Stanis│aw Lem
"Wirus maszyn, zwierz╣t i ludzi "

 

1 ááááááááá"Wirus" oznacza dos│ownie "jad". Poprzednikiem plagi wirusowej, zagra┐aj╣cej komputerom, by│a zaprogramowana przez A. K. Dewndeya w roku 1984 gra "Core Wars". Jej fatalne potomstwo jako mo┐liwo£µ dostrzegli dopiero czytelnicy Dewndeya. PamiΩtam jak po raz pierwszy w pi£mie New Yorker czyta│em o "Computer Crime": w tym czasie o wirusach komputerowych nie by│o jeszcze mowy. Wirusy mo┐na od siekiery podzieliµ na trzy klasy:

I. Programy, kt≤re "zaka┐aj╣" inne programy, modyfikuj╣c je tak, aby "zara┐one" zawiera│y kopiΩ wirusa. Jednak w│a£ciwie wirus programem w £cis│ym znaczeniu nie jest, gdy┐ samodzielnie jako "software" niczego nie mo┐e zdzia│aµ. Mo┐e byµ raczej "doczepk╣" albo "parazytem" programu. Taki wirus mo┐e byµ uznany za co£ w rodzaju dodanej do programu sekwencji.

II. "Robaki". S╣ to rzeczywiste programy, kt≤re mog╣ siΩ samodzielnie przenosiµ od komputera do komputera, wiΩc siΩ "rozmna┐aj╣" maj╣c "cykle ┐yciowe" przypominaj╣ce "robaki" w rodzaju ludzkiego albo zwierzΩcego tasiemca. Program≤w, kt≤re obsiad│y, nie zmieniaj╣ w podobnym sensie, jak tasiemiec nie zmienia cz│owieka.

III. "Konie Troja±skie". To r≤wnie┐ s╣ samodzielne programy, kt≤re co prawda nie musz╣ siΩ rozmna┐aµ. Udaj╣ rzetelne programy, s│u┐╣ce w│a£cicielowi komputera, lecz w toku aktywno£ci, kiedy funkcjonuj╣ pozornie wedle zamiaru obs│ugi, "w zapleczu" zachodz╣ ca│kiem skrycie inne procesy. SiΩgaj╣ one do wykrywania, magazynowania, przekazywania hase│ kodowych a┐ po likwidowanie danych lub ca│ego dysku. Mo┐naje te┐ uznaµ za "troja±skie konie", zawsze po│╣czone z udawanym programem.

