未來的法醫(yī)怎么破案？| 罪案遺蹤
?圖片來源：Pixabay
“罪案遺蹤”系列第6篇
《知識分子》科學新聞實驗室第19篇
撰文 | 格蕾絲（《知識分子》科學新聞實驗室特邀作者）
翻譯 | 郭 劍
責編 | 黃永明
● ● ●
2014年在危地馬拉挖掘點的第三天，我們被帶到了山坡上另外一個地方，每人發(fā)了一把鐵鏟。前幾天我們工作過的墳?zāi)?，是危地馬拉法醫(yī)人類學基金會（FAFG）的專業(yè)法醫(yī)考古學家們提前替我們開掘過的。今天不一樣——我們要以挖掘的方式自行尋找那些還沒被打開過的秘密墳?zāi)埂?/p>
“我們怎么知道在哪里挖？”我的一位同學問道。
“今天跟我們一起的當?shù)厝酥?，有一些是危地馬拉內(nèi)戰(zhàn)期間被關(guān)在政府集中營里的囚犯，”我們田野學校的主任解釋說，“他們有關(guān)于埋尸處的記憶。”
另外一位田野學校的同學對這個答案并不滿意。他是一名考古學研究生，曾在加拿大做過合同考古學家?！盀槭裁次覀儾皇褂锰降乩走_尋找墳?zāi)鼓?？”他問道，“從那些人看到尸體被埋至今，地表肯定已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化?！?/p>
探地雷達并非法醫(yī)考古領(lǐng)域的新技術(shù)；事實上，作為一種常見的、被廣泛接受的工具，考古學家們使用探地雷達已經(jīng)至少有20年了。但是它價格昂貴，以至于對FAFG來說，并不是合理利用資源的好選擇，田野學校主任如此解釋道。除此之外，到達發(fā)掘地點已經(jīng)很困難了。每天早上我們都要在崎嶇的路面上走上幾公里，翻過山坡，才能到達地點。
FAFG所工作的大部分地點都是這樣的：只能徒步到達。每天早上我們必須將所有的設(shè)備運送到現(xiàn)場，然后傍晚再運回去，以免它們被盜。
那還是在早晨，因此空氣寒涼，不過我們費力地在堅硬的地面上開掘沒多久，就已經(jīng)汗流浹背、氣喘吁吁。這種隨意挖掘?qū)ふ颐孛軌災(zāi)沟膯栴}是，你不知道該在何時停止。有時候你不停地挖不停地挖，卻什么都找不到。因為你是學生，你就得一直挖，直到有負責人告訴你該停止了，才算結(jié)束。
有時候直到用鏟子實際擊中了骨頭，你才意識到其實已經(jīng)找到了。在尋找骨頭時候，你可能已經(jīng)損壞了它們。
當我和其他幾位同學坐在土坑旁休息時，我身旁一位女性對正在挖掘的人大聲喊道：嘿！嘿！嘿！
他們意外地把一塊頭骨甩進了坑邊的土堆里，卻根本沒有意識到。大家都停了下來。鏟子被放在了一邊。我們拿出刷子和抹子，開始工作。
舊的范式
在法醫(yī)學歷史上的大部分時間里，多數(shù)分析嚴重依賴于人類的觀察。一位專家查看“證據(jù)”，然后用他的“專業(yè)知識”加以“解釋”。專家們通過個人經(jīng)驗和導師專家的培訓來獲得知識，而導師專家們的知識也是通過個人經(jīng)驗和導師培訓獲得，如此類推。
不幸的是，很多技術(shù)和方法從未得到過科學驗證；也就是說，科學家從來沒有能夠確定這些技術(shù)或方法是否真正可行。科學家們使用這些技術(shù)就好像它們已經(jīng)被科學驗證過了一樣，因為這就是他們所接受過的訓練。
一些學科在有效性問題上仍然存在爭議：字跡分析、咬痕分析、血濺分析、頭發(fā)分析等等。即使是測謊儀，就是那種已經(jīng)存在了超過80年的著名的“測謊”機器，其有效性仍然無法驗證。在美國，測謊結(jié)果極富爭議，以至于許多州拒絕讓它們作為證據(jù)進入法庭。
此外，即便某項技術(shù)是有效的，但只要涉及到人（專業(yè)知識），認知偏見就會存在?！罢J知偏見”是由于個人主觀信念而導致的“思維錯誤”或“對理性的偏離”。通常，提供分析的科學家不會意識到他自己有認知偏見。
在美國經(jīng)常被引用的一個例子，是2004年涉及到俄勒岡州一位名叫布蘭登·梅菲爾德的律師的案例。梅菲爾德被指控與西班牙馬德里的一起恐怖主義爆炸事件有關(guān)，因為他的指紋跟爆炸現(xiàn)場一件物證上留下的部分指紋“吻合”。他被美國聯(lián)邦調(diào)查局（FBI）逮捕、監(jiān)禁，盡管西班牙當局通知了FBI他們認為這一匹配是“陰性”的，并且他們已經(jīng)有了其他在押的嫌疑人。
