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超越美剧《CSI》：大数据正在重塑法医职业

晰数塔互联网快讯
2019-03-12 16:29

编者按：近年来，法医科学家、统计学家和工程师一直致力于将犯罪勘测的法医技术置于更坚实的基础之上，随着技术和标准的发展，一些经典的技术已经失宠。本文作者STEVEN MELENDEZ，原文标题Beyond CSI: How big data is reshaping the world of forensics。

当你在电视前观看警匪片的时候，你可能会觉得在犯罪现场取证是一个相当简单的问题。警察和法医们可以通过指纹、子弹和玻璃碎片轻而易举地找到蛛丝马迹，然后聪明的调查人员不费吹灰之力就可以从中找出谁是罪魁祸首。

同时，2009年美国国家科学院（National academy of Sciences）一份具有里程碑意义的法医科学的报告称，这类技术在帮助抓捕罪犯和确保无辜者不被冤枉方面发挥了巨大作用。

报告称：“在过去20年里，法医学领域的一些进步，尤其是DNA技术的使用，证明了法医学在帮助执法部门识别罪犯方面的巨大额外潜力。许多可能尚未破案的案件现在在法医的帮助下也有可能得到解决。”

不过你也不要太激动，根据撰写这份报告的科学和法律专家委员会的说法，并非所有法医领域的学科都那么神乎其神，因为一些技术明显缺乏同行评议和研究。报告发现，许多证据都没有经过彻底的测试，以了解不同样本的证据被错误发现匹配的可能性，同时，司法系统也严重依赖于个别专家的意见，而这些专家并非都受过同等程度的培训或能保证绝对正确。

“10年前的那份报告是一个关键的转折点，在国家层面激发了人们的兴趣，促使人们开始从事法医科学中需要进行的那种基础性研究，”Innocence Project的法医学政策高级顾问Sarah Chu表示。

在该报告发布后的大约10年时间里，学者、法医工作者和司法系统一直在努力为有助于判定有罪或无罪的法医学方法夯实科学基础。在某些情况下，他们致力于在特定领域的工作人员中推广标准化技术，并收集数据以帮助评估不同样本的证据正好匹配的可能性。

如何在人类技能与自动化分析之间取得平衡

就像从医学到广告等其他领域越来越多地将统计分析和大型数字数据集结合在一起一样，法医界也越来越多地开始考虑如何在人类技能与自动化分析之间取得平衡。由于人类还需要对犯罪现场进行勘测，犯罪实验室为调查人员设立了统计学培训项目，在某些情况下还开始悄悄将测试案例与真实世界的证据结合起来，供技术人员分析以发现问题。

休斯顿法医科学中心（Houston Forensic Science Center）是一家独立的公共机构，2014年，在休斯顿警察局法医实验室丑闻闹得沸沸扬扬之后，该中心从休斯顿警察局接管了法医工作。该中心总裁兼CEO Peter Stout 表示，“我们有一套系统进行控制，而且系统在分析师发现这种控制之前就介入了。”

自从新的法医中心接管以来，其他领域的改革包括为警方提供的证据制定更高的标准（不清楚来源的样本会被拒绝），以及推出基于云工具的新型实验室管理软件。

近年来，在美国各地，法医专家谈论自己工作的方式也发生了变化。怀俄明州Sheridan县的前检察官Matt Redle表示，他们已经不再使用模糊的语言，比如说样本符合“合理的科学确定性”，而是详细精确地描述样本的确定性程度。

同时身为美国律师协会刑事司法部门（American Bar Association Criminal Justice Section）的前主席Redle也表示：“科学的作用在于对不确定性进行测量。就人们呼吁的透明度而言，这是一个巨大的变化，法医学领域正在努力发展，以便让陪审员了解不同测试的不确定性衡量标准是什么。”

“好的科学技术并不便宜”

