相关应用

法医DNA分型

亚历克·杰弗里爵士（1950—）

DNA分型程序

DNA分型方法

凯利·B.穆利斯（1944—）

关于DNA分型的争议

结语

译者感言

当黏土或玻璃等表面存在由血液形成的指印或压痕时，就可以利用它们对罪犯进行科学鉴定……我已经在两例案件中遇到这种痕迹，并从中找到有用的证据。”这段话描述了指纹在案件侦查中的潜在用途。。它引自苏格兰医生亨利·福尔茨（Henry Faulds）1880年10月28日写给英国科学杂志《自然》（Nature）的一封信。当时福尔茨作为传教士在日本工作，在那里他偶然了解到日本工匠通常利用指纹来标识自己的作品。福尔茨逐渐对这种行为充满兴趣，而且他也确实利用指纹调查出正是他的一个医学学生经常偷拿实验室的酒精。福尔茨第一个注意到可以将指纹识别作为破案工具，并将这些发现告诉查尔斯·达尔文（Charles Darwin）。福尔茨希望达尔文能帮他向科学界宣告指纹学方法，也就是利用指纹侦查犯罪的潜在优势。

人们普遍承认福尔茨的信件第一次记述了指纹在破案中可能发挥的作用。然而，这封信并不是最早提出利用指纹识别来鉴别个人身份的。

指纹识别的历史

利用指纹标识身份至少可以追溯到公元前3世纪。那时中国人已经在处理有关商业交易的法律争论中使用这种记号，同时也用它来宣示对文件或物品的所有权。但是历史学家们并不确定当时的中国人是否清楚指纹的独有特性。

对指纹的科学研究始于17世纪晚期，当时英国医师尼希米·格鲁（Nehemiah Grew，1641—1712）注意到他在指尖发现的“无数细小脊线”。在《哲学学报》（Philosophical Transactions）1684年的文章中，格鲁写道：“如果一个人愿意并使用合适的透镜仔细观察自己的手掌，他将会注意到……许多细小的脊线。这些脊线具有相同的大小和距离，并且走向互相平行……它们分布十分规则，并呈现球面三角形和椭圆形状。”但是格鲁在文中并没有提到利用这些“数不清的细小脊线”可以达到识别不同个人的目的。

这方面的第一个实质进展发生在1823年。捷克生理学家贾恩·普尔基尼（Jan Purkini）发现指纹通常遵循9种不同图案中的一种。他将这9种图案命名为横向曲线、中央纵向细痕、斜向条纹、斜向环、杏状涡、螺旋涡、椭圆、圆和对涡。普尔基尼同样没有将这些图案和它们在确认罪犯时的潜在应用联系起来。

然而到了19世纪中期，所有的条件都已具备；科学家和执法人员们开始研究如何将指纹应用于法医科学。其中作出贡献的先驱人物之一是威廉·赫歇尔（William Herschel，1833—1918），他是英国一位著名天文-学家的孙子。赫歇尔被英国政府任命为印度胡格里（Hooghly）区的助理联合行政长官兼税务官。在印度任职期间，赫歇尔发现辖区内的退休人员经常试图重复领取退休金。为了辨别这种欺骗行为，赫歇尔引入新制度。他要求所有养老金领取人必须在一张收据上留下拇指指纹，以标记哪些人已经领取了退休金。

此后赫歇尔一直进行指纹研究。他特别探究了一个人的指纹是否会随时间发生变化，最后他认为这种变化不会发生。但是很显然一开始他并不关心是否可以将指纹识别作为法医鉴定方法，直到1880年看到福尔茨写给《自然》杂志的信后，赫歇尔开始改变自己的想法。作为回应，他在一个月后寄给杂志一封信，指出自己在指纹识别研究中的经验，并提出指纹可以用来处理犯罪案件：“现在一个人的签名是如此容易获得，而对冒名顶替和拒付行为又是如此无能为力，据此我真挚地认为，如果在类似欺骗行为横行的情形和职业中采用指纹方法，那么将极大地促进我们的道德品质的提升。”

虽然赫歇尔的信看起来十分坦率，但却激怒了福尔茨。他认为赫歇尔试图剽窃他对将指纹识别作为法医工具的发现权。从日本回到英国后，福尔茨试图引起警方对指纹识别的兴趣，不仅在伦敦，还有纽约、巴黎和世界上其他主要城市的警局。但最终他被客气地解职。由于各种实际原因，福尔茨的研究也默默无闻地埋没于停滞不前的法医科学历史中。

然而不到10年，两个重大事件就确立了指纹识别技术在法医学武器库中的地位。第一个是第一本指纹识别方面的科学著作《指纹》（Finger Prints）于1892年出版。作者是达尔文的表弟弗朗西斯·加尔顿爵士（Francis Galton，1822—1911）。加尔顿大量引用赫歇尔和福尔茨的研究成果，并发展起一套系统理论。其中他提出可以用一组指纹中的精确图案来确认所有者的身份。此后10年间，执法官员和罪犯起诉人一直使用加尔顿的著作来寻找罪犯并定罪。

第二个事件是英国警官爱德华·亨利爵士（Edwayd Henry，1850—1931）于1900年建立起第一种实用指纹鉴定系统。亨利曾经阅读过加尔顿的著作并当面讨论过指纹学的潜在优势。1896年亨利被派往印度担任孟加拉省警局的检察长。他指派两名官员开始在辖区内执行加尔顿的指纹鉴别程序。