Generalnie bior╣c, problem wirus≤w komputerowych jest jedn╣ z niezliczonych odmian╣ "wynalazczo£ci destrukcyjnej", kt≤ra jest interesowna (i w tym niejako przedustawnie dana biologii, poniewa┐ wszystkie organizmy, czy z│o┐one czy proste, s╣ "ksobne" i niczego poza tym nie robi╣, co ich prze┐ywaniu na jaki£ koszt cudzy lub w│asny nie s│u┐y), albo bezinteresowna. Trawa nie jest na og≤│ destrukcyjna, wirus mozaiki tytoniowej jest niszczycielem, podobnie naturalnie jak groƒny wirus zapa£ci odporno£ciowej, powoduj╣cy AIDS. O tym, jak on powsta│ i sk╣d w toku "informacyjnej ewolucji" powsta│y wirusy dla nas zab≤jcze, chcΩ m≤wiµ nieco dalej: ju┐ teraz wszak┐e wolno rzec, ┐e im w ich genezie ┐adnej "okrutnej intencji" nie mo┐na przypisaµ. Gdzie cz│owieka nie ma, nie ma te┐ ┐adnej intencji, rozumianej jako taka chΩµ z kt≤rej mo┐na by zrezygnowaµ: intencja bez £wiadomego jej zaakceptowania w przyrodzie nie istnieje. Dzia│ania instynkt≤w (paj╣ka, skorpiona) s╣ bezintencyjne, poniewa┐ instynkty sprawiaj╣, ┐e tak a nie inaczej organizmy zachowywaµ siΩ musz╣. PiszΩ o tym dlatego, ┐e z grubsza wirusy maszyn (komputery s╣ maszynami przetwarzaj╣cymi informacje, tak jak silniki maszynami przetwarzaj╣cymi energiΩ) mo┐na rozdzieliµ na takie, kt≤re komu£ do czego s│u┐╣ pozwalaj╣ wkra£µ siΩ do atakowanego systemu informacyjnego, ukra£µ dane kt≤rymi mo┐na jako£ po zaw│adniΩciu sobie wygodziµ, itd.), i na takie (Micha│ Anio│), kt≤re opr≤cz tego, ┐e w oznaczonym dniu czy godzinie zniszcz╣ informacjΩ zakodowan╣ w maszynach, niczemu nie pos│u┐╣ i niczego nie zrobi╣. Wirusy, kt≤re maj╣ zadania niszczycielskie wy│╣cznie, s╣, rzecz jasna, efektem takiej pomys│owo£ci cz1owieka, kt≤ra zamiast tworzyµ, przedostaje siΩ (stara siΩ przedostaµ) przez ka┐d╣ obronΩ i ma za cel tylko destrukcjΩ. Jest to bardzo niemi│e, ┐e ten abstrakcyjnie poczΩty ab1egier naszej wynalazczo£ci ma (jak mniej wyrafinowane lecz bardziej brutalne) korzenie w atrakcyjno£ci dla nas ZúA po prostu. O czym siΩ nie m≤wi, albo zapomina. Marzeniem "hackera" mo┐e byµ i atomowa wojna £wiatowa, wywo│ana dziΩki jego umiejΩtno£ci wtargniΩcia do najlepiej zastrze┐onego systemu jakich£ sztab≤w generalnych.

 

2 áááááááááWirusy ┐ywych organizm≤w powstaj╣ zawsze w toku ewolucji naturalnej, podobnie zreszt╣ jak wszystkie ┐ywe ustroje, zar≤wno paso┐ytuj╣ce, jak ┐yj╣ce nie tak jawnie "na cudzy koszt". Nie maj╣ one w│asnej przemiany materii. Zmuszaj╣ kom≤rki gospodarza do wytwarzania niezbΩdnych wirusowi zwi╣zk≤w molekularnych, powoduj╣c £mierµ lub uszkodzenie ca│ych tkankowych zespo│≤w z kolei rozprzestrzeniaj╣ siΩ w organizmie, a zwykle przenosz╣ siΩ r≤┐nymi drogami na organizmy podobne. (Wynika z tego wirusowa choroba, epidemia, a w przypadku AIDS - pandemia obecna). Wirusy uwa┐a siΩ za ogniwo po£rednie miΩdzy materi╣ martw╣ i ┐yw╣, gdy┐ z jednej strony potrafi╣ siΩ - dziΩki "niewoleniu" gospodarzy rozmna┐aµ, a wyosobnione mo┐na z drugiej strony krystalizowaµ (nie wszystkie tak prosto jak wirus mozaiki tytoniowej). (Istniej╣ te┐ wirusy bakterii, tak zwane fagi beta na przyk│ad).

 