最初，F(xiàn)BI聲稱梅菲爾德的指紋與犯罪現(xiàn)場未知的部分指紋之間的匹配是“100％確認的”。后來，F(xiàn)BI的發(fā)言人承認梅菲爾德的指紋跟未知的部分指紋并非完全匹配；實際上，其他19名可能的嫌疑人的指紋和犯罪現(xiàn)場的部分指紋也有相似之處。梅菲爾德最終被釋放了。很多人認為，認知偏見在梅菲爾德被捕時扮演了重要角色：布蘭登·梅菲爾德是穆斯林，許多美國人將“穆斯林”與“恐怖分子”等同起來。這就是認知偏見。
新領(lǐng)域
1983年，美國法醫(yī)學院前院長安東尼·龍各提在《法醫(yī)學雜志》（Journal of Forensic Sciences）上寫道：“按照定義，能夠成為‘法醫(yī)學’的學科實際上是無窮無盡的。現(xiàn)在也無法確定，有哪些目前的或未來的專業(yè)不能變成法醫(yī)學。這樣的例子有很多?！?span style="color: rgb(136, 136, 136);">
這些話很有先見之明。自那時以來，已經(jīng)出現(xiàn)了數(shù)十個新的法醫(yī)學領(lǐng)域。數(shù)字法醫(yī)學——數(shù)碼設(shè)備上的證據(jù)恢復和分析——在1980年代中期隨著個人電腦的普及而出現(xiàn)。緊接著，數(shù)字法醫(yī)學也涵蓋了智能手機、平板電腦等其他逐漸流行起來的設(shè)備。野生動物法醫(yī)學出現(xiàn)在1980年代和1990年代。法醫(yī)護理在1991年被美國法醫(yī)學院確認為一個專業(yè)，盡管護士們幾十年來一直在收集性侵、虐待兒童和其他暴力犯罪的證據(jù)。國際獸醫(yī)法醫(yī)學協(xié)會成立于2008年。法醫(yī)獸醫(yī)負責調(diào)查馴化動物（主要是寵物）相關(guān)的犯罪活動，比如有組織的斗狗和斗雞——這兩種行為在美國都是非法的。
如果你可以想象一個學科附帶上“法醫(yī)”這個詞，那就意味著來自該學科的知識已經(jīng)或者即將可以用來解釋犯罪活動中的證據(jù)：法醫(yī)會計、核法醫(yī)學、法醫(yī)病毒學。
法醫(yī)學在未來可能會延續(xù)這一趨勢：創(chuàng)建新的法醫(yī)學領(lǐng)域，來調(diào)查新領(lǐng)域里的犯罪。加密貨幣犯罪已經(jīng)發(fā)生，這就需要加密貨幣法醫(yī)學。外層空間犯罪，則需要擁有獨特技能的調(diào)查員。可能性是無窮無盡的。
?圖片來源：Pixabay
一種新的范式
那么像認知偏見這樣隨著新的子領(lǐng)域的創(chuàng)建也無法解決的問題，該如何應(yīng)對呢？雖然創(chuàng)建新的子領(lǐng)域?qū)椭覀儗剐滦头缸?，但它們并不能解決法醫(yī)學中已經(jīng)存在的問題：認知偏見、尚未被驗證的方法等等。法醫(yī)學領(lǐng)域本身需要對科學家們“做”科學的方式進行重大改進。
美國歷史學家和科學哲學家托馬斯·庫恩創(chuàng)造了“范式轉(zhuǎn)變”一詞，來描述科學家們在某些科學領(lǐng)域/學科內(nèi)的進步。這些進步是指，改變他們的基本信念和“做科學”的方式。
庫恩在他1957年的著作《哥白尼革命》（The Copernican Revolution）中使用了“范式轉(zhuǎn)變”這個詞來描述十六世紀天文學領(lǐng)域發(fā)生的事情。當時尼古拉斯·哥白尼公布了他的太陽系日心說模型。根據(jù)這個模型，太陽存在于我們太陽系的中心，包括地球在內(nèi)的所有行星都圍繞太陽運轉(zhuǎn)。在這個模型問世之前，天文學家們遵循托勒密的地心說模型，該模型認為地球處于太陽系的中心，一切都圍繞地球旋轉(zhuǎn)。
庫恩表示，太陽系的日心說模型并沒有立即受到歡迎。相反，科學家們花費了數(shù)十載的時間，來研究和測試新模型是否比舊模型能更好地預(yù)測天文現(xiàn)象。第谷·布拉赫做了觀察，約翰尼斯·開普勒做了數(shù)學計算。最終，科學家們長達80年的研究工作提供了足夠的證據(jù)，證明這種新的范式比起舊的范式，能對天空中行星的位置做出更好的預(yù)測。之后又過了50年，這種新的范式才被普遍接受。庫恩認為這一橫跨了120多年的事件，是一場“經(jīng)典的范式轉(zhuǎn)變”。
