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王小理:網絡生物安全:大國博弈的另類疆域

文章来源:学习时报 2019-04-24  |  发布时间:2019-05-20  |  【打印】 【關閉

  
  網絡生物安全是指網絡安全、網絡實體安全以及生命科學與生物安全等學科間的一種新興交叉領域,旨在理解生命醫學相關網絡空間、網絡實體及其供應鏈、基礎設施系統遭受惡意監視、入侵以及其他有害活動侵害過程及其狀態脆弱性,並爲應對此類威脅事件,開發和實施預防、防護、削弱、調查和歸因機制,維持相關科技産業管理系統的安全、競爭力與穩健性。

  近年來,網絡生物安全融合網絡安全,源于並超越生物武器、重大傳染病、生物科技兩用等經典生物安全框架,以一種顛覆性力量橫貫生物科技創新鏈和産業鏈,並與國際網絡軍備、生物軍控相互交融,成爲影響國際戰略穩定的新興變量。對此新興事物,宜保持清醒、放眼未來,下好先手棋。

   何以可能:網絡生物安全的興起邏輯與內涵 

  催生網絡生物安全形態的根本力量,根源于新一輪生物科技變革。當前,前沿生物科技創新,越來越依賴全球高端儀器裝備(及供應鏈)和計算機網絡。高通量測序技術、高性能基因編輯技術、生物大數據技術、合成生物學等使能工具的應用,標志著生物科技研究方法體系向自動化、信息化、智能化、工程化轉型。美國科學院《21世紀的“新生物學”:如何確保美國引領即將到來的生物學革命》報告強調,“信息是新生物學的基本單元”。生物科技研發的數字化是大勢所趨,網絡生物安全隨之興起也是勢所必然。

  信息網絡的安全問題滲透到生物科技領域。科研機構研發人員、企業生産制造人員、政府管理人員等使用計算機、智能設備來分析DNA序列、操作實驗室設備和存儲生物信息,但通常沒有意識到新技術的便利通常伴隨新的風險隱患。從DNA“特洛伊木馬”數字攻擊,到高價值的生物科技知識産權或敏感的個人健康信息被網絡竊取,從關鍵的聯網醫療儀器和設備遭受網絡攻擊,到“雲”中共享的基因組數據完整性遭破壞和未經授權的訪問等,相關的計算系統、軟件和算法自帶的網絡生物安全風險,一旦放在“安全放大鏡”下審視,安全漏洞的發現幾率將激增。特別是科技系統、衛生部門、農業部門、海關部門、商業系統的生物信息資源集成、技術與物項的監測監管信息平台,很有可能在未來成爲網絡生物安全的新興風險點。

  網絡信息安全與生物安全互動,賦予既有生物安全框架全新內涵。網絡生物安全技術通過操控信息,間接操控人和技術、物項,使得虛擬生物安全與現實生物安全之間的界限正變得越來越模糊。這樣使得原本用于加速生物科技研發或産業化的尖端設備、裝備、生産線,也被納入生物安全系統。如果說,傳統生物安全還局限于特定的生物産品(重大烈性病原體或毒素)和前沿技術的終端應用、局部物項等範圍的話,那麽新興的網絡生物安全則囊括整個生物科技研發和産業鏈條中的每個環節,成爲工具方法安全問題、過程安全問題、科技安全問題、全産業鏈安全問題,這使得“生物安全”概念的內涵和外延顯著拓展。

   戰略新疆域:美國積極運籌網絡生物安全 

  作爲信息技術強國和生物技術強國,近年來美國各層級積極謀劃和推動網絡生物安全領域的工作。

  聚焦概念本質。美國科學促進會、聯邦調查局(FBI)大規模殺傷性武器部、聯合國區域間犯罪和司法研究所等2014年發布的《生命科學領域大數據的國家與跨國安全影響》報告強調,利用敏感生物數據將可能對個人、組織和國家産生嚴重的經濟、政治、健康和社會危害,生物信息(數據)安全興起並成爲國家生物安全的一部分,但其時尚聚焦在大數據及其分析技術方面,沒有深層次觸及次生信息的流動完整性和操控問題。2014—2016年,在FBI資助下,美國科學院先後召開三次以“捍衛生物經濟”爲主題的研討會,抽絲剝繭,逐步逼近新科技變革下的生物安全新面貌實質,最終提出“網絡生物安全”新概念。美國2018版《國家生物防禦戰略》吸納了有關建議,隱晦指出“要防止敵對行爲者爲惡意目的獲取或使用生物材料、設備和專業知識”。

