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AI 工具可能讓設計與製造致命病原體變得更加容易

一個毫無科學背景、卻懷有惡意的人,要多容易才能製造並散播危險病原體?如今,這個門檻正不斷降低。基因定序技術的進步,使生物製劑的「配方」廣泛公開;像 CRISPR 這類基因編輯工具,理論上可將原本無害的微生物改造成致命病原;而組裝與培養危險蛋白質與病毒所需的工具組,甚至只需幾百美元即可在網路上購得。

現在,大型語言模型(LLMs)也加入了這個局面。這些模型接受大量科學知識訓練,包括專門的病毒學與細菌學資訊,因此生物安全專家愈來愈擔心,它們可能讓原本毫無經驗的新手一夕之間變成「專家」。近幾個月來,這種憂慮持續升高。去年,OpenAI、Anthropic 與 Google 都加強了安全防護措施。這些公司已無法排除其模型可能協助缺乏科學背景、卻企圖開發生物武器的人(雖然 Anthropic 表示「我們的目的並非危言聳聽」)。因此,人們自然會開始思考:世界是否正站在 AI 驅動生物恐怖主義惡夢時代的門口?如果是,我們又該如何應對?

一名想取得合適病原體的生物恐怖份子,確實可以從 AI 模型中獲得不少有用資訊。2025 年 12 月,英國 AI 安全研究所(AI Security Institute)報告指出,主流模型已能可靠地生成利用基因片段合成病毒與細菌的實驗流程。同月,美國智庫 RAND Corporation 的兩位科學家也證明,市售模型能協助完成組裝小兒麻痺病毒 RNA 最困難的步驟。

然而,密西根大學醫學院微生物與免疫學榮譽教授 Michael Imperiale 指出:「釋放致命病原並不是把 DNA 或 RNA 分子放進細胞裡,然後期待它產生病毒這麼簡單。」真正困難的部分,是如何把理論轉化為實際操作。當脆弱的病毒學實驗失敗時,能夠判斷問題出在哪裡、並在下一次修正,是一種無法只靠讀教科書學會的重要能力。而如今,LLM 也開始在這方面提供協助。

以「病毒學能力測試(Virology Capabilities Test)」為例。這是由位於美國麻州劍橋市的非營利組織 SecureBio 開發、目前被廣泛採用的評估工具。測驗包含 322 題艱難的故障排除問題,用來評估使用者的實驗操作能力。去年,當 SecureBio 邀請三十多位頂尖專家參與部分測驗時,平均得分僅 22%。相比之下,一項由美國公司 Scale AI 研究部門於今年 2 月發表的研究顯示,在 LLM 協助下的生物學新手平均得分達 28%。更驚人的是,LLM 單獨作答時得分甚至更高,最新模型介於 55% 至 61%,已接近頂尖病毒學家團隊的水準。

這些結果促使模型開發商近期進一步加強安全措施。然而,另一項由同樣位於劍橋市的非營利組織 Active Site 在今年 2 月發表的研究則顯示,這些模型距離成為真正有效的實驗室助手,仍有一段距離。此研究是第一項隨機對照試驗,專門測試 AI 工具是否能提升新手在「濕實驗室(wet lab)」中的能力,這種現象稱為「能力增幅(uplift)」。研究招募了 153 位幾乎沒有生物學經驗的參與者,讓他們執行與病毒製造相關的任務。結果顯示,AI 模型並未帶來顯著能力提升。接受 LLM 協助的參與者中,只有 4 人完成核心任務,甚至比只能使用網路搜尋的對照組還少 1 人。研究作者之一 Joe Torres 表示,LLM 常會「快速產生看似合理但其實錯誤的答案」,導致使用者失敗。那些高度依賴聊天機器人的參與者,表現也不比少用者更好。兩組參與者一致認為,他們最有幫助的資源其實是 YouTube。

能力提升與能力拖累

這些結果凸顯了「能力增幅」的根本矛盾。喬治梅森大學教授 Sonia Ben Ouagrham-Gormley 指出,如果使用者本來就需要模型協助,他們往往也無法判斷模型何時給出了錯誤建議。而有「能力提升」的地方,也可能同時存在「能力拖累」。

