3D打印技術對刑事痕跡檢驗的挑戰及其應用探討

杜友誼

摘要：隨著3D打印技術的不斷發展，若將其運用于刑事技術中可以提高勘查現場的工作效率。但3D打印技術也能夠讓危險品制造更加簡單，同時還對傳統刑事痕跡的識別技術造成了影響。因此，3D打印技術這把雙刃劍給社會穩定以及刑事痕跡檢驗鑒定工作帶來了更大的挑戰。本文未雨綢繆，從3D打印技術將對痕跡檢驗技術產生的影響進行了可能性分析，并提出應對構想。

關鍵詞：3D打印 犯罪工具 痕跡檢驗

3D打印技術，俗稱增材制造，是一種通過材料逐層添加，制造三維物體的數字化制造技術，理論上，只要有適當的材料就可以把日常所見的所有物品都立體打印出來，包括人身器官，甚至房屋。最近，3D打印飛機零部件、3D打印槍支等新聞頻繁地出現在各種媒體上，使“3D打印”成為最流行的網絡用詞之一，甚至有人把它譽為第三次工業革命的重要標志。隨著3D打印技術的崛起，在可以預見的將來，3D打印的物品必將充斥我們的日常生活，這些物品理所當然地包括了各類犯罪工具。制作這些工具，理論上只需要三維掃描，通過3D打印機打印即可。打印時，同型號、同特征產品被復制出來，特殊特征的產品被最大程度地避免，當這些工具成為造痕體時，其表現在承痕體上的痕跡特征不再具有個性化意義，從而使以特征比對為基礎的傳統痕跡檢驗理論受到嚴重的挑戰。當然，3D打印技術的空間重現和復制功能，也將為痕跡檢驗工作帶來新的應用技術。

1、3D打印技術給痕跡檢驗帶來的挑戰

1.1 理論上存在的挑戰

1.1.1 當造痕體的特征可通過三維掃描打印得出時，檢材和樣本的痕跡特征將不再特殊，從而使痕跡檢驗中的形象特征比對失去理論基礎。3D打印的高精度復制功能，使物體在被成批量生產或單個復制時，只要生產材料相同、成型工序一致，復制品就會呈現出驚人的相似性，包括這些物體上的細節特征。當這些物體被賦予造痕體的角色時，將不再具有個性化特征，其對應的痕跡細節特征也失去了排他性意義。試想一下，當手指、赤腳、鞋子、槍支以及其他工具都可以通過打印機逐層添加，精確地立體復制，甚至連線條、破損都惟妙惟肖，就算它們的樣本與檢材的細節特征都能符合，我們憑什么就能認為檢材上的痕跡就是它們中特定一個所留呢？

1.1.2 大部分3D打印物體具有容易銷毀的特點，增加了尋找作案工具的難度。大多數情況下，3D打印使用的是原材料沉積或黏合技術，這樣制造出來的物體易于銷毀，給我們尋找樣本增加了難度，要求我們必須注意造痕體提取的時效性。

1.2 已經存在的現實挑戰

據報道，美國得克薩斯州一家公司用金屬粉末制造并測試了世界上第一支3D打印金屬槍，這支槍已經成功發射了50發子彈，射擊距離超過27米，和常規武器一樣精準。甚至有人在網上提供槍支打印的3D數據，任何人都可以通過下載，利用3D打印機制造出實物，這種槍支沒有序列號和買賣憑據，監管部門無法跟蹤來源和去向，槍支構造及細節特征相同，不會衍生出獨特的槍彈痕跡，檢驗比對的難度加大。當這種槍支以塑料為材質時，更可以輕易躲過傳統的金屬探測器和安全系統檢測，被攜帶至公共場所，給公共安全帶來挑戰，事后也易于銷毀。

2、應對3D打印技術挑戰的對策

每一項技術的革新，都會帶來無法預知的變化，3D打印技術改變了制造方式，也必將改變痕跡檢驗方法。以變應變，及早找到應對措施，是當前痕跡檢驗工作面臨的迫切任務。

2.1 增加痕跡檢驗前的造痕體識別過程，找到準確的造痕主體

因為3D打印的精確復制功能，使得痕跡檢驗不再像以前，只需要提供檢材和樣本進行特征比對，就可以進行同一認定。3D打印技術使得具有相同特征的造痕體可以有多個，分辨出特定的造痕體、正確收集造痕體樣本是準確進行痕跡檢驗的前提條件。如：分析現場中的彈頭、彈殼痕跡，就不能簡單只利用送檢的槍支制作樣本，與檢材痕跡對比后輕易進行認定，首先得根據檢材特征找到同類槍支，通過排查，找到準確的發射槍支。

