仪器分析法在添改字迹鉴定中的应用_陈雪婷.pdf

ELECTRONICSQUALITYELECTRONICS QUALITY仪器分析法在添改字迹鉴定中的应用陈雪婷，沙万中（甘肃政法大学，甘肃 兰州730070）摘要：近年来，随着科学手段的发展，仪器分析法被广泛地应用于文件检验中，为文检工作注入了新的活力。添改字迹鉴定是文件检验中最常见的鉴定种类之一。在我国三大诉讼案件中，特别是经济类犯罪案件，经常会涉及添改字迹的检验。细数了国内外基于仪器分析方法的添改字迹鉴定的研究工作，对其发展趋势进行了展望，以期为从事相关研究的技术人员提供有益参考。关键词：仪器分析法；添写改写；字迹；鉴定；相对书写时间中国分类号：O 657文献标识码：A文章编号：1003-0107（2023）06-0114-05doi:10.3969/j.issn.1003-0107.2023.06.026Application of Instrumental Analysis Method in HandwritingIdentification of Additions and ModificationsCHEN Xueting，SHA Wanzhong（Gansu University of Political Science and Law，Lanzhou 730070，China）Abstract：In recent years，with the development of scientific methods，instrumental analysis method has been widelyused in document inspection，which injects new vitality into the work of document inspection.Additive handwriting i-dentification is one of the most common types of identification in document inspection.In three major litigation cases inChina，especially economic crime cases，the examination of handwriting addition and alteration is often involved.Theresearch work of handwriting identification based on the instrument analysis method at home and abroad is summa-rized in detail，and the development trend is prospected so as to provide useful reference for the technicians engagedin related research.Keywords：instrumental analysis；addition and rewriting；handwriting；identification；relative writing time收稿日期：2022-12-06修回日期：2022-12-08作者简介：陈雪婷（1998），女，新疆库尔勒人，甘肃政法大学硕士研究生，研究方向为司法鉴定。通讯作者：沙万中（1968），男，甘肃平凉人，甘肃政法大学公安分院教授，从事司法鉴定及文件检验方向的教学与研究工作。0引言在实际案件中常常会有对于添改字迹鉴定的需求。行为人通常是在具有证明效力的文件上，通过添加涂改文件内容，来达到自身非法的目的。特别是随着近年市场经济的高速发展，遗嘱、合同协议和凭证等成为行为人变造的对象，在添改的手段上也呈现出高明且隐蔽的特点，文检工作者难以直接通过肉眼观察发现添改痕迹。本文基于传统添改字迹鉴定的视角，探究不同仪器方法的应用，并展望其发展趋势。1添改字迹的特征识别笔者以“添改字迹”为知识元在中国知网上检索相关文献信息共25条，研究的学科分布更是涵盖有计算机、自动化技术和公安领域。添改字迹1142023.06ELECTRONICS QUALITY的检验同文件书写相对时间二者都包含有先后书写顺序的内涵，在实际案件中可以通过使用检验添改文件的方法来间接地检验文件的相对书写时间1。尽管作案人在添改变造文件时总是企图将添改的字迹伪装得与原文字迹相近，但是由于各种条件的限制与影响，仍会反映出其添改变造的特征。1.1 概貌布局一般而言，添加字迹的方式分为直接改写和间接改写两种。直接改写因顺势在文件空白处、行文空白处或原文字上添加改写内容，改变了原文件的内容布局、文字排版等概貌特征，甚至会因内容需要，添加更改部分标点符号2。此外，因受到原文字内容的限制，添改后的字迹在内容上易出现前后语序衔接不连贯、矛盾和重复等现象。间接改写则是一种通过擦刮或挖补等方式消除原笔画后进行添改的方式。因对原文件有破坏，会出现纸张纤维翘起、笔画墨水洇散和原笔画残余等痕迹。