1972 年 1 月 3 日，大约 8 点时分，上海市川沙县杨思公社王家村生产队的女社员们正在地里忙碌地收割卷心菜。这可不是普通的卷心菜，而是上海农业科学院新培育的 “耐寒甘蓝”，整个公社只在这两亩地进行试种。
女社员们干得热火朝天，突然，刘美娣像被电击了一般，发出一声尖叫：“哎呀！” 随后整个人向后蹦出老远，脸色惨白地喊道：“这菜里有个人头！” 众人听闻，纷纷围了过去，一眼望去，都吓得脸色大变，转身就想跑。关键时刻，王家村生产队妇女队长施金瑛还算镇定，她大声喝住众人：“别乱！” 然后转头问刘美娣：“啥情况？”
刘美娣哆哆嗦嗦地讲述起来：“我就觉得那棵菜不太对劲，外面的老叶子把菜心包得特别紧。仔细一看，发现菜叶是被麻线绑住的。我就叫在我旁边的张金宝和王龙妹来看，我说这棵菜很奇怪，外面用麻线捆着呢。张金宝开玩笑说里边说不定藏着金银财宝，王龙妹就撺掇我打开看看。我就拿刀把麻线割断了，外面包着的老叶子一松开，就露出一撮黑头发。我再拿刀把包着黑头发的菜叶子拨开，这才发现，这哪是菜啊，分明是用菜叶子包着的一个女人脑袋呀！”
施金瑛听后，立即让王龙妹去把生产队长王兴发找来。王兴发当过兵，有着较强的现场保护意识。他看了一眼人头后，果断地说道：“别碰它，也别让人从这儿过，找个东西盖上，我去汇报。” 说完，他跨上自行车就往队部飞奔而去打电话。不一会儿，施金瑛找来了一个装菜的大铁丝筐，把人头罩住，又在上面铺了条麻袋，自己守在旁边。
接到报案后，川沙县刑警队迅速赶到现场进行封锁。不久，上海市刑侦处刑警一队的侦查和技术人员，还有市局刑侦处的法医也陆续抵达。就连本来在休班的刑侦处副处长顾向敏，在接到通知后，也急忙从徐汇区的家里开着一辆长江 750 警用边三轮赶到了现场。
顾向敏在上海市刑侦系统中是和端木宏峪齐名的老刑侦。文化大革命初期，他曾被搁置了一段时间。到了 1968 年，上海市实施军事管制，他幸运地留在了刑侦系统，担任刑侦处副处长。当时，刑侦处处长端木宏峪被下放到上海橡胶厂烧锅炉，顾向敏算是没受到太大冲击而被留用的老公安之一。
顾向敏到达后，现场勘查工作已进行了一部分。由于女社员们之前的慌乱走动，现场脚印杂乱无章，无法辨认，只找到了捆菜叶的麻线。那个被菜叶包裹的女人脑袋肿胀得厉害，脸色呈现出紫青之色，但仍能看出生前的模样：五官端正，眉毛浓黑，上嘴唇有一层淡淡的绒毛，头发又粗又黑且很亮，用一根绿色橡皮筋在脑后扎成了马尾辫。经过检查，整个头上没有发现伤痕。
顾向敏查看完现场后，把最早到达现场的川沙县刑警队指导员范孝祖叫了过来，问道：“这附近靠马路两边有没有池塘、小河沟、粪坑之类的？”
范孝祖有些犹豫地说：“好像是有。”
顾向敏严肃地说：“刑侦工作讲究的是准确，是就是，不是就不是，没什么好像的。生产队队长呢？”
范孝祖赶紧把被赶到警戒线外面的王家村生产队队长王兴发叫到顾向敏跟前，问道：“处长问你呢，这附近有没有池塘、小河沟或者粪坑啥的？”
王兴发回答道：“挨着马路有条河浜，不过没池塘，也没粪坑。”
顾向敏又问：“有没有卷心菜地呀？”
王兴发说：“没别的了，就这块地，是给农科院拿来试种新品种的，整个浦东就这一块儿。”
中午，在王家村生产队队部召开了第一次案情分析会。顾向敏总结道：“估计案犯把别的尸块也扔在这附近了。从犯罪心理来看，尸体被肢解后，案犯首先想的是尽快把碎块扔掉；其次是希望最好能一次或者两次就把尸块都处理掉，而且扔的地方比较集中，这样可以缩短操作时间，降低被发现的风险。”
