2012年2月13日，该案犯罪嫌疑人李彦明被北京警方抓获。在审讯中，李彦明对杀害杨某某的犯罪事实供认不讳，此外还交代，1994年底的一天，在内蒙古包头他和王本余合住的平房里，他杀了一个小女孩。他说，之所以起杀心，是因为几天前，一名满身酒味的男子曾追打他，“我跑回家，他也跟着跑进屋里，拿起屋里的菜刀要砍我，还让我跪下。过了几天，我看见打我的男子领着一个小女孩。又过了一两天的一个下午，我在住地门口看见小女孩路过，就把她叫到屋里，用双手掐住她的脖子……”

他还交代，见小女孩已死，他就把手伸进小女孩的下体……“我把小女孩放到竹筐里，后来王本余回来了，我说我把小女孩掐死了。到了晚上，王本余骑着三轮车，把筐装到车里，我们骑车去了王大汉营子方向，在公路一个有桥的地方，把筐扔到桥下。”

李彦明的交代引起办案机关高度重视。北京市检察院副检察长、时任北京市检察院二分院检察长卢希认为，王本余案为错案的可能性较大，检察机关对发现的问题应依法履行法律监督职责，决不能置之不管；必须掌握第一手情况，尽快赴王本余服刑监狱听取他的供述及辩解。“要使真正的罪犯受到应有的惩罚，维护社会公平正义。”

该院立即组成调查小组前往内蒙古调查。该院未检处检察官孙威作为李彦明案承办人，全程参与了案件调查和办理。2012年12月，他见到了正在内蒙古伊金霍洛监狱服刑的王本余。王本余向他讲述了案件经过：

1994年，他孤身一人带着时年6岁的养女王俊，从四川老家来到包头靠蹬三轮谋生，父女二人相依为命。由于他个子矮小，经常受欺负，李彦明常替他打抱不平，两人便成了朋友。后来，李彦明搬到王本余租的房中同住。一天，李彦明被一个人酒后殴打，他为了报复就杀害了这个人的小孩。出于哥们儿义气，他知道李彦明杀人而没有告发，还帮李彦明抛尸。之后，李彦明逃离包头，王本余被抓并被认定为凶手。

“王本余坚称自己没有强奸杀人，实属冤枉，希望检察机关为他申冤。”孙威说。

　检察官发现诸多疑点 

在对王本余案当年多本卷宗认真仔细研究后，调查组发现，王本余故意杀人案存在一些疑点：

首先是王本余的供述。王本余案发后共有10次供述，除了2次有罪供述，其他8次均指证李彦明杀人。两次有罪供述也存在出入：一次称在红旗卫生院将周小琳骗走，而周小琳的父亲周建刚则称女儿在学校附近失踪；王本余供称作案时小女孩带着一个书包，而周建刚称女儿的书包在学校。另一次供称，他先后拦截过两个女孩没成功，将第三个女孩周小琳带走；侦查机关查找到的一名证人系一名8岁女学生，这名女生仅证明王本余问她“要钱吗”，并未拦截，另一个被拦截的女孩没找到。

其次是强奸的证据。王本余供称在周小琳体内射精，但案发后司法鉴定并没有在周小琳体内、体外及衣物上找到精斑。

再次是李彦明是否有作案时间。王俊和当时的一位邻居作证称，李彦明在案发前已离开包头，故“李彦明不具有作案时间”；另外两名证人则称李彦明系案发后第二天离开，“李彦明有作案时间”。李彦明是否有作案时间，证据间存在矛盾。