2.2 重視造痕體和承痕體微量物證的收集，為痕跡檢驗提取依據

根據物質交換原理，兩個客體相接觸，會在客體接觸面上發生物質交換，從而留下另一方的微量物質。痕跡檢驗中，樣本上所留的承痕體物質或留痕部位所留的造痕體物質，都將是作為認定或排除造痕體的重要依據，如彈殼、彈頭上的槍支物質成分，槍支上的彈殼、彈頭物質成分，工具痕跡上附著的工具微量物證，工具上留下的承痕體物質成分，手印、足跡上的DNA成分等等。

2.3 加強理論研究，發展數字化技術在痕跡檢驗工作中的應用

加強數字化技術應用，充分利用數據進行分析是痕跡檢驗的大勢所趨。隨著計算機技術的不斷提高，數據測量已變得越來越精準，應用于痕跡檢驗分析的條件也越來越成熟，如Photoshop等圖像處理軟件，就具有以像素為單位的測量功能，可以用來測量長度、面積、角度等，為痕跡檢驗提供數據分析。

3、展望3D打印技術在痕跡檢驗中的應用

雖然3D打印技術使痕跡檢驗面臨挑戰，但辯證地看，這項技術也可以為我所用，對痕跡檢驗技術起到促進和革新作用。

3.1 現場重建

據報道，國外警局已經開了利用3D打印重建現場的先河，他們利用現場數據，3D打印拷貝、還原犯罪現場，誤差僅幾毫米。而技術人員所利用的3D打印原理其實很簡單，在現場架設多個攝像頭將實地場景轉化為3D副本，然后利用3D打印機制作出全彩色和擁有準確細節的模型即可。從打印成本來看，現有的桌面3D打印機售價僅幾千至一萬多元，打印所用的材料也并不昂貴，完全在可承受范圍之內。據日本《產經消息》2013年12月18日報道，日本警方當月公布了利用3D打印技術制作的，發生于13年前的一起殺人案現場住宅模型，希望可以借此喚起市民的記憶，提供案件信息。通過這種方式，日本警方共收到有關此案的線索1萬多條。隨著打印精度的不斷提高，3D現場重建將成為一種常用的高效率手段。

3.2 打印3D立體檢材和樣本，為檢驗比對提供條件

現有的痕跡檢驗技術，通常以平面特征比對為主，這種比對方式過于形象化，存在著比較主觀的缺陷，很多情況下依靠的是個人的實踐經驗。而痕跡與造痕體的特征存在著相互對應的關系，如果能把檢材和樣本立體打印出來，利用造痕體和痕跡相對應的凹凸關系進行重合比對，無疑會提高檢驗結果的客觀性，例如在工具痕跡檢驗中，把凹陷狀痕跡進行立體一比一打印，與造痕工具進行拼合比對，或者把二者同比例放大，制作三維模型，使檢驗過程更加直觀易懂。隨著打印精度的不斷提高，3D打印可以提供這種技術支持，并將極大地完善痕跡檢驗技術。

3.3 打印造痕體模型，為尋找作案工具創造條件

傳統立體痕跡的提取，通常采用的是石膏制模、硅膠制模等方式，因為受材質及現場條件的影響，提取的效果往往得不到保證，并且存在儲存上的難題，而如果使用三維掃描提取到立體痕跡的數據，計算機模擬制作痕跡所對應的造痕體，打印出成比例的造痕體模型，就可以很好地進行保存，并根據需要隨時打印，從而為尋找作案工具創造條件。

3.4 打印不易提取的承痕體模型

很多現場中，承痕體是無法提取的，比如貴重物品、大型物體等，而3D打印機可按比例復制出承痕體，并可放大可縮小，具有實物提取不可比擬的便捷優勢。

4、結語

從上面的分析可見，3D打印技術對我國傳統的痕跡檢驗工作既帶來了發展機遇，也帶來了很多挑戰，面對這樣的實際情況，我國公安部門應積極接受挑戰，在挑戰中促使3D打印技術推動痕跡檢驗工作的順利開展。

參考文獻

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