纤维成为潜在证据的前提是其必须从一个物体或地点转移到另一个物体或地点, 然后被收集起来。纤维可以通过一系列活动从纱线和纺织品上脱落, 包括磨损、洗涤和拉伸/拉紧纺织材料, 然后通过接触转移到其他人或物体上。

2.1.1 影响因素

自纺织品发明以来, 纤维发生转移的可能性就一直存在, 成为接触类犯罪现场最容易发生转移的物证之一。自20世纪70年代以来, 包括Pounds和Smalldon、Grieve、Robertson和Roux在内的许多知名科学家的研究为理解法庭科学调查中纤维转移与存留时间的影响因素奠定了坚实基础。研究表明, 纤维的转移通常出现在发生接触的、穿着衣物的人与人之间, 或人与座椅、地毯等物体之间, 大量研究表明, 纤维转移受织物结构、纤维类型以及接触方式等多个因素的影响。

1982年, Kidd^[4]对提交到苏格兰法庭科学实验室案件中的纤维转移进行了研究, 通过模拟实验发现纤维转移数量与接触压力有关, 但不管供体和受体的纤维类型如何, 每次接触转移的纤维数量都随着接触次数的增加而下降。Roux等^[5]研究了汽车地毯纤维向鞋底的转移规律与存留时间。研究发现, 地毯种类和鞋底参数是纤维转移数量的重要决定因素。但这种情况下发生大量纤维转移的可能性很小, 大多数鞋底附着的纤维数量少于5根, 最多不超过14根。Grieve^[6]通过现场实验研究了羊毛纤维向汽车座椅的转移, 转移取决于受体表面性质、供体织物结构以及纤维状况等因素。在刀、剪刀和螺丝刀致伤或致死的案件中, 受害者所穿的衣服有可能破损, 实验表明, 在三类工具刺扎衣服过程中, 转移纤维的数量不仅与衣服纤维是否容易脱落有关, 而且与接触面积和衣服的撕裂能力、磨损程度有关^[7]。

2.1.2 差异脱落

“ 差异脱落” 是混纺纤维存在的一种特殊现象, 即对于由两种或两种以上纤维混纺而成的织物, 作为转移供体时不一定按织物上标注的纤维比例脱落。Skokan^[8]研究发现, 供体纺织物为混纺纤维（如50%棉和50%涤纶）时, 其中一种纤维通常以更大的比例转移到客体表面（如80%棉和20%涤纶）。造成这种现象的原因一方面可能是由于织物制造商给出的是重量比, 而非纤维或纱线的数量比; 另一方面是由于织物中只有一种纤维或纱线位于外部暴露表面, 以及不同类型纤维脱落的难易程度不同^[9]。

2.1.3 转移机理

关于纤维转移的可能机理已有相当多的理论报道, 但是在提供实验证据方面, 仅进行了有限尝试。有人提出, 在织物与织物相互接触的情况下, 可能涉及三种机理^[9]：

1）在织物表面粘附的细小纤维碎片的转移;

2）通过摩擦将松散的纤维从织物中拉出;

3）接触本身带来的纤维碎片的转移。

公认的是, 通常情况下, 纤维的静电引力并非主要因素。但在特殊情况下, 静电引力可能成为导致纤维转移的因素之一。

2.1.4 二次转移

二次转移是纤维物证经常发生的现象。一次直接接触会导致数百甚至数千根纤维的转移, 而在随后的接触过程中, 这些转移的纤维很可能再次被“ 转移” 。一个很好的例子是坐在电影院座位上的观众, 第一个人在电影院座位上留下了数千根纤维, 第二个人随后坐在同一座位上, 其中一些纤维被转移到其所穿的衣服上, 这即是二次转移。至少从理论上讲, 三次和更多次转移也是可能的, 因此, 法庭科学家必须对这种二次或多次转移的可能性保持警惕。但研究发现, 发生转移的纤维数量无法精准预测^[9]。

2.1.5 存留时间

早在1982年, Robertson^[10]就研究了丙烯酸、羊毛和聚酯/粘胶服装纤维转移到客体上的存留时间, 研究发现, 长度小于2.5 mm的纤维比长纤维损失得更慢。Akulova等^[11]研究了正常穿着情况下转移后的腈纶和羊毛纤维在衣服上的存留时间, 着重考察了穿着时间、被附着衣物的特征（纤维成分、表面结构和质地）、穿着条件（是否乘坐公共交通工具）以及附着纤维所在的位置等因素对存留时间的影响, 发现正常活动情况下, 超过75%的转移纤维在磨损8 ~ 10 h内丢失; 经过16 h的磨损后, 纤维残留率不超过10%, 通常只有5%; 乘坐公共交通工具时, 纤维的损耗率更高。纤维的存留时间更多取决于被附着客体的表面结构、质地以及附着纤维的位置, 而不是纤维类型。此外, 大量研究发现, 洗涤和暴露在室外会影响转移纤维在客体上的存留时间^{[12, 13, 14, 15]}。

