药物生物技术

全球网络生物安全研究现状与启示 

来源:药物生物技术 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-06-16

作为推动第四次工业革命浪潮的重要力量,网络信息技术和生物技术对人类社会产生重大而深远影响,伴随而来的网络安全与生物安全问题因潜在的军事斗争风险等,成为能够撼动全球战略平衡的重要变量。近年来,随着生物安全在新时代数字化、自动化、智能化、工程化浪潮中不断发展并呈现出新特征,国家安全交叉领域——网络生物安全应运而生,覆盖以基因数据、生物特征数据为代表的生物数据安全,用于生成、存储、处理生物信息的基础设施安全。网络生物安全问题的出现,印证了习近平总书记2016 年在网络安全和信息化工作座谈会上关于“在信息时代,网络安全对国家安全牵一发而动全身,同许多其他方面的安全都有着密切关系”论述的正确和远见。近年,全球整体针对网络生物安全的研究刚起步,而欧美国家依托自身网络安全和生物安全领先能力率先布局该领域,相比之下,我国网络生物安全研究面临一定挑战,未来工作任重道远。

1 网络生物安全概述

网络生物安全作为网络安全、网络实体安全和生物安全相结合的新兴交叉学科,旨在了解生物学在网络空间融合前沿领域出现的新安全风险,即生命医学、网络空间、网络实体供应链和基础设施在内部或交叉领域可能遭监视、入侵等恶意网络活动方面的脆弱性,并针对这些涉及运营主体安全、竞争力和稳健性的威胁,制定并实施预防、保护、对抗、削弱、调查和归因措施[1]。当前,网络生物安全融合网络安全、源于并超越生物武器等经典生物安全框架,是影响国际战略稳定的新兴变量,已成为大国博弈的另类疆域[2]。

1.1 生物数据成为推动数字经济时代发展的新兴战略资源

生物数据主要包括生物体遗传数据和非生物体遗传数据,即基因、蛋白质序列数据和代谢物质等生物大分子所携带的信息,以及用于描述生物体各种性状的其他各类数据和复杂衍生信息[3]。信息技术的进步,为生物数据的获取、采集、存储和应用提供了更加便利的条件。随着生物数据的体量不断增长,生物数据生成生物大数据,其数据属性和可操控属性开始显现并不断被强化,在国家数据安全、网络军备竞赛等方面体现出重要战略价值,由生物安全领域横跨网络安全领域,成为推动数字经济时代发展的新兴战略资源。以人类基因数据为例,除了天然的生命密码属性赋予其国家战略资源的地位[4],涵盖不同人种、民族、人群的基因大数据更因与遗传疾病、基因武器相关[5-7],成为美国、俄罗斯等国重点关注的数据安全问题之一。与人类基因数据类似,人类生物特征数据作为另一类重要的生物数据,不仅在当前全球最严数据保护法——欧盟《一般数据保护法案》(General Data Protection Regulation)中与基因数据一道被列为重点保护对象,更被美国国防取证及生物特征识别局(The Defense Forensics and Biometrics Agency)作为建设全球自动生物识别和网络监控系统的底层数据进行收集和应用,成为美国军方的重点研发项目之一。

1.2 网络信息技术应用催生生物信息基础设施新兴风险点

进入新世纪,网络新技术新应用与生物科技高度融合,出现一批以高通量测序、高性能基因编辑、大规模生物合成、生物大数据分析为代表的高新技术,成为推动农业育种、病虫害生物防治、生物清洁燃料、人造生命器件、基因治疗等前沿领域发展的重要引擎。网络信息技术赋能生物科技的成果为人类社会带来颠覆性变革,但相关系统、软件、算法漏洞以及网络病毒等安全隐患客观存在,加之生物科技的信息化、网络化转型,为生物武器的制造和扩散提供了更多信息操控渠道,导致生物安全的受攻击面扩大至整个生物科技研发与应用的供应链、产业链,一系列承载关乎国计民生的重要生物实验运行、信息分析、物质合成等任务的基础设施面临非法访问、远程操控、恶意利用以及失窃密等重大风险,严重威胁人民健康和社会稳定。2017 年,美国华盛顿大学研究人员发现,人工合成的DNA 序列能够携带恶意编码信息,在基因测序系统将DNA 样本转译为数字信息时触发恶意软件,继而破坏基因测序软件、控制底层计算机系统,导致生物信息基础设施在面临传统网络安全威胁的同时又添一条极具针对性的受攻击渠道[8]。

2 全球网络生物安全研究概况

2.1 美国由政府引导率先布局网络生物安全

美国作为世界网络强国和生物技术领先国家,率先从生物大数据的国家安全风险及网络时代生物经济安全的系统性研究出发,形成政府机构牵头、科研院所深入的研究合力,探索布局网络生物安全领域。

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