新聞中的科學～矽藻隱形證人

釣杆杆尾甩出一個漂亮的圓弧，魚線拋進湖的那端。「就是那裡！」湯姆臉上漾著滿意的笑容，他習慣地拉了拉釣魚杆，再轉幾圈捲線器將釣魚線拉直。

「咦！」浮標倏忽下沉，線的那端沉重異常，「大魚上鉤了！」湯姆樂得繼續收線。

「不對，怎麼沒有（魚）掙扎或拉扯？」老釣手湯姆疑心釣到不明物體，他將沉重的物體拉到眼前，竟是一名穿格子上衣、牛仔褲，額頭一個大傷口泛著血絲的屍體…湯姆不敢多看，將釣杆插進湖濱泥地固定，開車衝回鎮上報警。

這天是1991年6月初，美國康乃迪克州鄉下小湖畔，湧來了警察和鑑識人員。警方迅速查明死者是一名17歲少年。根據死者家人指證，警方找到最後與少年相處的男同學。男同學承認與死者在鎮上咖啡廳見面，否認到過小湖，也不知道死者為何陳屍湖內。

警方找不到男學生涉案的直接證據，案情陷入膠著。

另一方面，法醫和鑑識人員在死者身體和衣服上發現許多肉眼看不見的矽藻，解剖後僅在口鼻檢出矽藻，肺、胃沒有矽藻。

鑑識人員靈機一動，到嫌疑男學生的家裡搜索，帶走他命案當天穿的衣褲和鞋子，從曬乾的褲子下半段和鞋子的乾泥巴驗出與湖畔及死者身上同樣的矽藻品種，證明他曾去過小湖。

警方因此突破他的心防，承認為追同一個女同學，爭風吃醋，相約到小湖畔談判，一言不合用木棍猛擊頭部致死，再拖進湖內棄屍。他的供詞與解剖結果吻合，因為肺、胃等內臟沒有驗出矽藻，代表死者是被殺害後丟進湖內棄屍。

微不足道的矽藻，為什麼可以成為破案的重要跡證？法務部法醫研究所血清證物組組長林俊彥解釋，自然水域中幾乎都有矽藻，矽藻的矽質硬殼細胞壁非常堅固，形狀像密合的肥皂盒，即使受到強酸侵蝕也不會腐爛或消失，只要有它出現的地方，都可以檢驗出矽藻硬殼。

因為矽藻的這種特性，考古或石油探勘時可以檢驗是否有矽藻，從它的外殼形狀判斷開挖地點是否為古代湖泊或海洋。運用到命案鑑識，則是從死者的內臟檢驗是否有矽藻，判斷死者是生前或死後落水。

林俊彥說，生前落水者，在水中掙扎之際，會吸入水，也會將水中的矽藻吸入肺部，如果時間夠久，矽藻會隨水進入肺泡微血管到達全身血液循環，隨著血液循環散布到骨髓、腎臟等封閉器官。

此時，溺水人體的反應是先停止呼吸（憋氣），達到憋氣臨界點時會不自主呼吸和喘氣，即大量吸入水，再停止呼吸，喪失意識，腦部缺氧至不可逆，最終死亡。這生死掙扎的過程，會將矽藻帶進內臟。

反之，如果死者在死亡後遭棄屍水中，因為沒有呼吸作用，矽藻不會進入封閉器官，頂多只停留在口腔或喉嚨。

林俊彥說，不同的水域生長不同的矽藻種類，某些矽藻只生長特定水域。淡水和海水的矽藻形狀不同，淡水矽藻有長形、多角形、多邊形，海水矽藻多為圓形。所以檢驗矽藻形狀也可判斷死者溺水地點。

有水的地方幾乎都可以找到藻類。藻類是生態鏈中主要的初級生產者，透過細胞內的葉綠體行光合作用，製造礦物質等有機物質，提供魚、蝦、蟹等水生動物食物來源，對地球生態非常重要。

矽藻是藻類的一種。矽藻（diatom）是單細胞生物，依生物學分類，屬於原生生物界、矽藻綱中的矽藻目。

依生長的生態分類，矽藻可分為浮游型和附生型。浮游型矽藻是漂浮在水中生活，又可分為鹹水、淡水和河海交匯處的鹹淡水矽藻。附生型矽藻會附生在水中各種物體表面或水底。例如附著在河川的石頭、底泥，湖中的沉木或水草等。

矽藻的種類超過一萬種以上，必須用顯微鏡才能看見。用顯微鏡觀察活的矽藻，可以看到其細胞內有兩個到多個葉綠體。有的品種獨立存在，大多數的品種是群聚在一起，呈鏈狀、併排狀或叢聚狀或鋸齒狀。

矽藻最大的特色是細胞由矽殼細胞壁包裹著，矽殼的構造像肥皂盒，由上殼和下殼相崁而成，它的殼面因品種不同有不同的形狀和紋理，各種形式的外殼在顯微鏡下呈半透明，精巧奪目，連生物學家達爾文也曾讚矽藻的美麗，也是鑑定矽藻種類的重要依據。

法醫研究所負責鑑定矽藻的技士黃兆清說，從顯微鏡觀察矽藻的形狀只能用「美不勝收，巧奪天工」形容。矽藻因生長環境不同，會有不同的形狀。

鹹水比重大，會壓縮細胞，且為了能夠取得最大的漂浮力，海洋中的矽藻大多屬於中心對稱的圓形、五角形、三角形。

淡水的比重小，生活在淡水環境的矽藻，形狀變化多樣，有圓形、多角形；羽狀對稱的橢圓形、菱形、舟形或酒瓶形、波浪形、半月形等。

矽藻的硬殼在細胞死亡後，即使遭強酸侵蝕也不會腐爛分解或消失，所以只要有它生長過的地方，就能檢驗出矽藻殼。這是它被當做刑案微物跡證的重要原因。

由於矽藻的這些特性，所以每個水域或濕地同時會有上百或成千種矽藻在一起生活，做刑案鑑定時必須採集遺體打撈上岸的水域矽藻檢體，比對遺體體內的矽藻，才能判斷是否為落水地點。

矽藻死後矽殼會沉積到水底，形成厚厚的矽殼沉積物，就是俗稱的矽藻土。因為矽藻土耐酸鹼、耐熱，所以人類早就將矽藻土運用在工業用途上，製造成防火隔熱材料和建材、滲在牙粉、油漆裡，用途多多。