归属院系：

刑事侦查学院

作者：

杨佺辉

导师：

吕宙

导师单位：

刑事侦查学院

学位：

硕士

语种：

中文

关键词：

法医昆虫学;几何形态学;嗜尸性昆虫;死亡时间;标准化应用

摘要：

在刑事案件侦查中，准确推断死亡时间（Postmortem Interval，PMI）对案件侦破意义重大，但传统推断方法容易受到环境和尸体状况的影响，新兴推断方法在实践应用中也存在着局限。法医昆虫学的发展为PMI推断提供了新思路，其利用嗜尸性昆虫特别是嗜尸性蝇类对尸体腐败敏感的特性，在对嗜尸性昆虫进行精确的种属鉴定后依靠群落演替与个体发育规律推断死亡时间。然而，嗜尸性昆虫的种属鉴定面临诸多难题，传统的形态学鉴定主观性强，分子生物学方法成本高、周期长，且整个鉴定过程缺乏统一标准等，都严重制约了法医昆虫学在侦查实践中的应用。该项研究为了弥补现有鉴定方法以及技术标准存在的欠缺，引入了几何形态学鉴定方法，据此构建嗜尸性昆虫种属鉴定技术标准，研究首先说明了构建这一标准的意义，如统一的技术规范可保证结论相同，提高鉴定结果的科学性以及可采性，推动跨区域、跨领域之间的协作等。同时结合技术标准的内涵剖析了当前嗜尸性昆虫种属鉴定技术标准的状况，揭示出当前技术标准体系里存在的结构性不足以及技术应用方面的实践问题，并且针对上述问题从技术以及制度层面展开分析。针对上述问题，研究通过优化几何形态学技术流程，结合性二态性和双侧不对称性分析，引入自动鉴定方法，构建了一套标准化的昆虫学证据鉴定流程。在实验设计方面，以家猪尸体模拟现场，提取多种嗜尸性蝇类检材，经标准化处理后进行形态学分析。利用组间差异分析、判别函数分析等方法，验证了几何形态学方法在昆虫种属鉴定中的可行性，并分析了性二态性与双侧不对称性对鉴定的影响，提出简化操作方案。同时，对比K-临近算法（K-NN）和极端梯度提升算法（XGBoost），确定以XGBoost模型作为核心的自动化鉴定方法。在种属鉴定技术标准构建上，本研究结合各专家意见，尝试制定从现场提取、实验室分析到庭审各环节科学化、系统化、目的化的技术标准。这一成果能促进侦查效能提升，增强昆虫学证据的司法采信力，推动几何形态学与机器学习技术融合。未来，种属鉴定技术标准可从拓展几何形态学研究对象、扩展智能化鉴定范围、基于侦查大数据优化与迭代算法等方向进一步改进，为刑事案件侦破提供更有力的技术支持。