“这附近公路两边没有卷心菜地、池塘和粪坑，只有一条河浜。所以，估计其他尸块是被扔到河里了。当下最要紧的是赶紧组织人员去打捞。”
当天下午，杨思公社水产大队的 18 条渔船全部出动，采用 “滚钓” 的方法在现场周边和河道里展开打捞作业。“滚钓” 是江南地区渔民常用的捕鱼工具，用一根绳子拴着一排固定在钢条上的大鱼钩，沉到水面下，随着船移动。这种方法对于搜寻水下较大的物体很有效，在江南水乡，如果有人溺亡，也会用它来捞尸体。
从上午一直忙碌到大约 15 时，杨思公社水产大队的渔民们在现场周边大概 1.5 公里范围内的河道里，一共捞出来 12 包用油纸包着并用麻线捆扎的东西。打开一看，里面包着的是女人的小腿、脚掌、大腿、胯部、手臂、躯干等身体部位，拼凑起来正好能组成一具完整的年轻女性尸体。这些尸块马上被送往上海市法医室，当时的法医室主任黄柏森带着两个助手李延吉和张泰运进行尸检。
黄柏森是上海市的老法医，在五十年代和六十年代破获过不少大案，1964 年还受到了公安部的表扬。不过文革一开始，他就受到冲击，被隔离审查。好在法医室的 “造反派” 能力有限，1970 年秋天，黄柏森又被请回法医室，恢复了原职。李延吉和张泰运二人在 80 年代是上海市法医室的权威人物，培养了王德明、阎建军、尤剑达等一批优秀法医。
经过三人连夜尸检，得出以下结论：死者为女性，年龄在 19 到 23 岁左右，身高约 1.61 米，体重 63 公斤左右。死者生前较为丰满，乳房较大，左边乳头因发育不良呈凹陷状，后背靠近腰的地方有一个直径 1.5 厘米的天生圆形黑色胎记。直接死因是颈部被掐，导致机械性窒息，死亡时间大概在发现尸体前的 60 到 65 个小时，也就是 1972 年 1 月 1 日凌晨；从胃里食物的消化情况来看，死者是在吃完最后一顿饭后的 2 到 3 小时死亡的，最后吃的食物是白菜肉丝年糕。
各尸块的断裂处十分整齐，表明凶手手臂力量较大，分尸工具可能是斧头、砍肉刀之类沉重的利器，凶手可能从事过木工、屠夫、厨师这类工作。
接着，黄柏森对死者身份做出了如下判断：
从死者的头发样式来看，她生前居住在上海市区，而非农村或外地。
死者手掌较大，皮肤粗糙坚硬，表明她生前长时间从事过需要用手握工具的体力活，且右手使用频率更高；不过，她双手手掌皮肤表皮最外层已经开始变软，说明她大概在死前两三个月就停止了体力劳动。
死者牙齿有一定磨损，这是少年换牙后长期食用炒蚕豆、炒黄豆、小核桃等硬食物造成的。结合头发样式，她虽在上海市区生活，但可能处于较低的社会层次，很可能出身普通劳动人民家庭，家庭经济条件一般。
死者被害前两到三小时吃过白菜肉丝年糕，再联系她喜欢吃炒蚕豆、黄豆等食物，可以判断她是江南人，综合第一条，她极有可能是上海人。
1 月 4 日凌晨 1 点，顾向敏将案情上报给上海市军管会。随后，军管会安排市局刑侦处刑警一队和川沙县刑警队抽调人员组成 1.3 碎尸案专案组，由顾向敏担任组长，马逸夫、肖勇康担任副组长，专门负责侦破此案。2 时 30 分，顾向敏在刑侦处会议室召开专案组第一次会议，经过商讨，决定以碎尸发现地为中心，在方圆 10 里范围内广泛发动群众，征集线索，以确定死者身份，寻找凶手的蛛丝马迹。
然而，前两日专案组对以杨思公社为中心的周边 6 个公社和城镇进行了全面排查，询问了上千名群众，却一无所获。顾向敏意识到这样盲目排查没有效果，必须改变思路，先确定死者身份。于是，他决定将排查范围从川沙县扩大到整个上海市区，重点先从与杨思公社隔江相望的南市区开始。专案组的警察们在南市区的户籍档案中查找了整整三天，找出了十几个疑似失联的女青年，但经过核实，都不符合死者特征。
