3.1研究背景与科学意义
死亡时间（postmortem interval,PMI）的精准推断是腐败尸体法医学鉴定中的关键科学问题1。当前凶杀等恶性死亡案件持续下降，但非正常死亡处置需求明显上升，而发现较晚的腐败遗体，传统依赖尸体现象或理化指标的推断方法易受环境波动及个体差异等因素影响，导致PMI推断误差显著增大，进而影响侦查方向精准锁定。据报道，我国部分地区每年需处置的非正常死亡腐败遗体达千例以上，社会关注度高、办案成本高，对“精准鉴识”提出迫切要求。而法医昆虫学基于嗜尸性昆虫“按序到达、节律发育”的生物时钟属性，为腐败尸体PMI推断提供了重要替代性生物证据2,3。近年来司法部《法医类司法鉴定执业分类规定》已明确将“死亡时间推断”及基于嗜尸性昆虫发育周期与群落演替规律的推断方法纳入执业分类，体现出昆虫证据在法医实践应用中的重要性，也对其规范化、精准化提出更高要求。然而，在中毒死亡案件中，毒（药）物不仅可干扰尸体腐败进程，还可通过改变微生物演替、挥发性有机物（VOCs）释放谱等，进一步影响昆虫的群落演替和发育历期，导致基于标准发育参数的PMI推断出现系统性偏差，已成为制约中毒腐败尸体PMI精准鉴识的关键瓶颈（图1）。
图1：研究进展综述示意图
3.2国内外研究现状与不足
（1）从“认虫要准”到“算时要全”，奠定发育时钟推断基础
本研究团队持续聚焦嗜尸性蝇在腐败尸体中PMI推断应用研究。首先，物种鉴定是昆虫证据用于PMI推断的前提：嗜尸性蝇类不同物种发育速率差异显著，物种误判将直接导致积温换算与PMI估计的系统性偏差。基于长期资源调查与标准化样本积累，将传统依赖经验的形态鉴定升级为多模态融合鉴定体系，以实现快速、准确物种识别，为实战应用提供可靠入口；其次，发育历期推断体系是PMI精准推断的核心基础：传统方法以体长的计量方法主要适用于幼虫期，但在案件中常见的蛹、空蛹壳及成虫等样本，长期缺乏稳定、可量化的推断指标，导致昆虫证据的利用被限制，从而影响PMI推断覆盖范围与精度。本团队以嗜尸性蝇类变态发育基因功能解析为桥梁，建立覆盖全发育历期推断体系，突破蛹期/成虫期“无精确指标”难题。
（2）从“算时要全”到“抗干扰要稳”，旨在突破发育时钟偏移瓶颈
尽管近年来嗜尸性昆虫的物种鉴定与发育历期推断体系不断完善，但真实案件现场往往存在多重干扰因素，使“算得全”并不等于“算得准”。在中毒及用药等复杂情境下，外源毒（药）物不仅可重塑尸体分解过程中的微生物演替与挥发性有机物（VOCs）释放谱，从而改变腐败动力学进程及嗜尸性昆虫群落演替节律3，还可经食物链进入昆虫体内，引发解毒应激、氧化应激与能量代谢紊乱，导致嗜尸性蝇发育时钟偏移，使基于“标准发育参数”的PMI推断产生系统性误差 4,5，成为中毒腐败尸体“精准鉴识”的关键瓶颈；尤其是近年来的法医实际案件应用与研究也进一步强化了这一现实需求 6,7。
为突破上述关键瓶颈，本团队已建立持续性研究基础。首先以常见嗜尸性蝇-巨尾阿丽蝇（Aldrichina grahami）为模型，证实甲基苯丙胺暴露可显著延长幼虫期并改变体长等关键表型，同时建立GC–MS方法实现幼虫、蛹及空蛹壳中毒物检出，为“毒物暴露可改变发育时钟并造成PMI推断偏差”提供直接证据8。进一步研究表明，抗菌药物可显著重塑棕尾别麻蝇（Sarcophaga peregrina）幼虫肠道微生物群落结构，并随发育历期呈现动态重构，进而导致体长及体重等发育表型变化，提示抗菌药物可能通过影响“微生物-宿主营养代谢”而调控发育状态，为解释发育偏移提供了微生态学依据9,10。与此同时，相关研究综述指出，毒（药）物可改变微生物演替、VOCs释放谱与昆虫行为共同塑造尸体腐败分解过程，并强调亟需建立毒（药）物暴露下的昆虫发育动力学模型，从而辅助PMI精准判定3,4。最新研究也在溴敌隆中毒尸体模型中证实其对腐败进程具有剂量依赖效应，并提示关键菌群在分解过程中发挥重要作用，同时以梯度提升回归等机器学习模型获得较优PMI预测性能，为后续研究提供方法学证据11。
尽管上述研究提示毒（药）物可通过重塑微生态与代谢应激改变尸体腐败进程及嗜尸性蝇类活动，但毒（药）物暴露下嗜尸性蝇关键发育节点的时序动态规律、生理代谢调控证据以及发育偏移的可量化指标仍相对不足。因此，面对真实案件需求，系统量化不同毒（药）物暴露下尸体腐败进程、昆虫群落演替及发育偏移的干扰效应，并建立PMI精准推断体系，是提升中毒腐败尸体PMI推断准确性的关键科学问题。