人类每天脱落大约100根头发, 这些毛发经常转移到衣服和周围环境中, 从而可以提供潜在的接触和活动信息^[16]。是否发生毛发转移、毛发的存留时间及状态对检验人员而言是至关重要的信息。由于毛发是一种特殊类型的纤维, 与毛发转移和存留时间相关的多项研究都依赖于对不同类型纤维（包括羊毛）的研究。

2.2.1 影响因素

国际法庭科学实验室的多项研究发现, 接触时间和梳洗习惯等是影响毛发转移的主要因素^[17]。例如, 梳洗习惯较差的人更容易发生毛发转移, 直接接触比间接接触发生毛发转移的概率更大, 与相对粗糙的平面接触时转移概率更大。

2.2.2 二次转移

作为一种特殊类型的纤维, 毛发的二次（间接）转移比一次转移更常见。在一个月正常工作日的不同时间, 从一名检验人员所穿的衣服上收集毛发, 发现所有适合显微比较的转移毛发均来自与他有亲密接触的近亲属^[18]。衣服上毛发的另一种来源是通过一起洗过的衣服上毛发的二次转移^[9]。研究表明, 人际交往关系越复杂的人, 毛发发生二次转移的概率越大。

2.2.3 存留时间

毛发存留时间主要取决于被附着纺织物的类型。研究发现毛发在羊毛服装比在非羊毛服装上存留时间更长。毛发根部存在与否, 或是否经过人工处理, 似乎对毛发在衣服上的存留时间没有太大影响^[19]。动物毛发转移和存留时间的研究结果与纤维、人体毛发的结果相似^{[20, 21]}。

虽然大多数关于毛发的研究都集中在头发上, 但也有一些研究集中在阴毛的转移和存留时间上, 研究发现, 在男女双方自愿发生的性行为中, 阴毛转移的发生率为17.3%; 从女性到男性的转移更为常见, 而交叉转移则很少见^[22]。

玻璃破碎时, 不同大小的碎片都会沿着外力或其相反的方向移动。因此, 玻璃可以落在事发地点附近的物体或人体上, 通过对玻璃的检验, 可证明当事人或物体直接或间接地与碎玻璃接触。通过手持硬物击碎窗玻璃的模拟实验发现, 在距窗户0.5 m远处, 颗粒的飞溅高度可高于玻璃上受力点的高度; 颗粒越小, 飞溅范围可能越大^[23]。此外, 研究表明, 尽管玻璃碎片的转移和存留时间存在变化, 但是基于实验研究得到的信息具有一定程度的可预测性^[24]。上述研究结果对于嫌疑人衣服、鞋、头上玻璃颗粒的发现和提取具有重要的指导意义。

2.3.1 影响因素

影响玻璃转移到人体或物体上的因素包括：破碎机理和作用力^[24], 距破碎点的距离和相对位置^{[25, 26]}, 玻璃的类型和厚度^[27], 当事人所穿衣服的类型^{[28, 29, 30]}, 从事件发生到被逮捕或到提取玻璃的时间、玻璃破碎后的活动时间^[27], 以及环境条件^[29]。

另外, 研究还发现, 玻璃碎片转移数量与玻璃器皿的类型有关, 如Irwin^[31]比较了玻璃瓶和玻璃酒杯破碎后转移到衣服上的玻璃碎片数量, 发现瓶子破裂后转移的碎片数量为3 ~ 25块, 而酒杯破裂后转移的碎片数量为3 ~ 120块。

2.3.2 存留时间

影响玻璃在嫌疑物品或嫌疑人身上附着和存留时间的因素很多。玻璃碎片的大小是其中一个重要因素。研究表明, 大于5 mm的碎片比小碎片损失的速度更快。小于1 mm的碎片可能会持续存留8 ~ 24 h, 具体取决于被附着物的保留特性和玻璃破碎后当事人的活动情况^[32]。Hicks^[25]研究发现, 玻璃碎片存留的数量和大小还取决于衣服的材质和编织方法。