参考文献：

一、中文参考文献（一）著作类1. 范滋德主编：《中国动物志.昆虫纲.第六卷.双翅目 丽蝇科》，北京:科学出版社,1997年版。2. 陈新军主编：《几何形态测量学在水生生物中的应用》，北京:科学出版社，2017年版。（二）论文类3. 陈灿球，林培义等：“现场勘查中推断早期死亡时间方法探讨”，《广东公安科技》，2023年第4期。4. 陈玉川，成建定：“离体人胸骨骨髓DNA降解与腐败尸体死亡时间推断的初步研究”,《法医学杂志》，2002年第3期。5. 陈晓瑞，易少华，杨丽萍等：“大鼠死后视网膜细胞mRNA降解与死亡时间的关系研究”，《中国法医学杂志》，2007年第3期。6. 陈敏，刘鑫：“论司法鉴定的可重复性”，《中国司法鉴定》，2013年第3期。7. 陈立龙：“基于标准全生命周期的第三方标准化评价体系构建研究”，《质量与市场》，2024年第7期。8. 陈婷婷，杨宇雷：“晚期尸体现象与死亡时间68例”，《中国法医学杂志》，2023年第3期。9. 戴羚霞：“《司法鉴定程序通则》执行中争议问题的探讨”，《中国司法鉴定》，2018年第4期。10. 郭华：“司法鉴定程序通则疑难问题的解读与思考”，《中国司法鉴定》，2016年第4期。11. 刘良，张力，刘亚玲等：“大鼠脑细胞DNA含量与死亡时间关系的图像分析”,《中国法医学杂志》,2000年第1期。12. 李志勤，闫洪波，李成德：“昆虫分类的主要技术手段”，《河北林果研究》，2006年第4期。13. 李瑾洁：“食物种类与环境色对夜蛾幼虫体色分化的影响分析”，湖南农业大学，2014年。14. 吕叶辉，李志宏，托娅等：“不同温度下大鼠脑组织RNA降解与早期PMI的相关性”，《法医学杂志》，2016年第3期。15. 马婷，王江峰：“昆虫在命案现场形成血痕的研究”，《广东公安科技》，2016年第1期。16. 彭云鹏：“温湿度和食物颜色对鳞翅目夜蛾类幼虫体色的综合影响规律研究”，湖南农业大学，2015年。17. 王江峰：“上下求索的中国法医昆虫学”，《法医学杂志》，2021年第3期。18. 王禹，巩强，刘振江等：“嗜尸性昆虫发育生物学研究进展”，《法医学杂志》,2021年第5期。19. 王禹，王江峰：“法医昆虫学标准化应用及我国主要嗜尸性昆虫应用数据”，《法医学杂志》，2018年第5期。20. 王禹，王江峰，王敏：“嗜尸性昆虫证据在案发现场的分布研究”，《政法学刊》，2014年第2期。21. 吴海霞，鲁亮，孟凤霞等：“2006-2015年我国蝇类监测报告”，《中国媒介生物学及控制杂志》，2018年第1期。22. 李志勤，闫洪波，李成德：“昆虫分类的主要技术手段”，《河北林果研究》，2006年第4期。23. 陈瑶清，郭亚东，李茂枝等：“常见嗜尸性昆虫mtDNA提取方法的比较”，《法医学杂志》，2011年第4期。24. 任立品，尚艳杰，郭亚东：“昆虫学证据在法庭科学中的应用及进展”，《法医学杂志》，2021年第3期。25. 张笑嫣：“计算机在昆虫分类中的应用”，《绿色科技》，2017年第16期。26. 张国庆：“论标准化基本原理”，《现代农业科技》，2011年第21期。27. 赵杨静波，刘龙，王江峰：“应用mtDNA序列分析技术鉴定嗜尸性蝇类种属的研究进展”，《刑事技术》，2019年第1期。28. 闫华超，贾少波，王雪梅：“不同方法保存的蜜蜂基因组DNA提取的比较”，《生物技术通讯》，2011年第22期。29. 徐炳声：“生态变异在植物分类学和进化中的重要性”，《广西植物》,1986年第3期，。30. 许钦祥：“浅析标准的特性与标准化的特征”，《中国标准化》，2024年第7期。31. 邹明理：“司法鉴定程序公正与实体公正的重要保障———以新《司法鉴定程序通则》的特点与实施要求为基点”，《中国司法鉴定》，2016年第3期。32. 邹言，刘佳文，李立坤等：“北京市珍珠泉乡不同昆虫采集方法采集效果对比分析”，《环境昆虫学报》，2021年第43期。（三）学位论文33. 李瑾洁：“食物种类与环境色对夜蛾幼虫体色分化的影响分析”，湖南农业大学，2014年。34. 彭云鹏：“温湿度和食物颜色对鳞翅目夜蛾类幼虫体色的综合影响规律研究”，湖南农业大学，2015年。35. 郭亚东：“常见嗜尸性麻蝇分子标记的检测及地区基因库的建立”，中南大学，2012年。二、外文参考文献（一）著作类36. D’Arcy Wentworth Thompson, On growth and form. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1942.37. Zelditch M L, Swiderski D L, Sheets H D, Geometric morphometrics for biologists: a primer. Academic Press, 2012.（二）论文类38. Aremu, O. O., Hyland-Wood, D., McAree, P. R, “A Machine Learning Approach to Circumventing the Curse of Dimensionality in Discontinuous Time Series Machine Data,” Reliab. Eng. Syst. Safe., 2020,195.39. Adams, D. C., Rohlf, F. J., Slice, D. E, “Geometric Morphometrics: Ten Years of Progress Following the ‘Revolution’,” Italian Journal of Zoology, 2004,71(1).40. Amendt, J., Richards, C. S., Campobasso, C. P., et al., “Forensic Entomology: Applications and Limitations,” Forensic Sci Med Pathol, 2011,7(4).41. Bookstein, F. L., “Landmark Methods for Forms Without Landmarks: Morphometrics of Group Differences in Outline Shape,” Medical Image Analysis, 1997,1(3).42. Brown, K. R., Shipp, E, “Wing Morphometrics of Australian Luciliini (Diptera: Calliphoridae),” Australian Journal of Zoology, 