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之所以得出爆炸时案犯在车上的结论，是因为北京的法医和痕迹侦查人员确认车上没有残存爆炸物后，对2号车厢进行了详细的勘查。
这个勘查一开始便朝向两个方向，第一是事故，第二是犯罪。首先要排除事故的可能性。
如此规模巨大的爆炸案，怎么可能是事故呢？然而，认为案件可能是一起事故的推断，在调查组里最初还颇成规模。这是因为爆炸发生的中心在锅炉房附近，2号车厢里的取暖锅炉腾空而起，坠入桥下河中。那么大的锅炉，不是它自己炸了，怎么会飞出去？会不会是锅炉爆炸造成了如此惨案呢？
锅炉爆炸造成的结果可以说是十分严重。甲午海战中，邓世昌率领的“致远”号巡洋舰在和日军的激战中沉没。因为其最后一刻发生过大爆炸，很长时间里面，“致远”都被认为是被日军鱼雷所击沉。然而，日方记载此战中其战舰并未发射过鱼雷。那么，“致远”是怎么沉的呢？
根据2014年对该舰残骸的探摸，人们发现“致远”的锅炉部件四分五裂，连锅炉舱的地板都完全破碎了。中国海军史研究会会长陈悦认为，“致远”的沉没有可能是因为舰内进水过多，海水漫进了锅炉舱引起大爆炸所致。时人记载“其时轰然有声如裂帛者，恐即其汽锅之爆裂也”。结合该舰包括管轮洋员余锡尔在内的轮机部门官兵无一生还，这种可能性还是很高的。
既然锅炉爆炸可能炸沉巡洋舰，又怎么不可能摧毁一节车厢呢？
于是，一部分人员被派去从水中打捞锅炉进行检验。
那么大的锅炉怎么捞？这个倒不用担心，“珍宝岛事件”里面的那辆苏联坦克怎么被我们捞到军事博物馆的，这锅炉就是怎么捞出来的。先挂上钢缆，然后用当地的拖拉机往岸上拉。好在当时珠尔多河处于冬季枯水期，这个工作比珍宝岛拖坦克容易多了，第二天早上锅炉便已经上岸。
老乌亲自对锅炉进行了检查，结论是锅炉本身一切正常，只是腰部的钢板被炸得凹陷了一处。这说明此锅炉本身也是“受害者”，而不是“肇事者”。
与此同时，寻找罪犯方向的勘查由老高带队也在进行着。
老高，高光斗，是《物证技术学》的作者。公安部公布首批特邀“刑侦专家”时，用八个字来评价高光斗：“身怀绝技，功勋卓著”。他最擅长的是根据现场逆推犯罪经过。曾有一次疑似爆炸案，嫌疑人家属坚决上访，到处喊冤，而案情的确有可疑之处。于是老高赶赴当地进行验证，结果这个案子被推翻了。他发现定案的关键是当地侦查员在现场的泥土中检验出了炸药残留物，然而，这种检验没有考虑到当地的实际情况。原来，当地属于牧区，牲畜粪尿很多，而牲畜粪尿中也含有硝，被检验出来后误认为炸药残留物，差点儿制造了一起冤案。
老高这一次不但在车厢中检验出了可靠的硝铵炸药残留物，与老乌询问老工人的结论相吻合，而且确认了爆炸炸点。警方记录中这样描述：
第2节车厢内，距前门145厘米，车厢右内壁90厘米的交界处，此处有135厘米×35厘米的塌陷炸坑……
专家们在爆炸现场反复搜寻，没有发现任何锌皮、电线、定时装置等的遗存，进而断定，该次爆炸是采用导火索引爆的。同时，专家判断案犯可能使用了约6公斤的硝铵炸药。
这一点十分重要，202次列车此前已经一个多小时没有停车，如果使用导火索而不是定时装置引爆，案犯只能在现场！
然而，案犯这样做的目的何在呢？根据种种迹象推论，作案者的目的比引发一次爆炸更复杂——爆炸的发生地点在列车上桥10米处，此处两根钢轨严重变形，其中一根纵向弯曲6厘米，横向弯曲5厘米，差一点点便可以造成列车的倾覆，这说明他/她是有意在列车上桥瞬间，用短导火索引爆的，目的在于让列车出轨，造成一起车毁人亡的惨案。
这样一来，其犯罪动机就不好判断了，存在为了制造巨大影响而周密策划、实施爆炸的可能，甚至有可能是一个政治案件。
不过老丁说当时他直觉认为这个可能性并不大，因为案犯似乎了解硝铵炸药的性能，却不会计算其爆炸能量，否则造成的损失会更大。
倒是在桥头引爆炸药的举动，似乎说明他/她是个对这条线路比较熟悉的人。202次列车整条路线上可能造成列车出轨并且栽进河里的地方，除黄泥河子之外几乎没有。
此时最关键的问题是犯罪者还有没有可能制造新的案件。如果可能，在进行进一步勘查之前，要迅速将其控制——他/她可能在爆炸中死亡，但也可能躲到了别的车厢，混在幸存或受伤的旅客中间。
爆炸发生后，车上幸存的铁路工作人员比较好地控制了现场，展开自救和营救，确认没有人离开，警方迅速从线路两侧赶到现场，控制了所有在现场的车上人员，包括送到医院的伤者。