关于玻璃发生二次转移的研究报道较少, 本文不做赘述。

2.4.1 转移方式

金属的转移分为物理转移、金属或金属氧化物溶解、金属熔融和气化三种方式, 其中物理转移是金属颗粒最常见的转移方式。

1）物理转移

物理转移是物质从一个客体转移到另一个客体上的运动过程, 物质相互受力形成痕迹的同时, 总是伴随着物质的相互转移, 影响物理转移的因素包括物质形态、受力大小、客体状态等。金属的物理转移是物体相互受力形成痕迹的同时, 伴随着金属颗粒的转移, 转移的金属颗粒成分基本不发生变化。因受力大小、金属物体的状态以及金属物体上附着物的数量等因素的影响, 有可能发生金属颗粒的二次转移或叠加转移。砍杀案件中主要通过物理转移的方式将金属颗粒转移到人体创口或被砍杀客体上; 盗窃电缆的案件中, 金属导线碎屑通常会发生物理转移, 遗留或粘附在嫌疑人身上或作案工具上, 成为证实犯罪事实的关键证据。

2）金属或金属氧化物溶解

在金属与皮肤接触过程中, 由于皮肤表面汗液的存在, 可能发生金属或金属氧化物的溶解, Almog等^[33]研究发现, 金属铁转移到持枪者手上是一种手掌汗液溶解氧化铁的过程, 而非物理转移, 该研究首次报道了手握枪支后转移到手上的铁元素的定量数据, 铁元素含量的主要决定因素为手掌中的水分含量。

3）金属熔融和气化

电流斑是电流通过人体皮肤时产生的焦耳热及电解作用形成的特殊皮肤损伤, 是判断当事人遭受电击的重要证据。其形成机理为触电时导体与皮肤发生短路, 形成瞬间电弧, 由于短路的瞬时温度可达2 000 ℃以上, 常见金属铜、铁的熔点分别为1 083 ℃与1 535 ℃, 而其他大多数金属的熔点大都在2 000 ℃以下, 因此, 短路电弧高温致导线或导体局部金属迅速熔融、气化, 甚至因金属熔滴飞溅而形成金属熔珠。

2.4.2 影响因素

与金属接触的材料类型、作用力大小等是金属发生转移和存留时间长短的影响因素。Bull等^[34]研究了金属在不同种类材料上的存留时间, 结果与之前研究报道的纤维和玻璃衰减曲线基本一致, 起初会有明显的损失, 随后衰减变慢, 研究认为材料类型而不是颗粒类型是影响金属颗粒存留时间的主要因素。

射击残留物（gunshot residue, GSR）是国内外法庭科学实验室关注的一个热点和焦点问题, 相比GSR的产生和组成, 法庭科学工作组同样非常关注GSR颗粒的二次转移问题, 因为这很可能影响检验结论和证据解释。为了验证GSR是否发生二次转移或污染, 国外有实验室检验了来自于枪支使用者和非使用者以及法庭科学实验室内部收集的共273个样品中是否存在GSR颗粒, 其中未与枪支接触的100人手上仅发现一颗含GSR特征元素（Pb、Sb、Ba）的球形颗粒。50个射击者手上收集的样品中发现的GSR颗粒数量呈现从0到大于100的数量变化, 并且与射击和样品收集之间的时间间隔密切相关。射击后的最初4 h内, 射击者手上的颗粒会丢失, 并从射击者转移到周围环境中^[35]。

GSR转移研究可用于解释涉枪案件中是否存在残留物由警察向目标嫌疑人的转移。另一项研究发现, 与随机人群相比, 警察的手被GSR污染的频率更高。其中7.9%的警察手上发现至少一颗含3种GSR特征元素（Pb、Sb、Ba）的颗粒, 75%的警察手上发现至少一颗GSR颗粒, 但颗粒总体数量较少, 平均数量5颗, 最多12颗。为验证在逮捕过程中GSR颗粒发生二次转移的可能性, 研究人员通过“ 模拟逮捕” 实验发现, 警察手上的GSR颗粒约有25%会转移到目标人员身上。研究认为, 逮捕过程中虽然存在GSR污染的可能性, 在评估GSR证据时值得关注, 但这并不是主要问题^[36]。与此类似的是, Maitre^[37]研究发现乙基中定剂、二苯胺、N-亚硝基二苯胺三种GSR中的有机组分也会在射击者与非射击者之间、警察与涉枪案件嫌疑人之间发生二次转移, 提示在涉枪案件中检出少量GSR时必须考虑二次转移发生的可能性。