3 áááááááááDochodzΩ do kwestii, na kt≤rej mi zale┐a│o. Dwa s╣ istotne podobie±stwa pomiΩdzy wirusami organizm≤w i komputer≤w. Dwudzielno£µ wirusa oraz tak zwany "okres latencji". Wirus sk│ada siΩ o otoczki proteinowej i wewn╣trz umieszczonej "substancji dziedzicznej". Jego molekularne "czujniki" zewnΩtrzne stwierdzaj╣ nale┐yty kontakt z obiektem do zainfekowania. Niµ kwas≤w nukleinowych zostaje przy udanym "zakotwieniu" wstrzykniΩta do kom≤rki gospodarza i nastΩpnie wirus traci swoj╣ identyczno£µ jako ma│y system samodzielny. Wnika bowiem w procesy kom≤rkowe, najczΩ£ciej j╣drowe (DNA) gospodarza, by je dla siebie wykorzystywaµ. Latencja, to okres utajnienia infekcji. Wirus musi najpierw uruchomiµ etap aktywnej inwazji wewnΩtrznej, z grubsza sprowadzalny do tego, ┐e przerzuca on tak i tyle zwrotnic molekularnych aparatu kom≤rki atakowanej, a┐ podleg1szy mu, bΩdzie ona ju┐ producentem element≤w budowy wirusa, kt≤ry wtargn╣│: ko±czy siΩ to w granicy rozpadem i £mierci╣ kom≤rki gospodarza, a rzut potomnych wirus≤w atakuje dalsze tkanki ustroju. Natomiast etapy ewolucji wirus≤w komputerowych mo┐e cechowaµ albo specjalizacja, albo na odwr≤t, swego rodzaju uniwersalizacja, czyli albo siΩ one coraz skuteczniej mog╣ zmagaµ z obron╣ (poniewa┐ istniej╣ wszak specjalne antywirusowe programy), albo mog╣ byµ "zaraƒliwe" dla szerszej gamy r≤┐nych program≤w. Zasadniczo jednak idzie zawsze o te wszystkie dzi£ na rynku obecne komputery, kt≤re potrafi╣ imitowaµ najprostszy system, jakim jest maszyna Turinga, a to znaczy, ┐e wszystko zasadza siΩ na pracy krokowej. Od s│owa │aci±skiego ITERATIO, powt≤rzenie, powstanie kolejnego kroku, bierze siΩ pojΩcie pracy ITERACYJNEJ. Ju┐ mi kilkakrotnie w esejach dla PC MAGAZINE kto£ " przerabia│" iteracjΩ na interakcjΩ, co powodowa│o rozmijanie siΩ z sensem. (Iteracja powsta│a jako termin ju┐ w zaraniu cybernetyki). Ot≤┐ wirusy dzisiaj jeszcze skutecznie do program≤w projektowanych dla paralelnie pracuj╣cych komputer≤w braµ siΩ nie mog╣ z tej trywialnej przyczyny, ┐e te komputery w wiΩkszej mierze s╣ marzeniem ani┐eli rzeczywisto£ci╣. M≤zg (ka┐dy, nie tylko cz│owieka) dzia│a wedle regu│y wypowiedzianej przez Johna von Neumanna: uk│ad PEWNY (oporny na awarie) zbudowany z element≤w NIEPEWNYCH (awariom podleg│ych). W r≤wnoleg│ym komputerze POWINNA w│a£nie obficie rozdrzewiona sieµ po│╣cze± pomiΩdzy poszczeg≤1nymi "bramkami" umo┐liwiaµ likwidowanie lokalnych awarii, gdy┐ je£li jedna droga zostanie zamkniΩta, zwykle jak╣£ inn╣, ok≤ln╣, sygna│ pobiegnie. Natomiast dzi£ tak sprawna antyawaryjno£µ antywirusowa jeszcze nie zosta│a szerokim frontem osi╣gniΩta.

Przepraszam jednak za dygresjΩ, by powr≤ciµ do zagadek wirus≤w paso┐ytuj╣cych na ┐yciu, zw│aszcza za£ do wirusa AIDS. (Nawiasem m≤wi╣c uwa┐am za skandal, ┐e w USA, we Francji, w Rosji ukuto w miejscowych jΩzykach terminy dla tego wirusa: SIDA, SPID, a u nas albo pos│ugujemy siΩ angielskim HIV, albo m≤wi siΩ o AIDS, co sensu stricto jest g│upstwem, gdy┐ AIDS oznacza Acguired Immunodeficiency Syndrom, czyli agonaln╣, ostatni╣ fazΩ przegranej walki ustroju z wirusem, a nie samego wirusa).