从1896年7月—1897年2月，亨利和手下两位孟加拉官员阿齐尔·哈克（Azial HaqtJe）和汉姆查德拉·鲍斯（Hemchandra Bose）一起建立起指纹分类系统。该系统基于指纹中出现的3种图案：环形、弓形和螺旋形。利用这套系统能够记录、查找和比对数以干计的个人指纹。到1897年末，亨利的系统已经被英属印度的所有执法机构所采用。1900年，亨利出版《指纹分类和应用》（Classification and Uses of Fingerprints）讲述这套系统。该书很快成为全世界执法机构的标准材料。1901年，亨利应召回国，随即被任命为苏格兰场新指纹鉴别署的首位长官。直到现在，所有英语国家还都使用亨利指纹分类系统，并且基本保持最初建立时的形式。

不到10年，世界上大多数主要警察部门都开始使用亨利系统。它作为鉴别罪犯的标准程序于1903年被纽约州监狱系统采用，一年后又被莱文沃斯（Leayenworth）联邦监狱和圣路易斯[St.Louis（Missouri密苏里）]警察部采用。1905年，美国陆军开始将指纹识别作为所有征募新兵的标准程序。两年后，美国海军也开始执行同样政策。当1924年国会通过法案建立联邦调查局（FBI）时，这个新机构立刻开始收集并整理当时全国已有的指纹记录。据说FBI现在拥有2.38亿份指纹记录（许多已经去世很久），其中大约有一半曾经被怀疑或确定犯有罪行。

P10-14

中学基础化学课所讲授的内容多半相对陈旧，而且学校之间在内容上大同小异。学生所学的不外乎以下几个方面的内容：原子理论、化学元素周期表、离子和共价化合物、化学方程式书写方法、化学计量以及液体等。对于那些有意在化学和其他科学领域继续攀登的学生来说，这些知识是他们前进的基础和根本。虽然课堂上老师能够准确地突出重点，但是，通常教师向学生所传授的只是化学领域中浩如烟海的众多研究中有限的部分。多数无意在化学和科学领域驻足的学生也会通过化学获得有趣的知识，掌握化学对于他们日常生活方方面面所带来的最直接的影响。确实如此，那些主修科学的学生能够受益于这样的专业。

新化学系列丛书共6册，力求带领读者纵览化学领域的最新资讯，而不拘泥于中学课本的条条框框。这6册书分别是：药物化学、新材料化学、法医化学、环境化学、食品化学以及太空化学。丛书内容覆盖面广、内容新颖。书中的内容包括化学最基本的领域，诸如物质和宇宙的起源，到‘实际生活中的化学，例如食品和药品的构成。之所以选择“新化学”作为丛书的标题，原因在于本丛书囊括了化学领域最新最尖端的科研成果。丛书面向中学生，因为他们已经通过在校学习掌握了一定的化学基础。丛书的每一册书中大部分的内容可以为具有基础化学知识的人所理解，还有少部分内容需要在掌握化学最新的尖端研究之后才能够领悟。

丛书中每一册书都相对独立，各成体系。因此，读者可以从中任意选择进行阅读和学习。为帮助读者更好地理解书中的内容，每一册书都附有术语表、相关内容的阅读信息包括网络资源和书目。每一册书中对于重要人物还附有简短的生平介绍。

在过去的2个世纪，化学家已经为法医科学作出重大贡献。当犯罪学家们意识到指纹作为一种可靠个体识别手段所具有的价值时，他们便开始寻找能够收集和解释指纹图案的方法。他们利用众多化学方法——有些已经存在，有些是专门为鉴别指纹而发明的——来提升指纹识别在法医学中的用途。在这些研究过程中出现大量方法，如硝酸银、碘熏法、茚三酮法和超强力胶水法以及各种试验程序，如微粒试剂分析法和真空金属沉积法。

同样，化学家也在法医血清学领域作出极具价值的贡献，最早可以追溯至19世纪中期。舒贝因发明的过氧化氢测试和范·迪恩的愈创木脂测试是最早用于法医学的化学试验方法。它们在鉴别犯罪现场是否存在人类血液时十分有用。1个世纪后，同工酶和多态蛋白质的发现极大地丰富了将血样与特定个体联系起来的方法。法医化学家还推广了血液测试方法并利用它们检测其他体液，如精液和唾液。

对毒品和毒药进行化学测试的历史也十分久远。实际上法医科学历史的第一个转折点正是1832年发明的第一种毒药化学测试方法——马什测试。毒理学可能是化学学科作出最多贡献的法医学领域。如今数百种特定化学测试能够鉴别一大批毒品和毒药。

法医化学中令人印象最为深刻的一些进展涉及纵火和爆炸调查中的测试方法。考虑到这类事件通常造成巨大破坏，而研究人员依然能够通过残留化学物质来追踪调查此类罪行，不能不让人感到惊讶。现在法医化学家仅依靠极少量残留物，就能够按部就班地还原整个纵火和爆炸过程。

然而，在所有法医化学家取得的进展中，没有哪一项能与用于个体识别的DNA分型技术相提并论。与指纹识别相比，该方法的优势在于它拥有已被明确证实的科学基础，其灵敏程度也超过了其他所有法医测试，而个体识别概率更是可以达到百万分之一。几乎没有任何疑问，大多数法医学家都认为在可见的未来里，DNA分型技术将是个体识别的黄金标准。