通过对工具（如撬棍）和家用油漆的转移研究发现, 化学成分和间隔时间是影响油漆转移量的重要因素, 研究人员同样观察到了油漆的交叉转移和二次转移^[38]。研究发现, 由于可能同时发生多种类型油漆的转移, 并且通过检验可实现两种或两种以上油漆的关联, 因此汽车油漆的交叉转移或双向转移比单向转移更有证明力^{[39, 40]}, 支持两个物体之间发生接触的间接证据也更充分。

Procter等^[41]开展了土壤向人体衣物转移的研究, 发现不同衣物材质、土壤含水量和土壤类型对转移产生重要影响, 处于湿润和饱和状态的土壤受衣物材质影响较小, 干燥土壤受衣物材质的影响更大。

Scott等^[42]开展了硅藻向人体衣物转移的相关研究, 研究表明转移到丙烯酸、亚麻和粘胶材质粗糙编织衣服表面上的硅藻种类和数量最多; 季节方面, 冬季硅藻转移到衣服的数量明显减少, 与源环境硅藻群落的季节性波动一致。此外, 通过研究特定硅藻物种在不同材质服装上相对丰度的变化, 发现硅藻的形态特征也可能是影响其转移的一个因素。

此外, Wiggins^[43]研究了微小尺寸聚氨酯泡沫塑料在衣服上的转移和存留时间, 发现虽然最初转移的塑料碎片数量相对较多, 但许多碎片很快脱落, 所得结果与纤维相关研究结果类似。

对微量物证存留时间的相关研究表明, 纤维、玻璃、GSR等微量物证会随着时间的推移发生不同程度的衰减。因此, 案发后, 在条件允许的情况下, 技术人员应第一时间提取现场和嫌疑人身上的相关物证, 如GSR、嫌疑人作案时所穿衣物、作案工具等, 以免关键物证被有意、无意破坏, 影响案件的侦破和诉讼。

研究表明, 二次转移会影响物证的提取率和利用率, 但若对二次转移或多次转移加以识别, 可在一定程度上增强证据价值, 如在2010年一起凶杀案中, 通过识别作案工具螺丝刀本身金属（Fe）及其附着外来金属颗粒（Cu、Zn、Pb）向死者皮肤的转移^[44], 准确认定了作案工具。因此, 在实际案件中, 一方面应尽可能避免关键附着微量物证的二次转移, 另一方面要充分利用在作案过程中已经发生二次转移的物证。

根据洛卡德物质交换原理, 在接触过程中发生物质转移往往是相互的。例如, 在交通肇事案件中, 车辆与行人发生碰撞, 车漆转移到受害人衣服上, 而受害人衣服纤维也可能附着到嫌疑车辆上, 这种交叉转移的证据价值远远大于单向转移的证据价值。虽然并非每个案件都存在物证的相互转移, 但在实际案件中应培养交叉转移的微量物证意识, 在案件现场注意发现、提取此类物证。

微量物证的转移并非全部是物理过程, 有可能在转移过程中发生化学反应, 导致附着物成分发生变化, 如果不加以注意, 有可能得出错误的鉴定结论, 如交通肇事案件中车辆与车辆的摩擦可能导致聚氯乙烯塑料成分发生变化^[45]。另外, 环境因素也可能导致转移物质的成分发生变化, 在实际案件中要充分考虑环境因素的影响, 必要时可通过模拟实验制作对照样本。

通过微量物证转移与存留时间的研究, 可提供身体或衣服上附着颗粒的成分及数量信息, 从而为描绘、刻画嫌疑人提供依据。目前有许多开源软件可用于根据案件中获取的信息（如现场玻璃碎片数量、位置和玻璃类型等）来估算转移概率^{[27, 46]}。也可使用统计方法和模型, 根据地面上发现玻璃碎片的数量和分布来预测破碎时转移到衣服上的碎片数量, 据此可为查找嫌疑人提供指向性线索^[24]。焊接、切割金属过程中, 由于高温产生的熔融状金属微粒, 也可为推断嫌疑人职业特征提供重要依据^[47]。

由于微量物证转移几乎无处不在, 在包装和送检过程中也可能发生转移, 因此, 应选择合适的提取和包装工具, 如金属物证尽可能用塑料镊子夹取, 油漆附着物尽量不用透明胶带粘取, 否则很容易造成物证的污染和损失, 影响物证的证据价值。