3.3本研究科学假说及拟解决关键问题
据世界卫生组织统计，中毒事件占全球致死因素第三位，杀虫剂与杀鼠剂等暴露导致的死亡在部分地区尤为突出12，如敌敌畏作为典型有机磷农药，在基层环境中仍具有现实暴露风险 13；溴敌隆作为第二代抗凝血杀鼠剂，因易获取且具高脂溶性和生物富集特性，在误食、自杀及投毒等导致的中毒死亡率较高14,15。而药物可及性也使部分临床用药在自杀性中毒中明显上升，如地芬尼多（常用抗眩晕/止吐药）因价格低、获取便利，近年来在我国的涉案风险值得关注 16。同时，据鉴定中心及公安案件不完全统计，上述毒（药）物导致死亡案件常有发生，尤其在偏远农村或独居的人群中，具有显著公共安全问题。
基于上述背景，本项目建立了三类常见毒（药）物（地芬尼多、敌敌畏、溴敌隆）大鼠中毒死亡的模型，初步探究了腐败进程及嗜尸性昆虫群落演替规律的差异变化特征。预实验表明，不同毒（药）物暴露可导致腐败分期及昆虫定殖序列的显著差异，其中溴敌隆组的干扰效应最为突出。本研究拟解决以下关键科学问题：揭示生物学现象：建立地芬尼多、敌敌畏与溴敌隆等中毒死亡模型，系统刻画腐败分期、嗜尸性昆虫群落演替与定殖时序差异，筛选优势物种与关键群落指标，并构建“形态学鉴定-图像智能识别-分子验证”的多模态鉴定体系，以实现大规模时序样本的高效、准确鉴定。本研究将显著提升昆虫证据在腐败尸体案件中的应用价值，也为环境保护、食品安全、农业虫害等毒理生态监测领域提供理论依据。
参考文献
1. Ren, L.P., Shang, Y.J., and Guo, Y.D. (2021). Progress and Application of Entomological Evidence in Forensic Science. Fa Yi Xue Za Zhi 37, 295-294. 10.12116/j.issn.1004-5619.2020.401001.
2. Groth, O.C., Pi, A., Jensen, A.E., Reckel, F., Hodecek, J., Kori Yahia, A., Rahaus, S., Villet, M.H., and Graw, M. (2025). Evaluating the value of entomotoxicology in forensic toxicology casework using the first minipig model. Forensic Toxicol 43, 333-348. 10.1007/s11419-025-00728-1.
3. Li, S., Hu, Z., Shao, Y., Zhang, G., Wang, Z., Guo, Y., Wang, Y., Cui, W., Wang, Y., and Ren, L. (2024). Influence of Drugs and Toxins on Decomposition Dynamics: Forensic Implications. Molecules 29. 10.3390/molecules29225221.
4. Hou, S., Liu, Z., Su, J., Yang, Z., Wang, Z., Yao, X., Lyu, Z., Xia, Y., Zhang, S., Cui, W., et al. (2025). Advances in Forensic Entomotoxicology for Decomposed Corpses: A Review. Insects 16, 744.
5. Jain, S., Parrott, J.J., and Javan, G.T. (2024). Exploring the impact of xenobiotic drugs on forensic entomology for accurate post-mortem interval estimation. Front Insect Sci 4, 1411342. 10.3389/finsc.2024.1411342.