  強化理念引導。對這一新興戰略安全領域,美國國防部戰略司令部2017年設立一個旨在評估生物科技基礎設施安全性的研究項目,內布拉斯加大學國家戰略研究所等4家單位參與,相關成果目前尚處于保密當中,但該項目涉及的兩個研究方向“破壞生物科學基礎設施”和“制造危險生物材料”已開始得到美國學術界專家的認可。有關智庫,如美國生物防禦藍絲帶委員會、伍德羅·威爾遜中心、國防部大規模殺傷性武器研究中心等,圍繞生物信息安全、生物實驗室的連通性和智能性、生物虛擬化帶來的風險等相關主題積極發聲,在業界引起強烈關注。同時,2018年以來,作爲美國戰略科技力量,美國西北太平洋國家實驗室、桑迪亞國家實驗室、洛斯阿拉莫斯國家實驗室、阿貢國家實驗室的專家先後撰文,呼籲關注網絡生物安全治理及相關科技發展。

  大膽探索實踐。科學模擬方面,美國安全研究人員能夠用嵌入人類DNA鏈中的惡意軟件感染計算機;在2019網絡和分布式系統安全研討會上,美國科研人員在一台常用的DNA合成儀器上展示了所謂的聲學邊信道攻擊結果,並認爲這可能會危害嶄露頭角的合成生物學和基于DNA的數據存儲行業。引導行業加強防範意識方面,持續審視美國生物防禦BioWatch計劃的官方協調網站的潛在漏洞和系統缺陷,提出11條修複建議。在醫療衛生部門,美國健康主管部門于2018年先後成立網絡安全協調中心、發布《健康産業網絡安全實踐指南》,協調整個業界的活動。

  从发展角度来看,网络生物安全涉及推进和加强经济竞争力、国家安全和社会稳定,对于维持未来美国的经济实力和地缘政治非常关键。网络生物安全与美国生物科技产业战略目标密切相关。根据FBI定义,广义生物经济年创造4万亿美元价值,约占美国GDP的1/ 4。同时,网络生物安全增加了全球战略稳定的新变量。网络信息安全和生物安全,属于大国战略博弈新疆域。网络生物安全横跨这两大领域,双向提升了网络空间军备控制和生物武器军备控制的重要性,使得生物安全有望成为与核安全、网络安全并行的全球战略稳定三极。鉴于大国竞争需要,网络生物安全对美国的战略价值和战略意义自不待言。

   未雨綢缪:網絡生物安全的未來大趨勢和治理對策 

  網絡生物安全形勢可能惡化。目前,網絡生物安全技術迅猛發展,全球發展不平衡問題是最大的安全問題。網絡生物安全領域美國一支獨大,從引領和影響世界生物科技創新和生物安全格局看,網絡生物安全技術非常適合美國的科技優勢和戰略構想,經過3—5年的孕育,美國政府很有可能于2025年前後在網絡生物安全領域開疆破土、呼風喚雨。

  鑒于這一國際形勢,宜積極主動,有所作爲。首先,應樹立嶄新的生物安全觀念,用長期戰略框架審視網絡生物安全。貫徹落實總體國家安全觀,加強本領域基礎理論探索和智庫研究,客觀評估網絡生物安全態勢和戰略定位,在國家生物安全立法、生物安全管理條例等起草修訂過程中有所體現。

  其次,保持戰略清醒,避免戰略被擠壓。認清生物安全核心裝備和技術卡脖子現狀,認清在生物軟件、算法、數據庫與國際先進水平的差距,認清網絡生物安全戰略技術差距,利用本領域戰略機遇期窗口,謀劃科技發展戰略布局,凝聚一批網絡生物安全領域戰略人才,以便在未來發展競爭中謀取一席之地。

  再次,实施外交和国家安全资源的再平衡。在网络军备控制、生物军备控制等国际既有框架基础上,启动前置性工作,加强网络生物安全政策储备、议程方案储备;在涉及国家安全与发展重大利益的网络生物安全问题上,及时发声、回应、提出反制措施,以人类命运共同体的长远视野,维护国际战略稳定。 (作者:王小理,中國科學院上海生命科学研究院副研究员)

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