然而，他们很快发现，还是有人在爆炸后、警方赶到前离开了现场。
爆炸案发生在桥上，桥面封锁没人下车，怎么会有人能离开现场呢？
说来，这可能算是一个黑色幽默——是的，在这样一个惨绝人寰的案件之中，任何带有幽默性质的元素恐怕只能用“黑色”才能描述。
扳道房的老工人告诉老乌——爆炸的时候有人被崩到冰面上，然后自行离开了。
这个消息，让见多识广的北京法医们都大吃一惊。您想啊，被爆炸崩飞出去，那不是八路军所说的“土飞机”吗？抗战的时候坐“土飞机”的鬼子可是没听说谁还能活蹦乱跳的，不被炸成碎块就已经是天照大神保佑啦。被炸飞还不算，那桥面离冰面有十几米高，别说炸出去，就是从上面往下跳，那也是九死一生啊。
可老工人的确看见有这么一位，连位置都记得清楚。这是因为爆炸发生后，他的目光便追随被炸起来的最大物体移动。什么是被炸起来的“最大物体”呢？就是那台取暖锅炉。他看到在那台取暖锅炉旁边，有一个人也一起飞了出来，如同大鸟似的在空中翻了个跟头，然后像伞兵表演一样，在锅炉落点的旁边腾空入水。
因为这个情景太过惊悚，老工人盯着看了一会儿才去救人，他看到那个人居然从水里爬了上来，愣了一会儿，便踩着冰面向额穆镇方向走去了。
谁呀，这么厉害？老丁说，跟陈肖霞似的。
今天很多人不知道陈肖霞是谁了。陈肖霞是中国第一代世界女子跳台跳水冠军，东方飞鱼神话的开启者。反正不管老丁怎么想，陈肖霞是不可能跑到冬天的黄泥河子来的，那这个神奇的人物是谁呢？公安干警当即开始追查。
当然，基本可以认为这个人不是罪犯，还没有听说有哪个爆炸案的犯人能把爆炸的威力计算到如此精确的程度，能炸死三十多人而只把自己崩出去，并保证自己在被崩出去之前车厢的厢壁先被炸飞，还要造成软着陆的效果，确保落地的时候不被摔死。真有这个能耐，他也犯不着去作案了，肯定各国兵工部门争相礼聘。
所以这种追查只是走一个程序。万一……万一呢，嗯？
追查的结果又把警察吓了一跳。他们很快找到了爆炸后被崩出去而后到医院做检查的幸存者，不过，不是一个而是三个！
这三个人属于同一家，夫妇俩带着一个不到1岁的孩子，医生检查发现他们哪个也没受什么值得一说的伤，他们没有作案可能，而脱险的经历令人难以置信。
爆炸发生的时候，这一对夫妻正坐在座位上，妻子抱着孩子准备喂奶，丈夫一手扶着前面的小桌子，一手正要给妻子整理披在身上的棉大衣，手刚伸到领子的时候，爆炸就发生了。一瞬间，小伙子觉得自己仿佛在秋千上荡了出去，但手还能摸到桌子。
这是他失去知觉前的最后印象了。
等他醒过来，只觉寒冷刺骨，发现自己已经不是坐在椅子上了，而是趴在了冰面上。小伙子第一个反应便是赶紧找自己的老婆和孩子。一回头，发现老婆就在旁边趴着呢，拍了两下，老婆抬头看他一眼，他赶紧往起扶。老婆抬手就是一巴掌：“咱孩儿呢？！”
两个人赶紧找孩子，一看也在旁边呢，打开襁褓，正看见孩子朝他们笑……
这一家三口的证词留在了警方的记录中。他们为何能死里逃生？专家们推断爆炸是在这一家子身后发生的，冲击波将其座椅和面前的小桌直接从地板上拧了下来，送上了半空，座椅保护了他们，使其免受爆炸的伤害。从空中飞落的时候三人仍在座椅上，座椅先触地，吸收了一定的动能并如蹦床一样将三人弹了出去，冬季厚厚的衣服和襁褓，在落地时为他们提供了最后的保护。
关键时刻，拼的大概只能是运气了。
警察同志发现了一个严重问题——那个跟着锅炉跳伞……跳水的并不在这一家子里。到底有多少人在这场灾难中玩了“空中飞人”的桥段呢？
还好，那位“伞兵”很快就被找到了，而且还真是一名军人。此人是一名附近驻军的营长，当时正在因公外出。爆炸脱险之后首先想到的就是“苏修亡我之心不死”，眼红我国改革开放的美好成果，要来第二次“珍宝岛事件”了。所以这位尽职的军官脱身后顾不上检查身体状况，急忙赶回部队准备应变去了。
与那一家人不同，这位营长在空中时十分清醒，他清晰地记得自己掉落时还在想：完了，要摔死在冰面上了！
就在这时，锅炉把冰面砸了个大窟窿……
这位营长唯一的遗憾是“空中飞人”的时候把口袋里的80元钱弄丢了，一直没有找到。
他回到部队后向首长汇报了自己的经历，部队马上和地方核实。公安人员与他联系之后，证明了这位忠诚的军人也不存在作案可能。
那么，案犯到底是谁？是活，还是死了呢？
老高给出的答案是——案犯是谁尚需断定，但在爆炸中已经死亡当是无疑的。
他的理由和爆炸形成的大坑有关。