6. Blavier, C.A.K., Villet, M.H., Zschiesche, A., Auwärter, V., Graw, M., Geffert, C., and Groth, O.C. (2026). Entomological consequences and toxicological detection of synthetic cannabinoid receptor agonists (SCRAs) in necrophagous larvae (Diptera: Calliphoridae). International Journal of Legal Medicine. 10.1007/s00414-025-03688-8.
7. Peruch, M., Buffon, M., Jakovski, Z., Spiliopoulou, C., Addobbati, R., Franzin, M., Magni, P.A., and D’Errico, S. (2024). Comparative Toxicological Analyses of Traditional Matrices and Blow Fly Larvae in Four Cases of Highly Decomposed Human Cadavers. Insects 15, 500.
8. Wang, S., Zhang, C., Chen, W., Ren, L., Ling, J., Shang, Y., and Guo, Y. (2020). Effects of Methamphetamine on the Development and Its Determination in Aldrichina grahami (Diptera: Calliphoridae). J Med Entomol 57, 691-696. 10.1093/jme/tjz239.
9. Tang, H., Zhang, X., Yang, F., Zhang, C., Ngando, F.J., Ren, L., and Guo, Y. (2023). Effect of Ciprofloxacin on the Composition of Intestinal Microbiota in Sarcophaga peregrina (Diptera: Sarcophagidae). Microorganisms 11. 10.3390/microorganisms11122867.
10. Yang, F., Ma, Q., Zhang, X., Shang, Y., Ngando, F.J., Ren, L., and Cai, J. (2024). The gut bacterial composition across life stages of Sarcophaga peregrina (Diptera: Sarcophagidae) and the effects of amikacin on their development. J Med Entomol 61, 1093-1104. 10.1093/jme/tjae071.
11. Ren, L., Wang, Z., Yang, Z., Tian, R., Du, J., Dang, Z., Li, J., Guo, X., Xia, Y., Cui, W., and Wang, Y. (2026). Microbial succession and machine learning for postmortem interval estimation in bromadiolone-poisoned cadavers. AMB Express. 10.1186/s13568-026-02023-7.
12. Bhardwaj, T., Sharma, S., Dalal, J., and Tanwar, R. (2024). Effects of aluminium phosphide on larval morphometry of two important Chrysomya species. International journal of legal medicine 138, 73-83. 10.1007/s00414-022-02940-9.
13. Xiang, J., Fu, C.Z., Xu, R.Q., Lu, Q.Y., Tang, B., Xing, Q., Wang, L.C., Hao, Q.W., Mo, L., and Zheng, J. (2025). Occurrence and risk assessment of current-use pesticides in a tropical drinking water source reservoir in Hainan Province, China. Environ Sci Process Impacts 27, 1063-1073. 10.1039/d4em00676c.
14. Yu, Z., Zhang, J., Yuan, Y., Wang, Y., Gao, X., Sun, L., and Zhou, Y. (2025). A retrospective analysis of 88 anticoagulant rodenticide poisoning cases: Characteristics and forensic implications. Forensic Sci Int 377, 112660. 10.1016/j.forsciint.2025.112660.
15. Kong, M.C.P., Tan, E.M.J., Ponampalam, R., and Yao, Y.J. (2025). A Case Report of Severe Bromadiolone Poisoning: Blood Toxicology Levels and Correlation to Clinical Toxicity. Cureus 17, e99159. 10.7759/cureus.99159.
16. Yang, Y., Lei, F.Z., Dong, Y.Y., Ma, J.L., Shi, Q.Q., and Ye, X.S. (2023). Retrospective Analysis of Death Cases of Oral Diphenidol Hydrochloride Poisoning. Fa Yi Xue Za Zhi 39, 393-398. 10.12116/j.issn.1004-5619.2022.420401.
17. Badenhorst, R., and Villet, M.H. (2018). The uses of Chrysomya megacephala (Fabricius, 1794) (Diptera: Calliphoridae) in forensic entomology. Forensic Sci Res 3, 2-15. 10.1080/20961790.2018.1426136.
18. Ren, L., Jocelin, N.F., Yang, F., Zhang, X., Shang, Y., Feng, Y., Chen, S., Zhan, W., Yang, X., Li, W., et al. (2025). Chromosome-level genome assembly of the synanthropic fly Chrysomya megacephala: insights into oviposition location. BMC Genomics 26, 442. 10.1186/s12864-025-11645-3.
