2.2　计算机病毒进化动力机制

在地球历史上，一切生命形态都在发生、发展的演变过程之中。生物进化，是指生物种群里的遗传性状在世代之间的变化。生物性状是基因的表现，这些基因在繁殖过程中，会经复制并传递给子代。而基因的突变与重组可使性状改变，进而造成个体之间的遗传变异。新性状又会因物种迁徙或物种间的水平基因转移而随基因在种群中传递。当这些遗传变异受到非随机的自然选择或随机的遗传漂变影响而在种群中变得较为普遍或稀有时，就表示发生了生物进化。因此，进化的实质是在自然选择下的群体内基因频率的变化。

复杂性理论[16]认为，生物进化是自然选择和自组织相结合的产物。自组织是生物进化的内在动力，自然选择是生物进化的外在动力。生物在外部自然选择压力作用下，借助于在基因积木基础上的内部自组织，促成结构和功能的日趋复杂、完善和新物种的诞生，形成生存技巧、躲避天敌和繁殖后代等生活反应模式，从而提高适应外部环境能力。

1. 自组织是生物进化的内在动力

自组织是指系统不是由于外部的强制，而是通过自己内部的组成部分之间的相互作用，自发地形成有序结构的动态过程。自组织是自然进化中普遍的动力学原理，是某些复杂系统的固有性质，存在于所有层次的耗散结构中，生物系统的进化也不例外。从这个视角来看，生物进化意味着多层次的自组织系统的增加与整体复杂性的增加。

从能量的角度来看，不可逆的生物进化实质上就是一种熵现象。正如玻尔·兹曼所言：“生物为了生存而作的斗争，既不是为了物质，也不是为了能量，而是为了熵而斗争。”在熵视野中，生物进化总是朝着系统总熵值最小、负熵最大的逆熵增方向进化。自组织进化范式强调任何系统都有它的内在目的性。生物系统内在目的性就是不断吸取负熵以抵抗熵增的熵最小和负熵最大，这也是生物进化的方向。

2. 自然选择是生物进化的外在动力

自然选择学说是达尔文进化论的精髓。自然选择就是指生物在生存斗争中，自然对生物有害变异的淘汰、对有利变异的保存，客观上造成了生物的多样性和复杂性。整个进化学说就是围绕自然选择而进行的：变异和遗传是自然选择的基础和前提条件；性状分歧、物种形成、绝灭及系统树的存在是自然选择的结果。

自然选择是生物进化的外在动力。自然选择是外部环境对生存于其中的生物所施加的生存选择压力。这个外部环境包括生物环境和非生物环境。因此，自然选择的压力既来自非生物环境，也来自生物环境。非生物环境是指恶劣的自然条件；生物环境是指物种内和物种间的竞争，是一种为了各自的生存和利益而采取的合作或不合作的应对策略。合作就是协同进化，如共生、拟态等；不合作就是为了使自己更好地生存、更好地适应环境，力争战胜竞争对手，如捕食、寄生、保护色等。

3. 计算机病毒：一种可能的人工生命体

计算机病毒与生物病毒是两个完全不同范畴的概念[17]：前者是人为制造的，后者是宇宙进化的产物；前者是硅基二进制编码，后者是碳基核酸编码；前者结构上采用指令代码的物理存储，后者则以化学固化存储方式为主。

计算机病毒之所以被称为“病毒”，是因为它们与生物病毒在功能上有颇多相似之处：①二者的生存方式相同，都具有寄生性。②二者的自我繁殖方法相同，都具有传染性。无论是计算机病毒还是生物病毒，都能通过自我复制来繁殖自身。③二者对宿主都具有不同程度的破坏性。生物病毒通过病毒蛋白外壳与宿主糖蛋白结合而进入细胞来破坏宿主，计算机病毒则使用循环程序的循环执行来破坏宿主系统。④与生物病毒相似，计算机病毒也具有潜伏性、隐蔽性、可触发性等基本特性。因此，计算机病毒具有生物病毒的几乎所有的生物学特征。

此外，由计算机病毒演化史可知，计算机病毒已初步具备人工生命系统的4种能力：自我繁殖能力、进化能力、信息处理与交换能力、决策能力。从这个视角来看，计算机病毒是一种可能的人工生命体[18]：既具有生命特征，又具有算法特征。

因此，从进化论视角去审视计算机病毒的发生、发展等进化过程，将具有非常重要的理论和现实意义。从算法特征的视角来看，能使人类对计算机系统有更深入的理解，促使人类对计算机病毒武器的认识，促进计算机安全科学的发展并推动安全防御产业持续向前发展。从生命特征的视角来看，是对传统生物学病毒研究方法的重要补充，为复杂性系统研究提供新工具与新材料，并深化对生命本质的理解。