2014年4月，当420吨深红色原木抵达斯里兰卡港口时，海关官员对他们施加了可疑的目光。这些木材从坦桑尼亚的桑给巴尔到香港，在那里可能会被制作成中国市场的昂贵家具。然而，来自国际警察组织国际刑警组织的提示向斯里兰卡官员发出警告，称3,669条红木原木来自马达加斯加，该马达加斯加禁止2010年出口。

为了证明红木的起源，斯里兰卡当局将样品送到俄勒冈州的一个实验室，该实验室正在测试一种新的武器，用于打击非法采伐 - 一台价值20万美元的质谱仪。仅仅几秒钟，亚什兰美国鱼类和野生动物服务取证实验室的科学家就确定木材具有马达加斯加红木种类的独特化学特征 - 而不是出口合法的木材。

在21世纪初期下降之后，非法采伐木材的贸易量再次上升。国际刑警组织估计，全球木材贸易的15%至30%违反了国家法律或国际条约。在一些热带国家，如刚果民主共和国，老挝和巴布亚新几内亚，非法木材占全国产量的70%以上。根据维也纳国际森林研究组织联盟2016年的一份报告，这个市场每年的价值在100亿至1000亿美元之间。

一些高收入国家 - 包括美国，韩国和欧盟国家 - 已禁止进口非法采购的木材及其制成的产品，并迫使进口商证明其供应是真实的。“濒危野生动植物种国际贸易公约”(CITES)是183个国家签署的国际协议，禁止或限制受威胁最严重的物种的贸易。2016年，它将所有属于黄檀属的红木列入名单。

这些努力表明非法木材进口正在蓬勃发展 - 部分原因是犯罪很难揭开。从巴西和马达加斯加到欧洲的喀尔巴阡山脉，树木通过蛇形路线从森林移动到客厅，曲折，非法木材可以隐藏。单件胶合板可包含18种不同的热带木材。来自俄罗斯的一棵非法收获的橡树可以远航到越南成为一张桌子，当它到达一家美国零售商时，它的起源已经神秘地改变了。

伴随木材的全球纸质记录众所周知易于操纵。因此，那些负责打击非法贸易的公司 - 以及现在被迫打击非法贸易的公司 - 正转向可以发现非法木材签名的技术。科学家正在开发一套工具，可以识别物种和国家，甚至是该地区，它来自。由于化学和遗传指纹识别技术的进步，现在可以确定树木的生长位置 - 有时可以直到某一片森林。其中一些工具已被用于捕获罪犯。

一些令人生畏的障碍是使这些技术不再常规使用，其中最大的一个是缺乏参考样本来比较可疑木材。但是，有迹象表明在建立世界森林图书馆方面取得了进展。今年2月，美国政府和各种国际合作伙伴表示，他们将投入资源收集和管理数以千计的地理参考树样本。

森林管理委员会(FSC)供应链诚信负责人Phil Guillery说：“我相信，在五年，十年内 - 任何木制产品 - 你都能确切知道它的来源。”德国波恩的自愿认证机构，也是图书馆工作背后的推动力量之一。“你无法伪造科学。”

解剖犯罪

一棵巨大的桉树在彼得·加森位于伦敦皇家植物园的办公室中占主导地位。木材解剖学家的实验室充满了好奇心：“橡木”百叶窗，结果是软木和来自中国的胶合板千层面，带有可疑的饰面。在一个柜子里有36,000个显微镜载玻片，每个载玻片都含有来自Kew大量木材样品的条子。显微镜挑选出100多个背叛样本身份的功能。

树皮下面有两种木头。外部边材层容纳称为木质部导管的容器，其将水和矿物质虹吸到植物上。在心材的内层，树脂阻挡了大部分木质部。木材的水平部分显示了环;垂直部分暴露出长长的血管元素，给人以熟悉的木纹。根据属的不同，容器可以位于整齐的同心环中，也可以通过树干分散。

