法证科学本应是一个科学的过程。但几十年来，批评者一直抱怨证据并非总是在实验室环境中进行评估，实证研究也不支持其分析方法。
错误法证证据的后果是严重的。由于 DNA 证据推翻的错误定罪中，有 45% 是由不准确的证据造成的。像“无辜计划”（Innocence Project）这样的倡导组织认为，许多法证技术，如咬痕分析，是不可靠和不科学的。
2016 年，美国总统科学技术顾问委员会 (PCAST) 审查了常用的法证方法的科学有效性，发现大多数方法并不可靠。
近年来，同行评审研究的增加有助于使法证科学更加一致和系统化。以下是科学家们继续测试和改进的五种技术。
1. 单源 DNA
在犯罪现场，证据技术人员收集血液、毛发、精液或皮肤细胞样本以生成 DNA 图谱。在此过程中，DNA 通过化学方法从样本中提取，并使用聚合酶链式反应 (PCR) 来扩增 DNA 片段。生成的 DNA 片段由软件程序进行测量和分析。许多州现在都有过去被逮捕者的 DNA 图谱数据库，可以将待定图谱与其他图谱进行比对以查找匹配项。
PCAST 认为单源 DNA 是一种可靠的法证技术，有实证研究支持。然而，该委员会也警告说，如果样本在现场被污染或在实验室中被错误标记，该方法可能会受到人为错误的影响。
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2. 弹道学法证
犯罪中使用的武器类型可以为警察、检察官和法官提供信息。弹道学分析正变得越来越复杂，并且该方法正在提高可靠性。在《法证科学杂志》(Journal of Forensic Sciences) 2022 年的一项研究中，一个研究团队发现专业分析师在正确识别子弹和弹壳方面具有很高的准确率。
研究团队通过火器和工具痕迹检验协会 (Association of Firearm and Toolmark Examiners) 等专业组织招募了 173 名参与者。团队向参与者邮寄了一个测试包，其中包含 15 套弹壳和 15 套子弹。约 80% 的参与者在识别子弹或弹壳方面没有犯错。
研究团队发现，大多数错误都集中在少数参与者身上。13 名参与者造成了超过一半的错误，6 名参与者造成了 30% 的错误。这些结果与其他枪支研究一致。
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3. 溅血模式分析 (BPA)
在可疑的凶杀现场，BPA 可以为执法部门提供额外信息。例如，BPA 可以确定致命枪击是自杀还是他杀。或者，如果被告声称正当防卫，BPA 可能表明是否确实发生过搏斗。
法庭证词接受 BPA 已有 150 多年，但 PCAST 报告批评了该技术的高错误率。科学家们通过实证研究来测试准确率并识别该过程中的一致性缺陷。
在《法证科学国际》 (Forensic Science International) 2021 年的一项研究中，一个跨学科团队试图确定分析师错误的频率或相互矛盾的频率。他们招募了 75 名执业分析师，让他们审查了 192 个溅血模式。
在已知原因的样本中，参与者的错误率为 11.2%。他们相互矛盾的比例为 7.8%。作者们认为，如果 BPA 学科简化其术语并限制语义分歧，错误率和矛盾率可能会降低，他们警告说，这可能会在现实世界中造成严重后果。
4. 指纹分析
通过这种方法，调查人员可以识别在犯罪现场或凶器上留下的指纹或不完整的指纹。然后，他们将指纹与嫌疑人的完整指纹或数据库中存储的指纹进行比对。这项技术在美国已有百余年的历史，但直到过去 20 年，科学家们才开始仔细审查该过程。
2004 年马德里地铁系统爆炸案促使科学家们重新思考该方法的可靠性。西班牙调查人员在识别嫌疑人方面遇到了困难。他们转向国际调查组织，如 FBI，并提供了他们的证据，包括在炸药包上发现的一个潜在指纹。
FBI 发现该指纹与俄勒冈州的一名律师匹配，该律师的完整指纹记录在其过去的军事服役记录中。但在爆炸案发生时，律师表示他没有有效的美国护照，并且自 20 世纪 90 年代初以来就没有离开过美国。FBI 后来不得不为错误指控道歉，法证界也开始质疑指纹分析的准确性。
在 2016 年的 PCAST 报告中，委员会指出，FBI 自爆炸案以来已进行实证研究以提高可靠性。报告得出结论认为，该方法已变得“基础有效”，但警告陪审团必须被告知会发生假阳性。他们引用的一个研究中有 306 例出现 1 例错误，但在另一项研究中则高达 18 例中的 1 例。
5. 多源 DNA
在犯罪现场，调查人员可能会遇到多个 DNA 图谱。例如，可能有受害者和犯罪者的血液样本。或者可能存在“触摸 DNA”的证据，即多人触摸同一物体时留下的皮肤细胞。
PCAST 报告指出对“触摸 DNA”日益增长的兴趣，但发现多源 DNA 在仅限于两个图谱时最为可靠。委员会警告说，对“复杂混合物”的 DNA 分析尚未达到基础有效水平，并可能导致错误结果。
例如，“触摸 DNA”曾被用于定罪美国大学生阿曼达·诺克斯，罪名是 2007 年谋杀她的室友（在意大利）。诺克斯后来被判无罪。
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