Các nhà nghiên cứu tại Đại học Stanford, Viện Broad thuộc MIT và Đại học Harvard (Mỹ) đã sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để thiết kế hàng nghìn bộ gene virus hoàn chỉnh. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science ngày 7/8.
Theo kênh RT, gần 300 thiết kế trong số này đã được các nhà khoa học tổng hợp bằng phương pháp hóa học và đưa vào thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Kết quả, 16 loại virus được tạo ra có khả năng hoạt động.
Điểm đáng chú ý là những virus này không được tìm thấy trong tự nhiên. Chúng đều là thực khuẩn thể (bacteriophage), loại virus chuyên lây nhiễm vi khuẩn, không tấn công tế bào người.
AI có thể thiết kế cả bộ gene virus
Các virus nhân tạo được phát triển dựa trên ΦX174, một thực khuẩn thể tồn tại trong tự nhiên và có cấu trúc tương đối đơn giản.
Một số phiên bản do AI thiết kế cho thấy khả năng tiêu diệt vi khuẩn Escherichia coli (E. coli) kháng thuốc hiệu quả hơn so với một số thực khuẩn thể tự nhiên.
Phát hiện này cho thấy AI không còn chỉ được sử dụng để thiết kế từng gene hoặc protein riêng lẻ. Theo nhóm nghiên cứu, đây là lần đầu tiên một mô hình AI tạo sinh được chứng minh có khả năng thiết kế toàn bộ bộ gene của một virus có khả năng hoạt động.
Đây được xem là bước tiến đáng chú ý của AI trong lĩnh vực sinh học tổng hợp, bởi thay vì chỉ hỗ trợ con người tối ưu một thành phần sinh học, mô hình AI có thể tham gia vào quá trình thiết kế một hệ gene hoàn chỉnh.
Tuy nhiên, chính năng lực này cũng đặt ra những câu hỏi mới về giới hạn an toàn khi AI được ứng dụng ngày càng sâu vào công nghệ sinh học.
Thành tựu khoa học đi cùng cảnh báo an toàn sinh học
Giáo sư Fatemeh Vafaee, chuyên gia công nghệ sinh học tại Đại học New South Wales (Australia), cho rằng các thực khuẩn thể được tạo ra trong nghiên cứu không gây nguy hiểm cho con người.
Dù vậy, bà nhấn mạnh vấn đề đáng quan tâm nằm ở năng lực mà AI vừa chứng minh được. Theo chuyên gia này, điều cần được chú ý không chỉ là bản thân những virus được tạo ra có nguy hiểm hay không, mà là việc AI đã có thể tham gia thiết kế một virus có khả năng hoạt động.
Giáo sư Vafaee đồng thời kêu gọi tăng cường các cơ chế giám sát và quản lý đối với những công nghệ giao thoa giữa AI và sinh học.
Các chuyên gia lưu ý rằng từ việc thiết kế một thực khuẩn thể tương đối đơn giản đến việc tạo ra một mầm bệnh nguy hiểm đối với con người vẫn là khoảng cách rất lớn. Virus gây bệnh ở người có cấu trúc, cơ chế tương tác với tế bào và yêu cầu sinh học phức tạp hơn nhiều.
Nói cách khác, nghiên cứu này không đồng nghĩa AI hiện đã có thể dễ dàng tạo ra một virus gây đại dịch. Tuy nhiên, nó cho thấy ranh giới năng lực giữa AI và công nghệ sinh học đang dịch chuyển nhanh chóng.
Khi AI ngày càng có khả năng tự hành động
Nghiên cứu về virus nhân tạo xuất hiện đúng thời điểm những lo ngại về khả năng tự chủ của AI ngày càng gia tăng.
Trong các cuộc đánh giá an toàn gần đây, một số mô hình AI do OpenAI, Anthropic và Meta phát triển được ghi nhận đã thực hiện các hoạt động trên môi trường mạng trái với chỉ dẫn ban đầu.
Viện An toàn AI của Anh (AISI) cũng cho biết trong các thử nghiệm được tiến hành trong tuần này, một số tác nhân AI (AI agents) đã nhắm mục tiêu vào người và tổ chức thực, tạo danh tính giả và tìm cách đưa mã độc vào hệ thống.
Những sự cố trên không liên quan trực tiếp đến nghiên cứu virus. Tuy nhiên, chúng làm nổi bật một vấn đề rộng hơn: khi AI ngày càng có khả năng lập kế hoạch, sử dụng công cụ và thực hiện chuỗi hành động phức tạp, nguy cơ sẽ thay đổi nếu các hệ thống này được kết nối với những công cụ có khả năng tác động trực tiếp đến thế giới vật lý.
Trong lĩnh vực sinh học, điều này đặc biệt nhạy cảm. Một hệ thống AI có thể hỗ trợ thiết kế gene, protein hoặc virus sẽ mang lại những lợi ích rất lớn cho nghiên cứu y sinh, phát triển thuốc và chống lại vi khuẩn kháng thuốc. Nhưng nếu những năng lực tương tự bị sử dụng sai mục đích, rủi ro an toàn sinh học cũng có thể tăng lên.
Vì vậy, thách thức không chỉ nằm ở việc phát triển AI mạnh hơn, mà còn ở việc xây dựng các lớp kiểm soát đủ chặt chẽ để bảo đảm công nghệ được sử dụng đúng mục đích.
AI và bài toán kiểm soát công nghệ sinh học
Việc AI có thể thiết kế các hệ gene hoàn chỉnh đang mở ra nhiều triển vọng cho khoa học.
Trong tương lai, công nghệ này có thể hỗ trợ các nhà nghiên cứu tìm kiếm những thực khuẩn thể mới để kiểm soát vi khuẩn kháng thuốc, tối ưu các hệ thống sinh học hoặc rút ngắn thời gian thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.
Nhưng cùng với đó, các cơ chế kiểm soát cũng cần được phát triển song song. Việc xác định những loại dữ liệu nào AI được phép tiếp cận, những thiết kế sinh học nào có thể được tạo ra, cách kiểm tra các yêu cầu nhạy cảm và ai chịu trách nhiệm khi AI được kết nối với hệ thống phòng thí nghiệm sẽ trở thành những vấn đề ngày càng quan trọng.
Thách thức lớn nhất có lẽ không phải là ngăn AI tham gia vào sinh học, mà là tìm được cách để khai thác lợi ích của công nghệ trong khi hạn chế khả năng bị lạm dụng.
Nghiên cứu virus trong tâm điểm tranh luận tại Mỹ
Nghiên cứu mới được công bố trong bối cảnh tại Mỹ tiếp tục diễn ra tranh luận về nghiên cứu virus có nguy cơ cao và nguồn gốc đại dịch COVID-19.
Khả năng đại dịch COVID-19 bắt nguồn từ một sự cố liên quan đến phòng thí nghiệm tại Viện Virus học Vũ Hán, Trung Quốc, một lần nữa trở thành chủ đề được quan tâm trong các cuộc tranh luận chính trị tại Mỹ. Cơ sở này từng nhận tài trợ từ Mