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强酸强碱,真能让尸体消失无踪吗?

提起凶杀案,人们总是难免会想起那些有关“化尸水”的江湖传说。倒上强酸毁尸灭迹,这样丧心病狂的罪犯时常出现在虚构作品里,在现实中也能找到原型。然而,酸碱的化学腐蚀真能让尸体消失无踪吗?

尸体如何降解?

组成人体的主要成分包括水分、生物大分子以及矿物元素。生物体降解的过程中,在酶和微生物的作用下,生物大分子分解成更小的组成单元,最终分解成无机物。根据环境不同,整个过程可能要经历数周到数年不等。

骨骼、牙齿、头发和指甲是人体最为坚韧的部分,它们也最难分解。大量的胶原纤维和磷酸钙使得骨骼和牙齿兼具韧性和刚性。在温暖潮湿的环境下,真菌和细菌可以分解其中的胶原纤维;酸性土壤可以缓慢降解其中的矿化成分,这通常要花费数年的时间。头发和指甲通常能在土壤中保存2年甚至更久。这是由于,组成它们的分子有着特殊的结构。头发和指甲主要由角蛋白组成,角蛋白格外稳定,这是因为它的氨基酸折叠过程中具有许多额外的化学键“加固”(如二硫键)。破坏这些化学键需要更多的能量,这也使得它能抵抗一般蛋白酶的水解。

改变酸碱性会怎样?

在“化尸水”的都市传说中,强酸是一个经常登场的角色。那么改变酸碱性到底会有什么结果呢?

毫无疑问,强酸和强碱对人体都具有腐蚀性。此外,一些强酸/碱独特的性质使它们更为危险,例如浓硫酸具有脱水性,会使组织碳化并释放大量热量,进一步导致次级烧伤。

如果只考虑酸碱性,那么强酸和强碱对软组织的作用其实都是促进生物大分子水解,而在这方面,其实碱的破坏力更强一些。这是因为,强碱具有更强的破坏二硫键的能力,而二硫键对于蛋白质结构的完整性十分重要。基于同样的原因,碱也可以更好地降解坚韧的角蛋白。当然,对于骨骼和牙齿中的磷酸钙,强酸确实会有更好的溶解效果。

真能“化尸”吗?看看实验结果

那么,强酸或者强碱真的能让尸体迅速消失无踪吗?法医学研究者对这个问题也很关心。既然罪犯可能使用这些手段,那么法医也有必要了解这些化学物质到底会让尸体变成什么样,这样才能更好地还原犯罪现场。因此,他们进行了一系列试验。

在常温常压下,反应实际上需要相当长的时间,短短几分钟内尸体“迅速消融”的戏剧性一幕并不会出现。比如说,有研究发现,单是在浓强酸中完全溶解人类牙齿,就需要至少十几个小时的时间,即使王水也是如此[1]。另一项研究分析了不同酸碱环境对猪骨的影响,结果发现,在pH1~14的条件下,在很长时间的处理之后仍不足以充分破坏骨骼结构(实验共进行了70天)[2]。很浓的强酸能让骨骼样本彻底瓦解,很浓的强碱也能够造成更多破坏,但这同样不会很快发生。况且,这些研究所用的还只是小块的生物样品(猪骨样品只有4厘米长),从头开始让一具完整的尸体“人间蒸发”,难度显然还会更高。

不少小规模的演示也体现了这一点。例如,圣爱德华大学的化学教授瑞谢尔·博克斯(Raychelle Burks)在网上发布了一段自己在实验室的实验视频,见证了猪骨在酸液和碱液中的变化[3]

警告:试验涉及腐蚀性试剂,会放出高热并产生刺激性气味。以下试验由专业人员操作,操作过程均有安全防护措施。切不可私自实施。

这个演示中使用了浓度约15%的盐酸以及浓氢氧化钠溶液,并在1天后更换了新的溶液。结果显示,浸泡盐酸两天的猪骨仍然维持原状;到了第四天,仍然有大块的骨头残渣沉在杯底。而在氢氧化钠溶液中,随着浸泡时间的延长,溶液变得粉红,脂肪开始漂出,骨骼在第二天相互分离,到了第四天,烧杯中剩下一些小块的骨骼和脂肪。