Gasson的实验室有数百个模糊不清的木材解剖指南，“但大多数都在这里”，他说，指着他的头。花了30年才了解世界上3万种树种的怪癖，因此知识是宝贵的。但是，在裁员后，Gasson是Kew唯一的木材解剖学家，也是国际木材解剖学家协会的131名成员之一。

然而，木材解剖学家的需求量比以往任何时候都要多。“现在，就像木材解剖学家一样性感，”威斯康星州麦迪逊市美国林产品实验室的Gasson同行Alex Wiedenhoeft说。

位于德国汉堡的Thünen木材起源能力中心的Gerald Koch帮助将木材解剖学推向了新的高度，利用它揭露了涉及欧洲木炭供应的深远丑闻。2017年，德国野生动物慈善机构世界自然基金会(WWF)与科赫(Koch)接洽，担心德国人无意中使用了由受保护的森林木材制成的木炭。

木炭过于脆弱，无法切割成木材解剖学家通常在显微镜下分析的薄切片 - “如果你用刀切割它，你就会得到粉末，”科赫说。因此，他的团队使用一台价值80,000欧元(90,500美元)的3D反射光显微镜，研究了这种技术在木材解剖学中的首次应用，从而通过数字方式从不规则的木炭块中重建这些部分。

Koch的分析为世界自然基金会德国森林政策专家Johannes Zahnen提供了足够的信息，推断他提交给Koch的烧烤木炭样本中有40%来自热带国家。

“这对所有人来说都是一个惊喜，”Zahnen说。有了这个以及其他可疑的Koch公开声称的索赔，他将大部分德国木炭追溯到巴拉圭和尼日利亚这两个非法伐木的国家。调查引发了欧洲其他国家的调查，并最终帮助揭露了乌克兰的一次重大伐木欺诈行为。

木材解剖学家的缺乏激发了一些人转向机器。在森林产品实验室，Wiedenhoeft和工程师John Hermanson发明了XyloTron，他们希望将其用作现场筛查工具，可以提醒检查人员进一步进行法医分析。该机器目前正在进行现场试验，包括一台定制相机和一台装有图像参考图像的计算机，该图像可以让设备识别木材类型。

CSI木材

但即使使用XyloTron和Koch的3D显微镜等技术，解剖学家通常也无法确定树木或其物种的确切来源 - 重要细节，因为合法性可能取决于特定物种的来源。

这是伦敦环境调查局(EIA)几年前进行调查所需的信息。该非营利组织怀疑蒙古栎(Quercus mongolica)在被美国硬木地板零售商Lumber Liquidators购买之前，正在俄罗斯东部的森林中被掠夺，而不是来自中国的合法种群。

EIA联系了位于英国Welburn的公司Agroisolab和德国的Jülich，看看它是否能确定木材的来源。该公司使用一种称为稳定同位素比率分析的技术，该技术探测氧，氢和氮的几种非放射性同位素比例的变化。根据地质和天气模式，这些比例因景观而异，并且在树木的组织中留下印记，因为它吸收水分和养分。

Agroisolab首席执行官Roger Young表示，将这项技术应用于树木非常棘手，因为它的成功依赖于在所有感兴趣的区域绘制相关植物的同位素比率图。德国Grosshansdorf森林遗传研究所所长伯恩德根说，这些参考样品需要非常谨慎地收集。地理因素，例如靠近河流，可以影响同位素比率。即使是树上的年轮也可以根据每年生长期间的环境而在同位素上变化。

EIA调查人员追踪Lumber Liquidators的供应链，从俄罗斯锯木厂和中国地板工厂取回木材，并将其送至Agroisolab。然而，他们遇到了一个问题：虽然实验室有来自世界其他地区的橡木参考样本，但它缺少俄罗斯和中国，怀疑这些木材来自中国。因此，与环境影响评估合作的世界自然基金会的调查人员前往俄罗斯东部从50个地点采集样本。而那些同位素显示出明显的相关性：橡木地板块来自俄罗斯，而不是中国。

