張衡

摘 要：該文按照法醫(yī)DNA實驗室管理以及質(zhì)量控制的相關(guān)標準和規(guī)范，利用計算機局域網(wǎng)絡(luò)建成一套規(guī)范的Y-STR信息錄入查詢比對系統(tǒng)。系統(tǒng)重點實現(xiàn)了對基因測序儀獲取的Y-STR數(shù)據(jù)進行自動批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，并自動比對數(shù)據(jù)進行分析處理，形成比對結(jié)果報告供刑偵破案專用。

關(guān)鍵詞：Y-STR 比對 網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）12（a）-0000-00

人類的Y染色體是男性所特有的父系遺傳染色體，它只能由親代中的父親傳遞給子代中的兒子，因此在Y染色體上留下了基因的族譜，也就是說一個大家庭中祖、父、孫、伯或叔、堂兄或堂弟的Y-STR數(shù)據(jù)是一致的。利用同一父系家族的男性成員擁有相同的Y-STR這一特性，將犯罪現(xiàn)場提取到的Y-STR數(shù)據(jù)，與一定范圍內(nèi)的家系進行比對，便可以追蹤識別犯罪行為人所在家系，從而大大縮小偵查范圍。

筆者按照法醫(yī)DNA實驗室管理以及質(zhì)量控制的相關(guān)標準和規(guī)范，利用公安系統(tǒng)計算機局域網(wǎng)絡(luò)建成一個規(guī)范的Y-STR信息錄入查詢比對系統(tǒng)。系統(tǒng)重點實現(xiàn)了對基因測序儀獲取的Y-STR數(shù)據(jù)進行自動批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，并自動比對數(shù)據(jù)進行分析處理，形成比對結(jié)果報告供刑偵破案專用。另外系統(tǒng)可對犯罪嫌疑人和物證信息進行多條件、全模糊、動態(tài)查詢和檢索。該系統(tǒng)是一套基于局域網(wǎng)絡(luò)運行的多用戶工作平臺，可以通過廣域網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與其他地域的DNA數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)交換。

系統(tǒng)的建成，不僅大大豐富和完善了公安部門Y-STR數(shù)據(jù)的積累和管理，而且極大地提高了Y-STR信息檢測比對的工作效率，減少人工處理的差錯，為刑偵部門解決案情提供了科學依據(jù)和有力保障。

1 系統(tǒng)設(shè)計

考慮到使用和后期維護的便利性，系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡(luò)訪問模式，即多瀏覽器+單Web服務(wù)器+多數(shù)據(jù)庫服務(wù)器+動態(tài)計算。瀏覽器端分為三級用戶登錄（包括：普通錄入員、管理員、超級管理員）；單web服務(wù)器主要處理錄入、查詢、比對、分析、顯示結(jié)果等過程；多數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要存儲系統(tǒng)所用到的人員、物證、Y-STR等數(shù)據(jù)（詳見文章第三部分）；動態(tài)計算部分是指系統(tǒng)采用的主要比對算法，用于快速、準確地分析顯示比對結(jié)果。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

我國DNA數(shù)據(jù)庫的建設(shè)已經(jīng)有近15年的歷史了，但是對Y-STR基因座數(shù)據(jù)庫的研究卻不常見。隨著Y-STR基因分析技術(shù)在案件偵破中發(fā)揮的作用越來越明顯，文章重點研究了“人員信息數(shù)據(jù)庫”“物證信息數(shù)據(jù)庫”“Y-STR基因數(shù)據(jù)庫”等7個數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與建設(shè)。各數(shù)據(jù)庫之間的關(guān)系如圖2所示。

（1）人員信息庫：該數(shù)據(jù)庫主要用來存儲被測人員的基本信息，其中ID字段為唯一標識字段，LAB_NO字段與基因數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，身份證號字段與全國公安身份證查詢系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。