1977,25(4).43. F. Mohr, J. N. van Rijn., “Fast and Informative Model Selection Using Learning Curve Cross-Validation,” IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 2023,45(8).44. Greenberg, B., “Forensic Entomology: Case Studies,” American Entomologist, 1985,31(4) .45. Hall, M. J. R., MacLeod, N., Wardhana, A. H., “Use of Wing Morphometrics to Identify Populations of the Old World Screwworm Fly, Chrysomya bezziana (Diptera: Calliphoridae): A Preliminary Study of the Utility of Museum Specimens,” Acta Tropica, 2014,138.46. Kelly A. Meiklejohn, Mary K. Burnham-Curtis, Dyan J. Straughan,et al., “Current methods, future directions and considerations of DNA-based taxonomic identification in wildlife forensics,” Forensic Science International: Animals and Environments, 2021,(01).47. Khang, T. F., Mohd Puaad, N. A. D., Teh, S. H., et al, “Random Forests for Predicting Species Identity of Forensically Important Blow Flies (Diptera: Calliphoridae) and Flesh Flies (Diptera: Sarcophagidae) Using Geometric Morphometric Data: Proof of Concept,” Journal of Forensic Sciences, 2021,66(3).48. Limsopatham K, Klong-Klaew T, Fufuang N, et al, “Wing morphometrics of medically and forensically important muscid flies (Diptera: Muscidae)” Acta Trop. 2021,222.49. Lee, Goff M., “Early Post-Mortem Changes and Stages of Decomposition in Exposed Cadavers,” Exp Appl Acarol., 2009,49(1-2).50. Nuñez, José, Jarrín, Pablo, Liria, Jonathan, “Wing Geometric Morphometrics as a Tool for Taxonomic Identification of Two Fly Species (Diptera: Muscidae) of Forensic Relevance,” Halteres, 2019,10.51. Matuszewski S, Anna MB, “Post-mortem interval estimation based on insect evidence in a quasi-indoor habitat.” J. Forensic Sci. Soc., 2019.59(1).52. Nuñez, J. A., Liria, J., “Cephalopharyngeal Geometric Morphometrics in Three Blowfly Species (Diptera: Calliphoridae),” Journal of Entomology and Zoology Studies, 2016,4(1).53. Rohlf, F. J., Marcus, L. F., “A Revolution in Morphometrics,” Trends in Ecology & Evolution, 1993,8(4).54. Sontigun, N., Samerjai, C., Sukontason, K., et al., “Wing Morphometric Analysis of Forensically Important Flesh Flies (Diptera: Sarcophagidae) in Thailand,” Acta Tropica, 2019,190.55. Strauss, R. E., Bookstein, F. L., “The Truss: Body Form Reconstructions in Morphometrics,” Systematic Biology, 1982,31(2).56. Szpila, K., Żmuda, A., Akbarzadeh, K., et al., “Wing Measurement Can Be Used to Identify European Blow Flies (Diptera: Calliphoridae) of Forensic Importance,” Forensic Science International, 2019,296.57. Victor, M. A., Maurício, O. M., Claudio, J. B. de Carvalho, “Wing Shape Is Influenced by Environmental Variability in Polietina orbitalis (Stein) (Diptera: Muscidae),” REVISTA BRASILEIRA DE Entomologia, 2016.

学科：

侦查学

提交日期：

2025-07-01

引用参考：

杨佺辉. 基于几何形态学的嗜尸性昆虫种属鉴定标准化应用研究[D]. 西南政法大学,2025.

全文附件授权许可：

知识共享许可协议-署名