这些特征的客观存在都为我们怀疑字迹被添改提供了依据。1.2 运笔特征此处所谈及的运笔特征，是指书写人书写字迹时起行收笔的一系列连贯动作。添改字迹因系后期添加，受行为人紧张心理因素的影响，必然会出现有书写缓慢、运笔生涩等特征。若是直接在原文字上改写，会因笔顺异常、反笔画等特点露出马脚。凌宏等3就通过一“横笔画”运笔动作的异常，确认了自我添改的事实，说明运笔特征在添改笔迹检验中具有可行性。另外，虽然笔迹是书写人行为客观存在的反映，但在实践中，添改的字迹往往是数字（如“3、5、8”等），或结构简单的汉字（如“从、了、三”等）。因相同的教育环境，多数人在书写此类字迹时，其整体特征可能趋于一致。即使是同一人书写，其运笔特征也会受到书写条件的影响而有所改变。故单从形态学分析运笔特征的异同来检验添改字迹具有较大的风险。1.3 微观特征添改字迹与原文字非同一时间形成，因此，在不同书写条件下，笔迹的特征会发生变化。我们应当把笔迹看作是一个立体的文字符号，包括书写压力和书写速度等三维特征。Abhijit Mitra4借助笔尖压力特性等空间动态信息，提出了10个有效特征、低压力点和压力倍增率；马有放等5利用笔迹三维信息提取分析仪提取了笔迹压痕的数据和图显区分了不同衬垫条件下书写的笔迹特征，为鉴定添改字迹提供了新的思路。2仪器分析法的应用学界对添改字迹的研究，主要从添改笔迹的形态学分析与墨迹种类的理化检验两个维度展开，再辅之以各类数据处理系统，建立模型，实现用笔品牌溯源。添改字迹鉴定的难点在于我国油墨的配方与用笔品牌之间并不具有唯一性，即不同品牌的笔可能具有相同的油墨配方。更何况在用到同一种或同一支笔添改字迹的情况下，只能通过采用多种方法进行检验，相互印证，得出结论。2.1 光谱分析法2.1.1紫外分光光度法紫外分光光度法是指在紫外可见光的范围内，因不同物质对不同波长的光的吸收程度不同而建立起来的分析方法。在测定的吸收谱线上，依据特征峰的有无、位置和形状等确定某些基团的存在。该种方法主要被应用于墨水成分的测定。王岩等6采用紫外可见光谱法对74种蓝色圆珠笔油墨样品中的染料成分进行了分析，利用665 nm（酞菁蓝B）和580、595 nm（三苯甲烷类染料）处的吸收峰吸光度的比值，对样品进行了分类，同时考察了人工老化（加热）和纸张等干扰因素；Valerio Causin等7提出紫外可见分光（UV-VIS）光度法可用于区分墨水中的着色剂成分，即染料和某些颜料，对于黑色和蓝色 墨 水，UV-VIS的辨别力可以达到100的效果；王晓晖等8截取400700 nm之间蓝色圆珠笔油墨的紫外可见光谱数据，肯定了主成分分析技术对蓝色圆珠笔油墨字迹具有良好的识别作用。2.1.2红外光谱法与紫外分光光度法不同的是，红外光谱法利用的是物质对红外波段电磁辐射的吸收。利用该物质的红外吸收光谱图，可以对物质的分子结构进行分析，达到定性分析的效果。理论研究Theoretical Research115ELECTRONICSQUALITYELECTRONICS QUALITY红外光谱法可用于分析书写字迹墨水的成分。1986年，P G Varlashkin等9通过FTIR光热光束偏转光谱（PBDS）获得了纸张上几种不同黑色墨水的红外光谱，在识别含碳油墨的基础上可初步对类似的黑色油墨进行区分；1999年，王志武等10也发现不同墨水中的色料在红外或近红外波段上表现出差异，对识别可疑笔画和文字奠定了基础；Vishal Sharma等11发现借助多变量分析法，A-TR-FTIR可有效地对蓝色圆珠笔墨水中油墨成分系统区分。此外，红外光谱法与其他方法的联用，可对字迹墨水进行分类，实现笔墨品牌的溯源。YunSik Nam等12利用63支圆珠笔的Micro-ATR FTIR光谱图，构建了FTIR光谱数据库，利用库搜索程序，初 步 实 现 了 笔 墨 厂 商 的 识 别；MuhammadNaeim Mohamad Asri等13将拉曼光谱（RS）和衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）组合运用，证实了PPMC系数和PCA在确认红色中性笔墨来源上的可行性，促进了当前颜料数据库的发展。添改字迹的检验中必然包含着对相对书写时间的鉴别，红外光谱法在鉴定不同字迹的书写时间上也具有初步成果。2005年，J Senvaitiene等14就使用FTIR光谱对8种历史书写墨水样品进行了系统研究，揭示了在不同配方下制备的历史墨水样品的特定特征，对于评估墨水的大概历史时期提供了可能；Yun Sik Nam、Paula Querol Sabater等人15的实验都证实了红外光谱可用于测定圆珠笔墨交叉线相交顺序。2.1.3拉曼光谱法拉曼光谱技术系无损检验法，直接对纸张上的墨迹进行光谱检验。因此得到的光谱中可能包含染料、无机颜料、增稠剂和纸张中粘合剂等混合物的有关化学结构和化学键的信息。不同物质拉曼特征峰的数目、峰位、峰高比表现不同，由此，奠定了种属认定和同一认定的理论基础。单使用拉曼光谱技术就可以在视觉上达到区分90以上相同类型和颜色的样品16。针对该技术低灵敏度和荧光压倒性现象的局限性，可通过共振拉曼光谱和表面增强拉曼光谱来进一步地扩展拉曼光谱技术的应用17。