1 月 9 日晚上，专案组印制了一万份带有死者面容照片的协查通报，发放到上海市各个区县的企事业单位、居委会，以及监狱、看守所、收容所、农场等地，发动群众辨认尸体，进一步深入排查。
1 月 10 日下午，普陀分局传来消息：在分局辖区内，潭子湾派出所管辖的第六里委会居民郎某的女儿郎小玲，长相与死者相似。顾向敏立即让马逸夫带领两名侦查员，骑着长江 750 前往潭子湾派出所核实情况。
户籍档案显示，21 岁的郎小玲是上海港务局第七装卸区的清洁工。经港务局保卫处查证，从 1971 年 12 月 15 日起，郎小玲就一直未上班。郎小玲的父母看过协查通报上女尸头部的照片后，坚称这不是郎小玲。询问郎小玲为何失踪时，夫妇俩犹豫了好一会儿才道出实情：郎小玲未婚先孕，半个多月前回响水老家打胎，过程中出现大出血，险些丧命，目前正在老家休养。由于未婚先孕在当时是极为不光彩的事情，所以他们一直隐瞒着。
专案组随后给响水县发了加急电报核实情况。1 月 11 日 10 点，响水县回复确认郎小玲打胎一事属实，她正在姨母家调养身体。这条线索就此中断。
不久，长宁分局周家桥派出所传来消息：辖区内长宁路 1380 弄的居民谈某反映，《协查通报》上的死者是他失踪两个月的女儿胡秀梅。顾向敏安排女侦查员俞见跟随马逸夫等人前去查证。
谈某讲述道：她的女儿胡秀梅 23 岁，1968 年初中毕业后来到一家机械厂当车工学徒，1971 年 10 月 19 日学徒期满转正。当天，胡秀梅在南京路上的红旗饭店（即现在的新雅粤菜馆）请她吃了顿饭，饭后胡秀梅说要去一个同学家借几本书，让谈某先回去。然而，谈某在家等到 10 月 20 日 0 点，胡秀梅仍未归来。谈某出门花了一整天时间，找遍了她所知道的胡秀梅同学家，可对方都表示胡秀梅并未去过。接着，她又和亲朋好友用了三天时间把整个上海滩都找了个遍，却毫无头绪，于是向周家桥路派出所报了胡秀梅失踪案，派出所也帮忙寻找，但依旧没有线索。
谈某看到协查通报里女尸头部的照片，觉得与自己女儿胡秀梅非常相像，不禁痛哭流涕，随后向派出所报了案。
俞见依据法医提供的女尸特征，与谈某逐一核对细节，包括身高、体重、饮食习惯，甚至腰部后面的胎记都能对上，看起来死者很可能就是胡秀梅。
不过，黄柏森法医十分细心，在核对过程中留了个心眼，他调阅了胡秀梅的病历查看，发现胡秀梅在 1969 年 9 月曾在劳保医院给右侧下排从右往左数的第三颗牙补过。但死者的牙齿完好无损，没有补牙的痕迹，由此判定死者并非胡秀梅。
线索再次中断，失踪的胡秀梅依旧没有下落，此案陷入僵局，成为悬案。
1 月 13 日半夜，上海市军管会成员、副局长王鉴将顾向敏、马逸夫和肖勇康叫到办公室，告知他们接到了公安部的电话，要求三天内务必确定死者身份，上级一直在催促，压力巨大。这对顾向敏来说，是压力最大的时刻。
1 月 13 日 5 点半，南市分局报告了一个情况：1 月 10 日夜里，小南门街道有个干部到第五里委办事，与治保主任钟阿姨谈论 1.3 碎尸案协查通报时，钟阿姨说：“我瞅着那死人的脸，有点像四里委‘黑皮爷叔’的闺女，可这咋可能呢，人家前年就去云南啦。”
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