（2）基因數(shù)據(jù)庫：該數(shù)據(jù)庫是該系統(tǒng)中最重要的數(shù)據(jù)庫，主要用來存儲人員和物證信息相應(yīng)的Y-STR信息，其中ID字段為唯一標識字段，LAB_NO字段與人員信息數(shù)據(jù)庫和物證信息數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)。

（3）物證信息庫：該數(shù)據(jù)庫主要用來存儲物證信息的基本信息，其中ID字段為唯一標識字段，LAB_NO字段與基因數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)。

3 主要功能

3.1 人員信息維護與管理

該功能主要針對與Y-STR相應(yīng)的人員信息錄入與管理，主要包括：單個人員信息錄入；批量人員信息錄入（支持Excel的*.xls文件格式批量導(dǎo)入人員信息）；編輯、修改、刪除已錄人員信息。

另外，批量導(dǎo)入可以智能判斷加人工干預(yù)已錄實驗室編號和未錄實驗室編號，并可以在入庫前在線編輯導(dǎo)入數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容。

系統(tǒng)提供通過“實驗室編號、人員姓名、錄入者、性別”任一項快速查詢?nèi)藛T信息及相應(yīng)Y-STR信息，也可以通過“實驗室編號、姓名、性別、樣本類型、人員類型、出生日期、身份證號碼、別名/綽號、文化程度、身份、涉案名稱、涉案性質(zhì)、戶籍地、現(xiàn)住址、關(guān)押地類型、送檢單位、送檢時間、送檢人、送檢人電話、檢驗人、錄入者、錄入時間”任意單項或者組合模糊檢索人員信息。

3.2 物證信息維護與管理

該功能主要針對與Y-STR相應(yīng)的物證信息錄入與管理，主要包括：物證信息錄入；編輯、修改、刪除已錄物證信息。

系統(tǒng)提供通過“實驗室編號、受理登記號、物證名稱、案件名稱、檢驗人”任一項快速查詢物證信息及相應(yīng)Y-STR信息。也可以通過“實驗室編號、受理登記號、物證名稱、案件名稱、案發(fā)地點、案發(fā)時間、簡要案情、案件備注、物證備注、送檢單位、送檢時間、送檢人、送檢人電話、檢驗人、錄入時間”任意單項或者組合模糊檢索物證信息。另外還可以快速編輯物證信息相應(yīng)的Y-STR信息。

3.3 Y-STR信息維護與管理

此部分功能是系統(tǒng)核心功能和最主要的部分，主要包括：單個Y-STR信息錄入；批量Y-STR信息錄入（支持DNA測序儀獲取的*.dat文件格式批量導(dǎo)入）。

批量導(dǎo)入可以自動檢測dat數(shù)據(jù)中的Y-STR數(shù)據(jù)條目，可以智能判斷在“Y-STR數(shù)據(jù)庫”“人員信息庫”“物證信息庫”中是否存在dat數(shù)據(jù)中檢測出的各實驗室編號。

Y-STR信息入庫同時可以比對出所錄信息與Y-STR庫中已有信息是否有大于或等于13項相同值的記錄，并自動記錄相同值的數(shù)量。另外，系統(tǒng)支持任意Y-STR信息的比對、編輯、修改、刪除。通過“實驗室編號”“檢驗人”任一項快速查詢Y-STR信息及相應(yīng)人員或物證信息，也可以通過“實驗室編號、檢驗人、錄入時間”任意單項或者組合模糊檢索Y-STR信息。

4 結(jié)語

有效地建立Y-STR數(shù)據(jù)庫并應(yīng)用于公安刑偵工作，并對數(shù)據(jù)庫建設(shè)中數(shù)值比對方法和提高比對速度的問題進行全面的研究十分必要。廣泛收集樣本和數(shù)據(jù)，驗證和比較當前常用的Y-STR基因座并尋找適合的比對方法，探索突變的數(shù)學模型，運用適當?shù)木W(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)建設(shè)方法，解析與常染色體STR聯(lián)合使用的結(jié)果，結(jié)合實際辦案不斷總結(jié)問題和需求，可以為我國Y-STR數(shù)據(jù)庫的建設(shè)及高效應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

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