作为计算机领域的科技人员，在抗击疫情中自然会想到如何学习借鉴微生物和人体免疫的机理，研制出具有自适应免疫能力的计算机系统。希望这次疫情能成为推动“计算机免疫系统”研究的契机，为解决网络信息安全等难题开辟一条新路。
自新冠疫情爆发以来，“病毒”和“免疫系统”成为最受关注的话题。长期以来，人们惊叹自然进化形成的生物免疫系统多么神奇。一个小小的细菌，仅仅用自身基因组序列上的一小段重复DNA片段（称为CRISPR），就具有病毒疫苗的功能，可抵挡病毒的侵袭。人体中参与免疫的淋巴细胞数量多达1012个，超过神经细胞的总数，免疫系统的复杂程度可能超过神经系统。但是，这次疫情也让我们看到人体免疫系统的无能和失控，多少重症病人死于免疫系统过度反应导致的“炎症风暴”。仅仅靠自身的免疫系统不可能完全制服病毒，老百姓对科技界最大的期盼是尽快研制出对付“新冠病毒”的疫苗。
作为计算机领域的科技人员，在抗击疫情中自然会想到如何学习借鉴微生物和人体免疫的机理，研制出具有自适应免疫能力的计算机系统。其实这种努力在20多年前就开始了。1996年在日本举行了关于免疫系统的国际讨论会，首次提出了“人工免疫系统”(Artificial Immune System, AIS)的概念。我国少数学者在本世纪初期也开展了相关研究，沈昌祥院士为发展主动免疫的可信计算做出了重要贡献。但总的来讲，与红红火火的人工智能研究相比，这一领域的研究一直不温不火。我希望这次疫情能成为推动“计算机免疫系统”研究的契机，为解决网络信息安全等难题开辟一条新路。
人工免疫系统的研究进展不理想的原因很多，关键的问题可能是只见树木不见森林，缺乏宏观的视角和对免疫机理的深刻理解。淋巴系统与神经系统是相对独立的两个系统，免疫与智能应当具有不同的机理。已有的人工免疫系统研究多半是对人工智能和演化算法的改进，从单一的角度模仿免疫系统某一部分功能。生物信息学与分子生物学近年来有巨大的进展，但计算机领域的学者很少了解这些前沿成果。只有对人体免疫机理有更深入全面的认识，计算机免疫系统才会有本质性的突破。
“计算机免疫系统”的进展不尽人意的另一个原因可能是缺乏科学的安全观。去年我在一次以“计算与通信技术智能融合”为主题的香山科学讨论会上，听到于全院士的报告，很受启发。他指出：网络安全系统和生物免疫系统一样，对付未知病毒和内部变异分子的攻击是非常困难的，不要奢望达到所谓的“绝对安全”状态。追求绝对安全的结果必然是绝对的不可用，就像人要想绝对不生病的办法只能是死亡。过度防护通常会造成网络可用性和用户体验严重下降，相当于入侵威慑产生了不战而屈人之兵的攻击效果。与生物免疫生态体系一样，网络安全防御体系应当永远与病毒处于动态博弈的协同进化之中。构建计算机免疫系统的目标是达到可用性和安全性的平衡，实现安全风险的可预测、可评估、可隔离、可控制，靠全局协作形成整体响应优势，靠全局态势实时共享带来预见性和适变性。
人体免疫系统并不十分完美，应该不是构建网络安全系统唯一可借鉴的参考对象。有些计算机系统对安全性的要求极高，还需要专门的密码技术甚至未来可能采用的量子技术。
李国杰
CCF名誉理事长、CCCF前主编。中国工程院院士，中国科学院计算技术研究所首席科学家。
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