德州农工大学（Texas A&M University）著名统计学教授Clifford Spiegelman表示，弄清楚这种不确定性的程度可能并不总是那么容易。专家们经常需要弄清楚某些特定的观察结果，比如枪弹残余物或某种特定类型的油漆在整个世界中有多普遍，这意味着数据收集的范围很广，而且成本很高。他说，调查撞车事故或与汽车有关的犯罪后可能出现在汽车或嫌疑人身上的汽车油漆类型，意味着要定期调查新型的油漆。

他说：“好的科学技术并不便宜，即使是收集具有代表性的油漆样品这样简单的事情也耗资不菲。估计从垃圾场、汽车修理厂和其他地方随机收集油漆样本可能要花费数百万美元。”

专家们表示，分析人员倒是对DNA证据这个领域信心十足。

加州大学欧文分校（University of California, Irvine）统计学教授Hal Stern表示：“DNA确实能获得定量证据。我们可以确定嫌疑人和犯罪现场的证据这两个样本是否具有相同的DNA图谱，我们也可以估计另一个人拥有该图谱的概率。”

科学家们在法医学的其他领域也取得了进展，尤其是在指纹方面。Henry Swofford在陆军刑事调查实验室（Army Criminal Investigation Laboratory）担任潜伏指纹部门的负责人时，曾致力于开发一种名为FRStat的软件工具，用于检测指纹证据的强度。这个系统并没有取代人类的分析人员，相反，分析人员使用他们常用的方法对两个指纹进行比较，并记录下它们的相似区域。然后，根据现有的指纹数据库，该软件就可以测算该指纹在同一来源的假设下相似的可能性有多大，以及如果指纹分别来自两个不同的人那么相似性的可能性有多大。他说，当Swofford 9月份离开陆军实验室时，该软件已经在全国大约35个其他实验室中得到了推广，国防部也曾有过将该工具向公众公开的初步计划。

他说：“我们不想完全改变这种方法，因为这种方法已经为全国乃至全世界成千上万的指纹鉴定者所熟知，并被他们所接受，但我们最后会以定量分析来验证它。”

Swofford表示他们也在努力建立起一套分析其他类型的证据——包括子弹和鞋子——的数字工具。

“几家欢喜几家愁”

然而，另一些法医学科已经完全失宠：早在2005年，联邦调查局就宣布将停止使用子弹铅分析技术，这种技术试图根据子弹中微量元素的浓度来判断不同的子弹是否具有同一来源。另一份美国国家科学院的报告对这种证据的用处提出了质疑，因为一箱箱弹药中可能含有不相匹配的子弹，而非常相似的子弹可能会出现在不同的批次中。

“你不能因此就说这些子弹来自同一个弹药箱，”现任弗吉尼亚大学（University of Virginia）统计系主任的Karen Kafadar表示。

其他技术，包括血溅分析、鞋印比较和咬痕分析，近年来也受到了严格的审查。从2013年开始，美国司法部和美国国家标准与技术研究所（National Institute for Standards and Technology）受美国国家科学院工作的部分启发，成立了一个国家法医科学委员会，旨在“加强法医科学的实践性”。2017年，当时的司法部长Jeff Sessions在该委员会的第二个两年任期即将结束时决定取解散委员会，但其他科学组织继续支持在取证方面的进行更多的研究和更严格的规定。

今年年初，美国统计协会（American Statistical Association）就法医分析人员应该如何利用统计数据提出了自己的建议，并明确了自身方法的局限性。

根据美国统计协会的报告，“法医科学家的综合报告应该指出与测量相关的局限性和不确定性，以及可以从中得出的推论。”

另一个与美国国家标准与技术研究所有关的组织——法医科学区域委员会组织（OSAC），则继续开展工作并逐步推出法医操作的科学标准，目前已发表的标准已达十几项，正在制定的标准多达200多项。到目前为止，休斯顿法医科学中心和位于肯塔基州和乔治亚州的州立实验室表示，它们将采用该标准。

编译组出品，编辑：郝鹏程