Theo Nature, thật khó tin một loài ốc sên nhỏ bé có thể giết chết con người, nhưng loài ốc cối (cone snails) lại làm được điều đó nhờ nọc độc chứa hỗn hợp protein cực mạnh gọi là conotoxin.
Đến nay, y học vẫn chưa tìm ra huyết thanh kháng loại nọc độc có khả năng làm tê liệt hệ thần kinh này.
Trong tự nhiên tồn tại hàng trăm nghìn cấu trúc conotoxin khác nhau, nhiều loại vô hại hoặc được ứng dụng để bào chế thuốc giảm đau mãn tính. Tuy nhiên, việc nghiên cứu các biến thể nguy hiểm vẫn bị kiểm soát nghiêm ngặt ở nhiều quốc gia.
Vì thế, khi các nhà khoa học Trung Quốc công bố phát triển một công cụ trí tuệ nhân tạo (AI) chuyên thiết kế conotoxin vào năm 2024, giới an ninh sinh học toàn cầu lập tức chú ý.
Một quan chức cấp cao của Mỹ bày tỏ lo ngại khi công cụ này được xây dựng dựa trên mô hình ngôn ngữ protein mã nguồn mở do các nhà khoa học Mỹ phát triển.
Dù vậy, ông Weiwei Xue, nhà hóa học tính toán tại Đại học Trùng Khánh và là đồng tác giả nghiên cứu, khẳng định dự án chỉ nhằm mục đích tìm kiếm thuốc điều trị mới.
Nhiều chuyên gia cũng cho rằng rủi ro thực tế còn thấp, bởi việc biến các thiết kế số của AI thành phân tử sinh học ngoài đời thực đòi hỏi trình độ chuyên môn rất cao cùng hệ thống phòng thí nghiệm đắt đỏ.
Tuy nhiên, vụ việc đã phơi bày nghịch lý lớn của kỷ nguyên công nghệ: các công cụ AI sinh học như AlphaFold vốn được tạo ra để hỗ trợ phát triển thuốc cho nhân loại, nhưng cũng có thể bị lạm dụng nhằm tăng tốc quá trình tạo ra độc tố, virus hoặc vũ khí sinh học thế hệ mới nguy hiểm hơn.
Những kịch bản tồi tệ nhất từ “phòng thí nghiệm tại gia”
Theo các chuyên gia an ninh sinh học, mối đe dọa từ sự kết hợp giữa AI và sinh học gồm hai kịch bản chính.
Thứ nhất, những cá nhân thiếu chuyên môn có thể dùng chatbot AI để tìm hướng dẫn sản xuất hoặc phát tán các mầm bệnh nguy hiểm như vi khuẩn bệnh than trong các phòng thí nghiệm tự chế.
Thứ hai, các tổ chức có tiềm lực mạnh có thể kết hợp chatbot với phần mềm sinh học chuyên dụng để thiết kế ra những loại vũ khí sinh học hoàn toàn mới.
Đáng lo ngại nhất là khả năng AI cải tiến các virus gây đại dịch như SARS-CoV-2 hoặc virus cúm để tăng khả năng né tránh hệ miễn dịch của con người.
Một nghiên cứu năm 2025 thậm chí cho thấy AI đã tự thiết kế thành công bộ gen của các virus mới từ con số không, với khoảng 5% trong số đó hoạt động bình thường khi đưa vào thực nghiệm, dù các virus này chỉ lây nhiễm vi khuẩn.
Dù vậy, báo cáo từ Viện Hàn lâm Khoa học, Kỹ thuật và Y học Quốc gia Hoa Kỳ (NASEM) cho rằng vẫn tồn tại nhiều rào cản thực tế lớn. Khó khăn cốt lõi là thiếu dữ liệu chất lượng cao để liên kết cấu trúc gen với các đặc tính như độc lực hay khả năng lây truyền, khiến AI khó dự đoán chính xác cách tạo ra một “siêu virus”.
Ngoài ra, việc nuôi cấy mầm bệnh trong môi trường thực tế vẫn là thách thức kỹ thuật rất phức tạp mà AI chưa thể giải quyết.
Nhiều nhà khoa học, trong đó có Giáo sư đoạt giải Nobel Hóa học 2024 David Baker và chuyên gia Brian Hie từ Đại học Stanford, nhận định thế giới tự nhiên vốn đã tồn tại vô số mầm bệnh nguy hiểm. Các phương pháp gây đột biến ngẫu nhiên truyền thống cũng đã hoạt động hiệu quả từ nhiều thập kỷ trước mà không cần AI.