 

4 áááááááááNasuwaj╣ce siΩ zewnΩtrznemu obserwatorowi podobie±stwo "wy£cigu zbroje±" pomiΩdzy wirusami i organizmami jest po czΩ£ci z│udzeniem, wywo│anym naturaln╣ nasz╣ sk│onno£ci╣ do antropomorfizacji zachowa± wszystkiego, co ┐ywe. Chodzi i o to, ┐e specjalizacja program≤w wirusowych oraz antywirusowych w informatyce oznacza wzrosty sprawno£ci, wywo1ane doskonaleniami (wiΩc mamy "ochronne szczepienie", instalowane w systemie, kt≤re ma zastΩpowaµ ka┐de odchylenie od po┐╣danej funkcji, mamy "desinfectantia", kt≤re usuwaj╣, czy likwiduj╣ rozpoznanego wirusa, mamy "kwarantannΩ", czyli czas odczekany dla wykrycia, czy wirus siΩ nie zaktywizuje - co prawda wirus mo┐e mieµ wbudowany czujnik kalendarzowo-zegarowy o d│ugoterminowym zasiΩgu). St╣d "kwarantanna" nie jest zabezpieczeniem pewnym.

 

5 ááááááááA jak to jest w│a£ciwie z t╣ prob1ematyk╣, przeniesion╣ w obszar ┐ywych organizm≤w? Tu trzeba rozdzieliµ przynajmniej dwie dziedziny. á

I

áááááááááW latach piΩµdziesi╣tych do walki z kr≤likami, kt≤re, rozmno┐ywszy siΩ, niszczy│y w Australii pastwiska owiec, wprowadzono myksowirusy wywo│uj╣ce £mierte1ne schorzenie kr≤lik≤w. W rezu1tacie 90% kr≤lik≤w wymar│o, ale sukces okaza│ siΩ kr≤tkotrwa│y, poniewa┐ ju┐ w latach sze£µdziesi╣tych populacja kr≤lik≤w ca│kowicie siΩ odtworzy│a. Mianowicie kr≤liki, co prze┐y│y, sta│y siΩ na myksomatozΩ niewra┐liwe. Jest wysoce prawdopodobne, ┐e podobny przebieg mia│aby pandemia ludzko£ci, atakowanej przez HIV. Lecz trudno, aby£my siΩ pogodzili z widmem £mierci 90% populacji Ziemi, po czym pozosta│e 10% nie umiera│o by ju┐ na AIDS...

Og≤lna za£ zasada jest taka: m│ode tj. ewolucyjnie wcze£nie powsta│e paso┐yty s╣ wysoce zjadliwe. Ich zjadliwo£µ (wirulencja) niesie zgubΩ atakowanym ofiarom, lecz im zagra┐a tak┐e bo gdyby wszystkie ofiary zginΩ│y, to paso┐yty wraz z nimi r≤wnie┐ znik│yby ca│kowicie. Tote┐ z biegiem czasu ustanawia siΩ dynamiczna r≤wnowaga miΩdzy paso┐ytami i gospodarzami w ewolucji, i "stare" paso┐yty "daj╣ ┐yµ" swoim gospodarzom we w│asnym interesie". Rzecz jasna, taki wynik "gry o prze┐ywanie" nie wynika z "rachuby", do kt≤rej nie s╣ ani bakterie czy wirusy, ani owce czy ma│py zdolne: wynika ta r≤wnowaga z faktu, ┐e prze┐ywa to i ten, kto siΩ zachowuje z POMIARKOWANIEM, chocia┐ nie ma "g│owy do rozmy£lania nad zachowawcz╣ strategi╣". Kamyki ┐wiru najbardziej zbli┐one do kszta│tu kulistego pod╣┐aj╣ w rzece najdalej nie dlatego, ┐e s╣ najbystrzejsze, ale dlatego, ┐e zasiΩg ┐wiru zale┐y od oporu stawianego przez pod│o┐e. Zjawiska takie zdaj╣ siΩ naiwnemu sugerowaµ, ┐e jaki£", Kto£" jednak taktykΩ obmy£li│. Z wirusem HIV jest tak: jest to jeden z bardzo wielu przedstawicieli klasy retro virinae (bez w│asnego DNA), a t╣ klas╣ dla odkrycia gen≤w nowotworowych (onkogen≤w) i wirusa HIV nie interesowali siΩ wirusologowie, maj╣c "wa┐niejsze tematy" do bada±. Na nauce dzi£ m£ci siΩ bowiem lawinowy wzrost "temat≤w", o kt≤rym jako o gro┐╣cej "bombie megabitowej" pisa│em w "Sumie T." przed 33 laty.