越來越多的法醫(yī)學研究者，特別是那些剛剛開始職業(yè)生涯的人，認為法醫(yī)學需要一個范式轉(zhuǎn)變，一種法醫(yī)學家“做科學”的方式的重大轉(zhuǎn)變。法醫(yī)學中的許多專業(yè)人員現(xiàn)在更多地關(guān)注該領(lǐng)域內(nèi)的“科學過程”：驗證技術(shù)、制定標準、識別認知偏見。
理想情況下，未來的法醫(yī)學將更少依賴“人的專業(yè)知識”，更多依靠以驗證過的技術(shù)和明確的操作標準為基礎(chǔ)的一種概率框架。事實上，已經(jīng)有幾個法醫(yī)學領(lǐng)域正在向概率框架邁進了。
那么，“概率框架”究竟是什么意思？
概率框架
在犯罪現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)證據(jù)都有其內(nèi)在的多樣性。沒有兩個破碎的窗戶是以完全相同的方式被打破的。沒有兩個鞋印——即使是來自同一只鞋——是完全一樣的。同一個人的兩次錄音，也并不完全相同。雖然存在某些規(guī)律，但從犯罪現(xiàn)場收集的數(shù)據(jù)往往是“連續(xù)的”（沿著某個頻譜的無限可能的狀況），而不是“離散的”（單獨的、有限的、可數(shù)的）。
然而在美國，許多法醫(yī)學家被要求就證據(jù)做出論斷時，好像它們是“離散數(shù)據(jù)”而不是“連續(xù)數(shù)據(jù)”一樣。在美國，法醫(yī)學家在法庭作證時是“專家證人”。美國聯(lián)邦證據(jù)規(guī)則第七條（“意見和專家證言”）指出，“專家證人”“以意見的形式或以其他方式”作證。專家證人提供的證詞，應(yīng)有助于事實審理者理解該證據(jù)；基于充分的事實或數(shù)據(jù)；是可靠原則和方法的產(chǎn)物。證據(jù)規(guī)則中的任何地方都沒有提及專家證人必須將連續(xù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為離散數(shù)據(jù)，或?qū)⒖茖W概率轉(zhuǎn)化為法律意義上的絕對結(jié)論。
倫納德·威爾士博士是一位心理學家，他曾在2008年作為專家證人證明被告是否有能力出庭受審。他隨后告訴《華盛頓郵報》：“他們要求你確定一些你無法確定的事情。”
另一方面，“概率框架”承認連續(xù)數(shù)據(jù)內(nèi)在的多樣性。相對于告訴法庭“是、否、不確定”，一個概率框架能產(chǎn)生如下結(jié)果：“證據(jù)來自被告的可能性，比來自其他來源的可能性高100倍”。
“我工作中遵循的框架是概率性的。我出庭作證時，曾經(jīng)向陪審員解釋這一點，但我不確定他們有沒有理解。許多人似乎都有數(shù)學恐懼癥?！卑⑺诡D大學語音法醫(yī)學副教授杰弗里·斯圖爾特·莫里森博士說，“陪審員想要簡單的答案。簡單的答案是‘是的，就是他。相信我，我是一位專家。’冤案就是這么來的?！?/p>
因此，法醫(yī)學的未來還包括了另一個當前趨勢的延續(xù)：從嚴重依賴人類感知和培訓的舊范式，緩慢轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂么髷?shù)據(jù)和復雜統(tǒng)計建模的新范式。
新范式的阻力
“法醫(yī)學的范式轉(zhuǎn)變至今仍然不完整，但我認為確實取得了進展?！蹦锷f?！坝泻芏嘧枇Α：苌儆腥烁淖兯麄兊姆妒?。這是有原因的。如果人們非常非常愿意改變他們的范式，并且一直變，那么就什么都做不了了?！?/p>
庫恩在《科學革命的結(jié)構(gòu)》（The Structure of Scientific Revolutions）中指出，范式的轉(zhuǎn)變往往發(fā)生在科學家無法忽視的“危機”出現(xiàn)之時。通常，首先是一名科學家做出了新發(fā)現(xiàn)，而舊范式無法對新發(fā)現(xiàn)做出解釋。接著，該領(lǐng)域的其他科學家會通過實驗和新理論來探索這個新的發(fā)現(xiàn)，這反過來又引出了更多舊范式無法解釋的發(fā)現(xiàn)。很快，就出現(xiàn)了一場“危機”——領(lǐng)域內(nèi)大多數(shù)的科學家都認識到了舊的范式并不奏效，但仍有很多人不愿改變他們的思維方式。之后，這個領(lǐng)域會分裂成兩類實踐者：那些遵循舊思維方式的人和那些遵循新思維方式的人。
