稳定同位素是指在元素周期表中，原子序数相同，原子质量不同，化学性质基本相同，半衰期大于10¹⁵年的元素的同位素，地球上已发现的稳定同位素共274种，常用于分析的稳定同位素包括有¹²C、¹³C、¹⁶O、¹⁸O、¹⁵N等。稳定同位素具有综合长期地球化学变化和联系不同系统成分的能力，起着在时间、空间上联络的作用，在研究环境介质中化学物质的迁移、转化及溯源性等方面有广阔的应用前景，在这里我们讲述一个利用稳定同位素分析技术破案的故事。

2005年3月的一个晚上，在爱尔兰东部的都柏林市，一群放了学的学生在河边玩耍时，发现了一具被肢解的尸体，尸体损毁严重，头部缺失，法医通过对皮肤和阴毛的鉴定，初步判断死者是一中年男子，非洲裔或美洲裔黑人，除此之外无法提供更多的信息，国际刑警组织数据库无法查到与死者相关的指纹信息，在DNA基因库里也无法找到与死者相匹配的信息，死者的身份成谜。

确定死者身份是案件侦破的必要环节，案件调查组决定到环境法医学与人类健康实验室来寻求帮助，实验室通过稳定同位素的手段来分析死者的身份。

人体的基本构成元素（如氨基酸和脂肪酸）主要来自于我们的饮食，我们体内最丰富的元素（即氢、氮、碳和氧）的同位素组成记录了我们平时吃的食物，食用的肉类和蔬菜，喝的水和饮料，所以可以反映一个人平时的生活环境和饮食习惯，不同的同位素组成会告诉我们不同的故事，因此，同位素就像是隐藏在人体中的密码，它忠实地反映着你曾吃过什么，你来自哪里。

人体的基本构成元素（如氨基酸和脂肪酸）主要来自于我们的饮食，我们体内最丰富的元素（即氢、氮、碳和氧）的同位素组成记录了我们平时吃的食物，食用的肉类和蔬菜，喝的水和饮料，所以可以反映一个人平时的生活环境和饮食习惯，不同的同位素组成会告诉我们不同的故事，因此，同位素就像是隐藏在人体中的密码，它忠实地反映着你曾吃过什么，你来自哪里。

送到实验室的尸检样本有：来自一只手的完整指甲、阴毛、一片大腿骨。实验室对这些样本进行了碳（δ¹³C_VPDB‰）、氮（δ¹⁵N_AIR‰）、氢（δ²H_VSMOW‰）、氧（δ¹⁸O_VSMOW‰）稳定同位素组成分析。

（死者与对照组稳定同位素分析结果）

死者毛发中的H同位素组成与对照组相同，并且与都柏林市的自来水值相近，可以判断死者生前生活在都柏林市；根据指甲不同生长周期的同位素组成推断死者生前半年没有离开过都柏林，或者一直生活在附近。

死者指甲和毛发的碳同位素组成在-22至-24之间，可以判断出死者生前饮食结构里缺少C₄类植物，比如玉米，可以排除死者是美洲裔或非裔土著。

植物与人类饮食中的碳¹³C

股骨皮质骨大约每20到25年重塑一次，根据腿骨的氧同位素，看出死者生前长时间待在都柏林，但他并非出生在这里，如果他在都柏林生活时间超过25年，那他腿骨的氧同位素组成应该在21.2附近，实验室根据死者腿骨的氧同位素组成模拟构建了他来都柏林之前饮水的O同位素值（-1.4），这个同位素值是非常独特的，它表征了炎热的、低纬度地区接近赤道的水的氧同位素组成。根据这个特征，将他的出生地锁定在了5个地区。