2.1.4多光谱成像技术光谱成像技术除了可以显现所拍摄物体的空间特征，还能建立具体空间位置的亮度信息与光谱信息的函数。每个物体的成分和表面结构不同都会对不同波长的光线有不同的反射率，通过仪器记录不同波长的反射光线，能够对不同的物质进行区分。有学者对多光谱成像技术检验添改笔迹的适用进行了研究，结果表明因光谱成像技术对数据采集的精细化，同一支笔连续书写的笔迹光谱图并不重合。但当多光谱曲线相近时，不能认定为同一，多光谱曲线变化趋势明显不同时，可以排非18。赵巍等19通过超高光谱及CIE色度图对20种不同品牌型号的笔书写形成的墨迹进行光学检验，直观展现了各墨迹在不同波段下光谱成像的情况。2.2 色谱层析法2.2.1薄层色谱法色谱层析法对添改字迹的检验需要对检材打孔取样，系有损检验方法。薄层色谱法根据染料比值法得到的是某种染料成分在整个薄层层析得到的墨迹染料中的相对含量，因此其结果不受纸张载体、取样量、溶解时间和点样量等操作的影响，在一定程度上可以避免人为操作带来的误差，增加实验数据的准确性和平行性。薄层色谱法可用于分析评估墨水的书写时间。赵鹏程等20利用薄层色谱法得到了圆珠笔墨水染料变化与书写时间之间的关系；2017年，ManjuSahu等21通过分析10种不同品牌圆珠笔的颜色、色调、墨水流动性和墨水保留系数随时间推移变化的规律，为可疑检材和样本的比较研究提供了检验思路。2.2.2气相色谱-质谱法气相色谱-质谱法的研究对象是墨迹中的挥发性有机溶剂，根据不同溶剂的沸点不同，通过对色谱柱的程序升温，使混合溶剂在达到沸点后随载气按不同时间流出色谱柱，并经过质谱分析达到分离-定性的目的。2-苯氧基乙醇（PE）是圆珠笔墨水中常见的挥发性有机化合物。Gerald M LaPorte等22使用气相色谱仪/质谱仪分析了633种圆珠笔油墨配方中PE出现的概率，结果表明在85的黑色墨水及83的蓝色墨水中可测得2-苯氧基乙醇，为检验笔迹相对书写时间提供了基础性研究；2017年，1162023.06ELECTRONICS QUALITYOscar Daz-Santana等23使用气相色谱-质谱联用法（GC-MS）和高效液相色谱-二极管阵列检测（HPLC-DAD）来分析圆珠笔墨水提取物，研究了不同化合物与降解产物（如苯酚）之间的相对变化，获得了这些化合物随时间变化的浓度数据。并针对每种墨水类型建立了多元回归模型以估算墨水在纸上的暴露时间，其最大误差在47个月。基于此，光谱法和色谱法由于检验原理的不同，使得在笔墨迹的区分上具有互补性，通过结合不同的光谱法和色谱法进行检验，可以对样品进行更加细化的分类。2.3 质谱法质谱法即用电场和磁场将运动的离子，按它们的质荷比分离后进行检测的方法，因此，被广泛地应用于纯物质的鉴定。在添改字迹鉴定中，对于书写的有色染料的鉴定，多采用色谱与质谱法联用的方法。通过色谱法对染料中的有机化合物进行分离，再利用质谱法对染料中有机成分进行定量分析，实现对墨迹书写成分的检验目的24。飞行时间二次离子质谱法具有较高的灵敏度，可通过丰富的质谱信息，提供物质的化学图像。其不仅能够区分多种蓝色圆珠笔，还可以确定黑色墨水相交点的交叉顺序25。电喷雾解吸电离与高分辨飞行时间质谱成像技术的结合，其表面微萃取，样本损耗近于0，可以通过图像方式分别显示原始笔迹和添改笔迹26。3结束语添改笔迹的检验在发展过程中强调各个仪器间的联用，打破了传统依靠鉴定人主观经验的瓶颈。结合CIE色度图、成像技术等，扩展了鉴定人感官对字迹微观形态的同时，能直观地反映检材与样本墨迹种属的异同，使得检验过程更加客观科学。但我们要认识到这些方法想从“实验室”走向“法庭”作为证据使用，不得不考虑书写条件、纸张类型等因素的影响。因研究对象的数量及上述因素的限制，影响了利用实验室已知条件得到的数据或曲线与未知检材得到的数据比较推断溯源品牌方法的准确性，降低了鉴定意见作为证据的科学性和客观性。参考文献：1黄建同，牛凡，王琳.论添改文件与相对书写时间的关系及鉴定方法J.中国人民公安大学学报：自然科学版，2015，21（3）：1-4.2张慧敏.浅谈添改变造文件的特征与检验J.法制与经济，2012（11）：121；123.3凌宏，张江.笔迹检验确认添改变造文件1例J.刑事技术，2010（6）：60.4 ABHIJIT MITRA.An offline verification scheme of skilledhandwritten forgery documents using pressure characteris-ticsJ.IETE Journal of Research，2004，50（2）：141-145.5马有放，韩丹岩.基于笔迹三维信息的自我添改文件检验研究J.广东公安科技，2021，29（1）：18-20.6王岩，吕煜，王景翰，等.紫外可见光谱法分析蓝色圆珠笔油墨J.广东公安科技，2002（4）：18-21.7 CAUSIN Valerio，CASAMASSIMA 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