II

Gdzie drwa r╣bi╣, tam wi≤ry lec╣. Wszystkie wirusy s╣ odpryskami genom≤w ro£lin i zwierz╣t, odpryskami, "wi≤rami", kt≤re dziΩki doborowi naturalnemu i selekcji uzyska│y wzg1Ωdn╣ suwerenno£µ, umo┐liwiaj╣c╣ im prze┐ywanie dziΩki temu, ┐e albo prze┐ywaj╣ jako "niewinni pasa┐erowie na gapΩ" zwierzΩcych gatunk≤w (lub ro£linnych), albo staj╣ siΩ tak czy inaczej chorobotw≤rcze. WiΩc podobnie by│o i z groƒnym dzisiaj wirusem HIV. Wsp≤lny przodek wirusa HIV powsta│ zapewne u ko±ca KREDY, czyli oko│o 70 milion≤w lat temu, gdy podzia│ klasy ssak≤w na ┐yj╣ce dzi£ rzΩdy jeszcze nie nast╣pi│. Linia, wiod╣ca wprost do HIV , oddzieli│a siΩ, kiedy przodkowie ma│p szerokonosych przemie£cili siΩ na kontynent po│udniowoameryka±ski (z ko±cem eocenu). Wirusy tak d│ugo z ma│pami wsp≤│istnia│y, ┐e obecnie ju┐ nie powoduj╣ im ┐adnych przypad│o£ci. Takim to sposobem koewolucja, trwaj╣ca wiele milion≤w lat, powoduje "pokojowe wsp≤│┐ycie" prapaso┐yta i pragospodarza. Lecz dopiero gdzie£ w naszym lub poprzednim stuleciu dosz│o do zara┐e± wirusami ma│p - cz│owieka w Afryce: prawdopodobnie w zwi╣zku z polowaniem na ma│py. To spowodowa│o skomplikowane pasa┐e typu "ma│py-cz│owiek-ma│py", a┐ dosz│o do czysto miejscowych schorze±, ale poniewa┐ wczesna £miertelno£µ by│a w Afryce wysoka i bez udzia│u HIV, nie zosta│y te wirusy dawniej dostrze┐one. Dopiero po│owa XX wieku spowodowa│a nag│e i masowe zwiΩkszenie migracji na kuli ziemskiej: wirusy dosta│y siΩ do Haiti i do USA oraz na resztΩ planety. Ot≤┐ to, czym najbardziej zaskoczy│y medycynΩ, by│ okres ich 1atencji, kt≤ry, jak wiemy ju┐, mo┐e przekraczaµ i 10 lat utajnienia. Dlaczego? Przypisywanie tym wirusom jakiej£ diabolicznej strategii, kt≤ra udaremnia wczesne rozpoznania i powoduje niemal 97-99 procentow╣ £miertelno£µ, jest naszym z│udzeniem. Po prostu przypisujemy wirusom umiejΩtno£ci, warunkowane wrΩcz teori╣ gier i jej taktykami, podczas kiedy rozwi╣zanie zagadki jest banalnie proste. WrΩcz trywialne. HIV jako retrowirus dysponuje tylko rybonukleidami (RNA), i pod│ug tej matrycy odtwarza typowe nukleotydy DNA, kt≤re dopiero umo┐liwiaj╣ mu dalsze rozmna┐anie i w tym sΩk, poniewa┐ precyzja RETRO, tj. przek│adu "odwrotnego" z RNA na DNA nie jest dobra, a nawet odznacza siΩ wysok╣ b│Ωdno£ci╣. Jeden b1╣d przypada na 1700 nukleotyd≤w, a to jest naprawdΩ du┐o. Przez to w szczepach latwo powstaj╣ bardzo wirulentne odmiany, kt≤re powoduj╣ £mierµ nosicieli i dziΩki latencji u│atwiaj╣ zara┐enie nowych ofiar.

