这是任何死亡调查中最突出的问题之一,也是执法部门和亲人首先提出的问题之一:不仅仅是一个人是怎么死的,而是什么时候死的?

负责寻找线索的人会寻找线索:尸体是否已经僵直?它是否处于早期衰败状态?但对于在一段时间后被发现的尸体,经过一定的分解点——有时只是几天——这些线索可能会消失得无影无踪,执法部门和亲人都没有答案。

科罗拉多州立大学的研究人员表示,确实存在其他线索。它们以微生物的形式出现——一种看不见的细菌和真菌,就像死神一样在人死后出现。在包括人类在内的许多哺乳动物物种中,这些微生物的出现和演替是可以预测的,它们就像一种秒表,在死亡发生时开始滴答作响。这些微生物可能是更好地科学估计死亡时间的关键,法医科学家称之为“死后间隔”。

在过去的几年里,科罗拉多州立大学动物科学副教授杰西卡·梅特卡夫一直在研究这些非常可预测的死后微生物群落。在美国国家司法研究院(National Institutes of Justice)数百万美元研究资金的支持下,梅特卡夫和一组长期合作伙伴,包括加州大学圣地亚哥分校的罗布·奈特(Rob Knight);山姆休斯顿州立大学的Sibyl Bucheli和Aaron Lynne;查米纳德大学的大卫·o·卡特(David O. Carter)于2016年在《科学》杂志上发表文章称,与尸体相关的微生物提供了一个从死亡开始的精确时钟。

他们写道,这种“时钟”依赖于居住在人体及其周围的微生物群落的生态变化。他们证明,在尸体分解后的前21天里,人类遗体的死后间隔可以估计为三天左右。他们使用了最先进的、高通量的微生物基因组测序,并结合了机器学习回归工具。

现在,梅特卡夫得到了国家司法研究所120万美元的额外支持,获准继续进行这一研究。

梅特卡夫是一项新的39万美元拨款的首席研究员,该拨款将推动尸体分解后的前21天,以估计死亡时间,现在转向更古老的人类骨骼遗骸,并使用类似于以前实验中使用的快速微生物组工具。她和来自萨姆休斯顿州立大学的同事们将在严重腐烂期间每七天对肋骨进行取样,估计死后的时间间隔约为一年。

这项工作将建立在梅特卡夫的博士生希瑟·迪尔(Heather Deel)领导的一项试点研究的基础上。她发现,仅利用肋骨中的微生物,她就能在9个月内估计出死后的时间间隔约为36天。后续研究将增加采样频率,并试图缩小误差窗口。目标之一将是确定在人类肋骨上训练的微生物时钟是否可以推广到其他骨骼,这在死亡现场可能更容易获得和实用。

与此同时,美国国家司法研究所(National Institutes of Justice)向该团队提供了80.8万美元的资助,让他们利用室内腐烂的尸体(而不是像之前的实验那样在室外腐烂)来研究死后的时间间隔。这项研究由萨姆休斯顿州立大学的合作者领导,梅特卡夫共同领导,将是该团队首次探索有助于分解的室内微生物环境。

梅特卡夫是微生物组学、脊椎动物进化和古代DNA方面的专家,长期以来一直对微生物分解过程着迷;她第一次着迷是在做博士后研究时,在古代人类粪便样本中研究这种过程。她的兴趣扩展到通过先进的微生物组表征技术,帮助执法部门了解尸体的死后间隔。

“这就是我对脊椎动物分解产生兴趣的原因,也是我的工作与法医学联系在一起的原因,”她说。“这不只是因为我古怪。”

自从她开始走上这条路以来,她越来越多地参与到让她的研究更容易获得、更实用的执法和法医科学中来。今年早些时候,梅特卡夫为美国法医科学院组织了一次利益相关者会议,讨论微生物死后间隔科学。

新资助的实验将在萨姆休斯顿州立应用解剖研究中心进行,这是全国几家收集捐赠尸体用于科学研究的机构之一。梅特卡夫的CSU团队将包括两位科学家,迪尔和亚历克斯·埃蒙斯,来进行实验,他们都有丰富的人类遗骸取样经验。

迪尔是一名细胞和分子生物学的研究生,本科时在山姆休斯顿州立大学从事死后间隔研究。

她说:“当我看到这些微小的微生物分解人体的速度有多快时,我对这些群落在做什么以及它们是如何做的感到着迷。”

埃蒙斯今年早些时候加入了梅特卡夫的实验室,他是一名博士后研究员,拥有田纳西大学诺克斯维尔分校(University of Tennessee Knoxville)的人类学学位,该校也有一个接受遗体捐赠的人类学研究机构。在那里,她进行了法医实验,以开发人类骨骼遗骸的DNA采样策略。

她期待着将自己的经验应用到死后间隔研究中。

埃蒙斯说:“我们有皮肤和周围土壤的良好模型,但一旦你击中骨头,就很难得到估计。”