Vì vậy, động cơ để những kẻ phá hoại tìm đến AI nhằm chế tạo vũ khí sinh học quy mô lớn vẫn còn là dấu hỏi. Ngược lại, rủi ro đáng lo hơn nằm ở các loại độc tố sinh học được thiết kế riêng biệt, khó phát hiện hơn và có thể phục vụ mục tiêu ám sát cá nhân.
Sàng lọc DNA tổng hợp: “Bức tường thành” liệu có bị vượt qua?
Hiện nay, rào cản vật lý lớn nhất đối với những kẻ muốn chế tạo vũ khí sinh học bằng AI là khâu sản xuất thực tế.
Thông thường, họ phải đặt hàng các trình tự DNA hoặc RNA từ các công ty tổng hợp gen chuyên nghiệp. Hầu hết doanh nghiệp lớn thuộc Hiệp hội Tổng hợp Gen Quốc tế (IGSC) đều áp dụng quy trình sàng lọc tự động để phát hiện và ngăn chặn các đơn đặt hàng chứa trình tự di truyền của độc tố hoặc mầm bệnh nguy hiểm.
Tuy nhiên, một nghiên cứu của Microsoft năm 2025 do Eric Horvitz dẫn đầu cho thấy “bức tường thành” này có thể bị xuyên thủng.
Bằng AI, nhóm nghiên cứu đã thiết kế lại trình tự di truyền của 72 phân tử nguy hiểm thành hàng chục nghìn “chất đồng đẳng tổng hợp” (synthetic homologues). Những biến thể này vẫn giữ nguyên độc tính nhưng có cấu trúc di truyền khác biệt, giúp chúng dễ dàng vượt qua hệ thống lọc của các công ty sản xuất DNA.
Dù các công ty nhanh chóng cập nhật phần mềm để vá lỗ hổng, các nhà nghiên cứu tiếp tục phát hiện rằng việc chia nhỏ chuỗi gen thành những đoạn siêu ngắn chỉ khoảng 25 nucleotide có thể khiến hệ thống lọc hiện tại gần như bất lực, dù việc tự lắp ráp các đoạn này tại nhà vẫn cực kỳ khó khăn.
Ngoài ra, việc thiếu quy định pháp lý bắt buộc trên toàn cầu và sự xuất hiện của các máy tổng hợp DNA “để bàn” trong tương lai gần đang khiến lỗ hổng an ninh sinh học ngày càng lớn hơn.
Thiết lập rào chắn và giải pháp phòng thủ bằng chính AI
Để đối phó nguy cơ này, các nhà phát triển công nghệ đang tìm cách bổ sung “rào chắn bảo vệ” ngay từ giai đoạn huấn luyện AI.
Ví dụ, mô hình ngôn ngữ genomic Evo 2 đã loại bỏ dữ liệu của các virus lây nhiễm trên người và động vật khỏi tập huấn luyện, khiến nó không thể thiết kế các mầm bệnh gây hại cho con người.
Ngoài ra, các mô hình sinh học chuyên sâu như GPT-Rosalind của OpenAI hay công cụ dự báo dịch bệnh của CEPI đang được kiểm soát nghiêm ngặt và chỉ mở quyền truy cập cho những nhà nghiên cứu đã qua kiểm duyệt.
Dù vậy, giới khoa học vẫn chia rẽ về việc nên siết chặt hay cởi mở với các mô hình AI sinh học. Một số chuyên gia lo ngại biện pháp kiểm soát quá mức sẽ bóp nghẹt nghiên cứu y học chính thống và hạn chế cơ hội tiếp cận công nghệ của các quốc gia nghèo.
Trong khi đó, những nhà nghiên cứu như Roman Woelfel thuộc quân đội Đức và nhà sinh học Brian Hie cho rằng việc duy trì mã nguồn mở sẽ giúp các chuyên gia an ninh dễ dàng nghiên cứu, tìm ra kẽ hở và phát triển biện pháp đối phó hiệu quả hơn.
Suy cho cùng, chính những công cụ AI có khả năng thiết kế độc tố cũng có thể trở thành vũ khí mạnh nhất để tạo ra chất kháng độc, vắc-xin và phương pháp điều trị tương ứng.
Cuộc đua giữa việc lạm dụng AI để chế tạo vũ khí sinh học và sử dụng AI cho mục đích phòng thủ y tế vẫn đang tiếp diễn, đòi hỏi sự phối hợp nhanh chóng và đồng bộ của cộng đồng quốc tế.
*Nguồn: Nature
