1厘米長的頭發就能提取蛋白質？比傳統方法靈敏8倍

　　一種新的技術可以讓法醫僅憑幾根頭發便能揪出罪犯——研究人員已經開發出一種方法，可以根據一根1厘米長的頭發識別一個人，而且這種方法比類似的蛋白質分析技術靈敏8倍。如果這種新方法能夠進入法庭，將極大擴展警方在犯罪現場識別罪犯的能力。

科學家已經開發出一種從一根1厘米長的頭發中提取蛋白質的新方法。圖片來源：TIMOTHY EVANS

　　據美國《科學》雜志報道，為了從頭發中獲得可靠的數據，法醫科學家以前需要從仍然附著有毛囊的皮膚中提取脫氧核糖核酸（DNA）。然而最新的技術已經轉而分析頭發本身的蛋白質，比如角蛋白。由于蛋白質中的氨基酸序列根據其遺傳密碼而在人與人之間略有不同，因此這些信息可以被用來在沒有DNA的情況下高精度地識別人。

　　迄今為止，大多數方法依然需要幾個步驟來研磨和加熱頭發，這樣會破壞很多蛋白質。而科學家并不總是能夠在剩余的蛋白質中檢測到足夠多的變異，進而完成一次可靠的鑒定。

　　為了獲得更多的蛋白質進行分析，美國國家標準與技術研究所（NIST）的科學家放棄了研磨的方法，并開發出一種只需要一步的方法——在洗滌劑溶液中加熱頭發。

　　當研究人員使用質譜分析法尋找從溶解的頭發中提取的物質時，他們發現這種方法能夠比其他提取技術獲得更多的蛋白質及其亞基——肽。研究人員還發現了12種被稱為基因變異肽（GVPs）的新的蛋白構成模塊，這些蛋白質在個體之間是不同的。

　　“你擁有的GVPs越多，你就能區分出越多的人。”NIST健康專家、這項研究的作者Zheng Zhang說，“這就像在DNA檔案中有額外的遺傳等位基因一樣。”

　　這些新的GVPs連同其他數千種肽序列被加入到NIST的肽序列文庫中。Zhang表示，GVPs目前還沒有被用于刑事案件中的人員識別，但在未來很有可能會這樣做。她補充說，對“識別”這個詞也應該持保留態度——盡管蛋白質序列是高度獨立的，但兩個人仍然有可能（100萬分之一，甚至1000萬分之一）共享同一個序列。

　　這項研究中使用的頭發來自一家生物銀行，但研究人員并沒有試圖確定捐贈者的身份。

　　這種新方法可以加強頭發法醫學領域的研究，而這一領域曾有著曲折的歷史。過去用來檢測一根頭發的曲度、厚度和顯微特征的方法后來被證明是無效的。事實上，美國聯邦調查局在2015年承認，在200多起聯邦和州案件中，毛發比較證據導致了有缺陷的證詞。

　　利用蛋白質作為法醫證據的先驅、加利福尼亞大學戴維斯分校生化學家Glendon Parker說，這種新方法也有它的缺點。其中最主要的問題是在頭發溶解后提取蛋白質所需的時間和專業技術。

　　Parker指出，為了獲得足夠的材料以建立一個檔案，科學家需要一天甚至更長的時間，以及在復雜的蛋白質分析技術方面的豐富經驗。他說，耗時的新技術可能是發現新的GVPs的最佳選擇，但其他不太密集的技術可能更適合法醫使用。

　　此外，基于毛發蛋白質中的基因變異肽的鑒定方法還沒有在法庭上使用。“而在這成為現實之前，還有很多問題需要回答”，法醫專家Monte Miller說。他曾在許多涉及DNA證據的案件中作證。例如，染發劑和其他產品是如何影響頭發蛋白質的？頭發中的蛋白質特征會隨著年齡的增長而變化嗎？

　　這些答案可能“還很遙遠，但這項研究很有趣，也很有用”。Miller說，“任何給我們更多辨別能力和信息的東西總歸是好的……在此之前，我們都是在小題大做。”