在比利时国家犯罪学与刑事学研究所（NICC）的微迹与昆虫学实验室中，Luc Bourguignon 负责寻找并研究生物来源的微量物证，如人类和动物毛发、昆虫、植物、硅藻等。该实验室的分析结果被用于刑事调查和法庭审判。

在微迹与昆虫学实验室中，几乎所有分析都涉及显微镜技术。实验室内配备多种显微镜，其中一部分是光学显微镜，此外，枪击残留物实验室还配备有几台大型传统扫描电子显微镜（SEM）。微迹与昆虫学实验室则需更高放大倍数的 SEM 图像，但购置大型设备的成本高昂，且需额外配套设施和专业人员支持。其他实验室现有的 SEM 设备使用权限有限，且操作人员因不熟悉硅藻和法医植物学领域，往往无法满足需求。

01法医植物学研究的挑战

植物或动物材料的“痕迹”通常都比较微小，但它们在证明嫌疑人是否曾出现在犯罪现场时至关重要。尤其是硅藻和法医植物学，常常需要比光学显微镜更高的分辨率和放大倍数。光学显微镜的放大倍数通常限制在约 1000 倍，仅能分辨略小于 1 微米的特征。

Luc Bourguignon 解释道：“法医植物学的挑战在于通过较大生物体的微小碎片进行植物鉴定或比对。硅藻是单细胞藻类，最小的仅有 2 至 3 微米。由于它们广泛存在于水体中且化学性质稳定，常用于证明与水体的接触，例如支持溺亡假说。使用光学显微镜几乎无法观测到如此微小的实体，更不用说识别它们。若样本不够纯净（实际样品总是充满了杂质颗粒），硅藻碎片极易被误认为矿物颗粒。这些因素可能导致假阴性结果。

02飞纳台式扫描电镜的优势

Bourguignon 回忆道：“当桌面式扫描电镜问世时，我们立刻产生了兴趣。我们使用飞纳台式扫描电镜（SEM）已有约 4 年时间。在选型过程中，我们评估了四款台式电镜，最终选择飞纳电镜的主要原因包括以下四点”：

01成像性能优异，硅藻细节丰富

飞纳台式扫描电镜的分辨率和放大倍数远超光学显微镜，且景深更大。这对硅藻等三维样本尤为重要，整个硅藻可清晰聚焦。Bourguignon 表示：“现在进行样本鉴定和比对非常容易。光学显微镜中难以或无法观察的特征，在飞纳电镜下一目了然。”

图1. 对比光学显微镜图像（左，约2000倍）与飞纳电镜图像（中，2700倍；右，10000倍）的 Epithemia cfr. turgida 硅藻。即使放大倍数相近，SEM 图像（中）仍明显优于光学图像（左）。高倍 SEM 图像（右）展现了飞纳电镜的细节分辨能力。

图2. 另一组对比：光学显微镜图像（左，约2000倍）与扫描电镜图像（右，4900倍）的 vulgaris 硅藻。

02低真空模式，样品无需喷金

飞纳台式扫描电镜的低真空模式，无需喷金即可观察绝缘样品。法医应用中需保持样本原始状态，省去喷金步骤也便于对比光学显微镜与 SEM 图像（常用于毛发等较大样本），同时节省了制样时间。

03自动化 AI 识别

Bourguignon 解释：“我们需处理大量样本。使用光学显微镜时频繁更换载玻片，每个样本仅观察数秒。因此，我们希望 SEM 也具备类似效率。对比多款设备后，飞纳台式扫描电镜以每样本约 30 秒的速度遥遥领先。”

04人人可操作，简单易用

“我们需要操作简便、无需专业培训或专职人员的设备。实验室现有两人主要使用飞纳台式扫描电镜，但所有成员经简单培训后均可操作。我们提供操作指南，并允许其他实验室人员使用。例如，毒理学实验室的博士研究员曾使用该设备，部分学生也用它完成论文。”

Bourguignon 总结道：“作为显微镜专家，飞纳电镜能以接近光学显微镜的速度获取高倍图像，让我们观察到更多细节，从而拓展业务能力。我向所有人推荐飞纳台式扫描电镜！它已成为实验室的核心工具，彻底革新了我的硅藻检验实践方法论。”

比利时国家犯罪学与刑事学研究所（NICC）位于布鲁塞尔，下设多个专业实验室，涵盖弹道学、毒品、毒理学、纺织品、DNA、纵火、玻璃、油漆等领域。

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