C≤┐ takiego powoduje z kolei wysok╣ wirulencjΩ? I tu dzia│a po prostu du┐a zawodno£µ regulacji genowej zachowania wirusa... Ten wirus ma trzy geny - tat, rev i nef; dwa pierwsze reguluj╣ jego ekspresjΩ, tj. po prostu steruj╣ kolejnymi krokami jego rozwoju (w kom≤rce zara┐onej). Natomiast nef jest to hamulec tamtych dwu gen≤w: negative expression factor. To on powoduje "represjΩ ekspresji", czyli to, co my jeste£my sk│onni nazwaµ "trwaniem w d│ugim przyczajeniu". Gen nef znajduje siΩ na ko±cu (terminale) nici RNA. Dop≤ki ≤w "hamulec" dzia│a normalnie, przedwirus≤w (wirion≤w) jest ma│o, wykryµ cia│ odporno£ciowych we krwi ju┐ zara┐onego nie mo┐na, infekcja bywa nazywana "milcz╣c╣" lub "skryt╣". "Normalne" szczepy wirusa, zaopatrzone w nef jako "hamulec", nie powoduj╣ zapa£ci odporno£ciowej, nie prowadz╣ do AIDS. Poniewa┐ jednak, jak siΩ rzek│o, zbyt "prymitywna" jest precyzja replikacyjna wirusa, po pewnym czasie powstaj╣ce losowo b│Ωdy prowadz╣ wreszcie do uszkodzenia (mutacyjnego) "hamulca". Pozbawione "hamulca" wirusy zaczynaj╣ siΩ gwa│townie mno┐yµ, powstaje pozytywna serokonwersja (tj. we krwi │atwo mo┐na wykryµ wirusy), i ofiara "jedzie" ju┐ prosto w AIDS, czyli w stronΩ agonii. Okres skrytej infekcji mo┐na wyznaczyµ do£µ podobnie, jak czas oczekiwania na seriΩ "czerwone wygrywa" w Monte Carlo, czy na realizacjΩ okre£lonego stanu (szlem w bryd┐u, trzy sz≤stki w rzutach trzema ko£µmi itp.) Okres "milcz╣cej infekcji" wynosi dla HIV 1 4-14 lat, dla HIV2 do 24 lat...

Innymi s│owy, zamiast "przebieg│ej techniki zaczajenia" mamy po prostu przed sob╣ efekt regulatywnej u│omno£ci, spowodowanej do£µ skomplikowan╣, niejako okrΩ┐n╣ drog╣, kt≤r╣ przeby│ w ewolucji naturalnej praprzodek wirusa HIV. Nie jest on "zbyt wyrafinowany", lecz niejako na odwr≤t - nazbyt "prosty": "gubi╣c" hamulce ekspresji, na │eb na szyjΩ siΩ rozmna┐a, ginie z ofiarami, ale pozostaj╣ szczepy jeszcze "nie zdefektowane". Bior╣c rzeczy czysto teoretycznie, "nale┐a│oby czekaµ", a┐ dojdzie do takiej dynamicznej r≤wnowagi miΩdzy ludƒmi i wirusami, do jakiej w Australii dosz│o miΩdzy kr≤likami i wirusami myksomatozy... co oznacza│oby jednak spustoszenie planety daleko gorsze od spowodowanego przez wszystkie epidemie £redniowiecza z "czarn╣ £mierci╣" na czele. C≤┐ nale┐y wiΩc uczyniµ, aby powstrzymaµ ≤w poch≤d £mierci? To jest wci╣┐ nierozwi╣zane zadanie, kwestia, kt≤ra wymaga│aby osobnego roztrz╣sania. Mnie sz│o za£ tutaj jedynie o demonstracjΩ (nie bez uproszcze±) r≤┐nicy (przy faktycznych podobie±stwach) pomiΩdzy zachowaniem wirus≤w komputerowych cz│owieka (z│o£liwego dodajmy) i wirus≤w Natury...

Marzec 1994

sssdasdBackUpHome