在法醫(yī)學中，“發(fā)現(xiàn)”認知偏見被認為是一個問題。幾種不同的法醫(yī)技術(shù)缺乏科學驗證，也是一個問題。此外，科學家正在研究統(tǒng)計模型，以更準確地解讀DNA證據(jù)和評估指紋的獨特性。
正如庫恩在《科學革命的結(jié)構(gòu)》中所寫的那樣，“盡管有一些科學家，特別是那些年長者和經(jīng)驗豐富者，可能會無限期抵抗新范式，但他們之中的大多數(shù)都或多或少會受影響。信念的改變一次會涉及到幾個人，直到最后的堅守者離世，整個行業(yè)將再次實踐一個單一的但已不同的范式?！?/p>
考慮到這一點，我們可以想象，40年前隨著計算機的興起而開始的現(xiàn)行法醫(yī)學范式的轉(zhuǎn)變，應(yīng)該在另一個40年后能夠完成。整個法醫(yī)學行業(yè)再次以單一范式實踐，還可能需要再一個40年。盡管這一轉(zhuǎn)變始于我們的有生之年，但我們不太可能看到它完成的那一天。
新范式，舊問題？
那天在危地馬拉，在作為小組成員尋找未開啟的秘密墳?zāi)怪畷r，我并沒有時間去考慮我們正的工作屬于哪種“范式”。我們手里有鏟子，面前有需要挖掘的泥土。當你所做的一切都花費金錢和時間，而且在這些資源都極其有限的時候，你很難有心思去操心比眼前任務(wù)更大的哲學框架。我們在那里是為了在田野學校結(jié)束前記錄和回收盡可能多的遺體。
之后的某天，我開始思考科學理論與實踐之間存在的鴻溝。不是僅在法醫(yī)學范疇，而是整個科學。也許是我們的整個生活——這種理論和實踐之間的差距。
即使在法醫(yī)學向新范式的轉(zhuǎn)變完成后，理論和實踐之間的差距仍將存在。我是指，科學家們在有足夠多的時間和金錢時有可能做到的，與在有限時間和金錢的情況下真正能夠做到的，這兩者之間的差距。
法醫(yī)學的未來將在不同的時間抵達不同的地點。不過這種理論與實踐之間的差距，怕是永遠都會存在。
關(guān)于作者
格蕾絲是美國的自由職業(yè)科普作者。她在匹茲堡大學主修寫作和人類學，后來獲得寫作碩士學位。格蕾絲和她先生現(xiàn)在住在美國西北部。他們有三只貓，一只鸚鵡。
譯名對照表
危地馬拉法醫(yī)人類學基金會 Forensic Anthropology Foundation of
Guatemala
布蘭登·梅菲爾德 Brandon Mayfield
安東尼·龍各提 Anthony Longhetti
美國法醫(yī)學院 American Academy of Forensic Sciences
國際獸醫(yī)法醫(yī)學協(xié)會 International Veterinary Forensic Science
Association
托馬斯·庫恩 Thomas Kuhn
范式轉(zhuǎn)變 paradigm shift
尼古拉斯·哥白尼 Nicolaus Copernicus
托勒密 Ptolemy
第谷·布拉赫 Tycho Brahe
約翰尼斯·開普勒 Johannes Kepler
美國聯(lián)邦證據(jù)規(guī)則 U.S. Federal Rules of Evidence
意見和專家證言 Opinions and Expert Testimony
倫納德·威爾士 Leonard Welsh
語音法醫(yī)學 Forensic Speech Science
阿斯頓大學 Aston University
杰佛里·斯圖爾特·莫里森 Geoffrey Stewart Morrison
點擊圖片，查看“科學新聞實驗室”過往文章
?“海淀牛娃”：人是怎么變聰明的？| 36個月
?從墳?zāi)沟綄嶒炇遥核麄兊却俅螢槿耍锇高z蹤
?超越AI的孩子 | 36個月
?樹上騎個猴，地上一個猴，加一起幾個猴？ | 事關(guān)智慧和笑
?比你更了解你：算法已經(jīng)無可匹敵了嗎？ | 算法密碼
?如何避免成為受害者：章瑩穎案心理分析 | 罪案遺蹤
制版編輯：黃玉瑩 |