猪颈骨和肋排分别在HCl和NaOH溶液中降解的过程,图片来源:chemistryworld

猪颈骨和肋排分别在HCl和NaOH溶液中浸泡第四天的结果,图片来源:chemistryworld

那么氢氟酸呢?《绝命毒师》让这种危险化学品出了名,不过法医学研究者对它并不青睐,我们并没有找到有关它对尸体影响的确切数据。可以肯定的是,电视剧中的画面表现相当夸张,以及这种东西对活人真的极其危险——虽然表皮似乎没有严重灼伤,但深入机体的氟离子会快速结合Ca2+,Mg2+而沉淀,造成低血钙、高血钾而致命。(更多阅读:氢氟酸与人体接触后情况有多严重?

《流言终结者》对氢氟酸“化尸”进行过测试,结果并不理想。值得强调的是,这种“弱酸”的健康风险可比常见强酸还要可怕得多,千万不要模仿。

现实中真有“化尸”,只不过不是你想的那样

其实,让尸体在溶液中“化掉”,这种操作倒也真的存在,而且它在一些地方还是合法的。别害怕,这其实是一种替代火葬的遗体处理方法——碱水解。

这种方式的基本原理和上面说到的一样,但它要在高温(例如180℃左右)高压的特殊条件下进行。在这样的条件下,碱水解需要进行数小时,最终尸体软组织瓦解,只剩下白骨和棕绿色的溶液。由于有机物充分水解,此时的骨头也失去了坚韧,很容易被破坏,“像酥饼一般容易捏碎”。

一台碱水解设备。图片来自:frazerconsultants.com

现在,这种遗体处理服务在美国明尼苏达州、加拿大萨斯喀彻温省等少数地区合法开展,研究用的捐献者遗体最终也可以用这种方法处理。为什么要这么做?因为相比火葬,这是一种更低碳环保的处理手段。

这些“化尸”设备不会轻易被杀人凶手所利用。一般人购买不到它们,一旦非授权使用还会引发警报。

“化尸”≠脱罪

最后需要强调的是,试图用各种化学试剂销毁尸体的做法,并不会真的让犯罪痕迹消失得无影无踪,罪犯也不会因此逃脱抓捕和制裁。

首先,化学药品(尤其是危险化学品)的购买过程早已在各种监视之下。一旦警探调查到犯罪嫌疑人曾经购买或者能够获得某种化学试剂,案件的过程就可以被法医科学家重现出来。

其次,当凶手使用化学药品去处理尸体的时候,实际上很可能只有一部分组织可以被降解。即使是小块的生物样品在经过数天处理之后也有组织结构残留,“化掉”一具完整的人类尸体就更是困难了。

在历史上,最著名的一位“化尸”杀手或许就是约翰•黑格(John Haigh),他曾使用浓硫酸(还算成功地)处理了至少6具受害人的尸体,因此被称为“酸浴杀手”。这位杀手错误地认为,只要用酸毁掉尸体,他就无法被定罪。但事实上,法医病理学家还是从他院子里的一堆污泥中找到了足够多的证据:28磅(约相当于12.7千克)人体脂肪,被部分溶解的脚,3个胆结石,18片人骨碎片,以及各种与受害者有关的物品[4]。最终,黑格于1949年被处以绞刑。

(编辑:窗敲雨)

文章题图:腐蚀性化学品警示标志。来源:123rf.com.cn正版图片库

参考资料:

  1. https://www.astm.org/DIGITAL_LIBRARY/JOURNALS/FORENSIC/PAGES/JFS2004292.htm
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26593998
  3. https://www.chemistryworld.com/opinion/can-acid-dissolve-a-body/3007496.article
  4. http://www.biomedsearch.com/article/John-George-Haigh-malingerers-legacy/155870352.html
  5. https://en.wikipedia.org
  6. http://www.sciencefocus.com/qa/how-do-animal-bones-decompose
  7. https://www.quora.com/What-is-the-decay-decomposition-rate-of-human-hair
  8. http://emedicine.medscape.com/article/773304-overview#a5

The End

发布于2017-08-04, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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FranklinWhite

细胞生物学博士研究生

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