Anthropic 發現,其模型 Mythos 與 Opus 能幫助博士級專家更快速完成複雜病毒學實驗流程,並產出比單靠網路搜尋更好的 protocol。然而,所有這些 protocol 都包含足以導致實驗失敗的關鍵錯誤。此外,Anthropic 的生物風險評估團隊還發現,公司的模型具有「諂媚傾向(sycophantic tendencies)」,經常產生幻覺(hallucination),並對所謂的「不合理想法」過度自信。當人類專家提出不可行的構想時,模型往往不是建議修正方向,而是鼓勵性地繼續延伸錯誤方案。

在一項測試中,生物學專家被要求利用 Mythos 設計「災難性生物製劑的詳細計畫」。但即使是最佳方案,在人工評估者眼中仍漏洞百出。有位評估者指出,Mythos 提出的步驟「實際上會保證失敗」。這或許暫時令人安心。然而,Active Site 研究中確實已有少數新手成功合成病毒,這件事不容忽視。研究作者之一、曾任 AI 安全集團 METR 成員的 Luca Righetti 表示,即使只有少數成功案例,也值得高度警惕。而技術仍持續進步。新興的生物設計工具,運作方式類似 LLM,只不過它們生成的是核苷酸序列,而非文字。惡意人士未來可能利用這些工具,使既有病原體變得更危險。根據一項由美國國防部資助的研究,這類設計工具雖然具有許多正當用途,但未來也可能透過修改基因序列,使病原體變得更具毒性、更容易傳播,且更能抵抗防治措施。

未來風險與監管挑戰

研究人員目前仍需找到更好的方法來評估風險。例如,目前尚缺乏充分數據來判斷:AI 對具有生物學背景的專家,是否比對新手更具「能力提升效果」。

倫敦「長期韌性中心(Centre for Long-term Resilience)」生物安全政策主任 Cassidy Nelson 表示,她特別擔憂那些「具備部分專業知識的人」所帶來的風險。而 Active Site 的評估團隊則對另一類人特別感興趣──那些善於從模型中榨取最大效益的「AI 重度使用者(AI power users)」。目前公開的實驗,也尚未證明 AI 是否能幫助製造真正具致病性的病毒或細菌。這類真正病原體,可能與 Active Site 研究中使用的無害病毒需被分開看待。同時,也尚無研究評估 AI 是否能協助維持大規模武器化生物製劑所需的長期培養條件。填補這些知識缺口,很可能需要政府介入,以及敏感的國際合作。畢竟,若為了證明 AI 的「能力提升效果」而實際開發生物武器元件,可能已違反《生物武器公約(Biological Weapons Convention)》。

去年,科技巨頭 Microsoft 的團隊設計了 76,000 組危險病原體的修改 DNA 序列,用以展示如何規避提供郵購核苷酸合成服務公司的篩檢機制。但他們並未真正合成這些序列以驗證其可行性,因為研究人員被警告,這可能會被「解讀為從事生物武器開發」。

是否該放慢 AI 發布速度?

在這樣的背景下,開發者或許需要放慢新模型的發布速度。例如,Active Site 從完成能力增幅試驗到正式發表結果,歷時六個月;但就在這段期間內,已有四款新的前沿模型問世,並展現更強的生物能力。Joe Torres 指出,這些新模型似乎比其團隊原本測試的模型,更不容易產生「看似合理但實際錯誤」的內容,這可能進一步提高它們的能力增幅效果。等到該團隊今年稍晚發表後續試驗結果時,模型能力很可能又已再度提升。

事實上,已有類似的先例。上個月,Anthropic 宣布限制外界存取其世界領先的網路安全模型 Mythos,直到相關風險獲得解決為止。如果未來開發者發現某模型在危險生物能力方面出現顯著躍升,那麼,在確認其「能力增幅」風險前,將其暫時鎖起來,或許同樣是明智之舉。畢竟,在這麼高的風險之下,多一點耐心,可能就能避免災難。

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