科学探索|为什么血液、精液等体液会在紫外光照射下发光?

据国外媒体报道,每个爱看犯罪题材电视剧的人都知道,体液是非常重要的证据 。但体液并不总是清晰可见的 。血液可能会被擦干净,精液可能会风干,只留下一块难以分辨的印记 。要想探测出这些体液的存在,司法鉴定专家会在暗室中用一种特殊的光线进行照射,残留的体液便会发出明亮的光芒 。
但这种方法准确吗?体液斑痕是如何“发光”的呢?又究竟为何会“发光”?
假定试验
这种试验方法是真实存在的 。当司法鉴定专家需要检查犯罪现场是否存在特定的体液时,便会开展所谓的假定试验 。这些试验可以为体液存在的假设提供支持,但不能作为决定性证据 。由于其它一些物质也会在这些试验中发生类似的反应,有时也会出现假阳性的现象 。
为了进一步确认,司法鉴定专家一般还会开展更加严格的试验 。
在众多假定试验方法中,有一类方法叫多波段光源法 。鉴定专家会用特定的光线进行照射,假如存在体液,就会在照射下发光 。但它们究竟是如何发光的呢?答案是,通过一种名叫“冷发光”的现象 。
冷发光
科学探索|为什么血液、精液等体液会在紫外光照射下发光?
文章图片
冷发光指化学物质释放出光线的现象,大致分为“化学发光”和“光致发光”两种 。
从名字可以看出,化学发光是通过化学反应发生的 。化学发光下面还包括生物发光,即生物通过特定的新陈代谢反应发出光线 。萤火虫就是一个很好的例子 。
光致发光是指由光线引发的发光现象,分为荧光和磷光两种 。本文中,我们只讨论荧光 。
说到荧光,很多人大概会想到会在夜间发光的魔术贴、或是音乐会上的荧光棒 。当能量较高的光线(短波光线)与化学物质相遇时,化学物质中的电子就会吸收光线的能量,变成激发态 。但处于激发态的电子是不稳定的,因此电子会通过振动能量、以光能的形式将多余的能量释放出去 。由于部分能量在振动过程中损失掉了,此时释放出的光线能量比最初的光源能量要少,因此波长比初始光线要长(波长越长,能量越少) 。
化学发光:探测血液
血液的颜色为红色或棕色,具体取决于陈旧程度,按理说很容易看见,为何我们还要用特殊的技术来寻找血液呢?因为血液可以被人擦去 。但司法鉴定专家指出,即使经过了清理,一些残余的血液仍可能留存数年之久 。
有好几种试验方法可以使血迹显露出来,但其中只有一种利用了冷发光原理 。
有一种叫做鲁米诺的化学物质,常用于犯罪现场的血迹检测 。鲁米诺可以与血液中的血红蛋白结合 。在该化学反应中,往往还需要用到过氧化氢 。
当与少量过氧化氢混合的鲁米诺接触到血红蛋白(或者更准确地说,血红蛋白中的亚铁红血素)时,就会呈现为为蓝色 。但如果环境光线太亮,就很难看见这种光线,因此最好在暗光环境中进行试验 。只有当反应持续进行下去时,才能不断发出光线 。因此在必要时,需要多次喷洒鲁米诺试剂 。
鲁米诺可以有效探测出血液的存在 。据估算,即使 1 升水中只溶解了 1 微升血液,也可以被探测出来 。要知道,光是一滴血就有 50 微升了 。
光致发光:探测精液、唾液和阴道分泌物
唾液、精液和阴道分泌物等体液不需要化学试剂才能发光 。相反,只要用合适的短波光线照射,它们就会发出荧光 。
1919 年,伍德医生发现,A 类紫外光(又被他称为“黑光”)可以用于探测特定的体液 。自此之后,这一技术便被人称作“伍德光” 。
精液在受到波长介于 300 至 450 纳米之间、处于紫外波段的光线照射时,会发出蓝色的荧光 。对人类不可见的紫外线不会与荧光发生干涉,因此司法鉴定专家可以清楚地看到这些斑痕 。但这一技术具有一定误导性,因为皮肤、头发和布料也可以在该波段的光线照射下发出荧光 。