环境影响评估与美国联邦检察官分享其结果，美国联邦检察官也在调查Lumber Liquidators的橡木用品。同位素数据证实了联邦调查人员已收集的证据，如公司文件。该公司于2016年认罪并同意支付1300万美元的罚款 - 这是美国因贩卖非法木材而征收的最大罚款。

美国司法部在一份新闻稿中表示，稳定同位素分析没有赢得此案，但在调查开始时该技术已经可用，“也许Lumber Liquidators可能在几年前被标记为违规，从而避免了资金流回中国和远东俄罗斯以支持非法采伐“。

华盛顿特区世界资源研究所的遗传学家Meaghan Parker-Forney说，这个案例改变了这个领域，表明可以确定一棵树被砍伐的地方。她补充道，美国政府的支持向人们表明，“这些东西实际上可能对打击贸易非常有价值，也许我们应该追求这一点”。

Pine的个人资料

沉香香气和玫瑰木的香气是木材化学成分的结果，随着遗传和环境的变化而变化。在鱼类和野生动物服务取证实验室，现在可以使用称为实时飞行时间质谱直接分析的复杂技术揭示这些化学指纹。该技术用一股高温氦离子轰击牙签大小的木材样品。这些脱脂分子离开表面，电离它们并将它们推向质谱仪，在那里它们通过电场和磁场根据质量分离离子，从而产生独特的光谱。该实验室的化学家卡迪兰卡斯特说，如果参考文献收集得足够好，解剖学家无法区分的两个物种可以“像白天一样”。

实验室化学家Edgard Espinoza是该技术应用于木材的共同开创者，自2013年以来一直在检查美国海关的可疑物品，包括斯里兰卡红木运输。他和兰开斯特正在建立一个来自世界各地的数千个样本的参考资料集。它已包括CITES下列出的所有商业交易品种。

遗传指纹识别是另一种在木材调查中显示出前景的技术。该方法分析了单个树木的独特遗传构成，并且已经取得了一些成功。2015年，在寻找在华盛顿吉福德平丘特国家森林非法砍伐大叶枫(Acer macrophyllum)的人们期间，调查人员使用该技术将该州锯木厂捕获的木板与森林中的确切树桩相匹配。木材来了。

由于非法采伐的全球性质，这种明确的结论很少见。因此研究人员希望利用遗传变异将可疑木材与树种的当地或区域种群相匹配。这样，来自巴西的桃花心木货物的样本可能被证明具有来自邻近哥伦比亚的树木的遗传特征。

要做到这一点，以及应用其他方法，将需要世界森林的地理参考图书馆。已收集的数十万个木材样本中的大多数都缺乏有关其确切来源的数据。因此研究人员正在世界各地的森林中散布收集样本。

树木图书馆

法国国家农业研究所的生态遗传学家尼克拉斯·特斯克林德(Niklas Tysklind)困扰着法国圭安雨林的湿度或叮咬昆虫。2014年是植物学家陪同他进行探险。

Tysklind试图从Manilkara huberi(通常称为balatá的树种之一)中获取大型项目的木材和叶子样本，这是Thünen研究所领导的一项努力，旨在为非洲和拉丁美洲的树木开发遗传参考数据。

然而，植物学家发现balatá不是一个物种，但可能是几十个。当物种数量达到16时，“我开始失去希望”，Tysklind说。正是这些任务使创建参考地图和数据库成为一项艰巨的任务。

现在，FSC正在努力帮助这些努力。与Kew，美国林务局，Agroisolab和其他人一起，它正在创建全球木材参考项目。这项工作将从FSC的1,500个认证森林网络中收集样本，以满足不同识别技术的技术需求。每个样本都将精确地进行地理定位，并以足够安全的方式从树木到文件柜，以便任何证据可以在法庭上受理。

一个数据库不会阻止非法日志记录。但是，执法人员，调查非政府组织和科学家都有一种新的，即使是脆弱的乐观主义，他们可以开始扭转非法木材贸易的潮流。“一旦这个行业 - 交易员 - 开始看到有一种方法可行，它就相当于一个警察，”杨说。“他们现在被抓住的机会不再是零。”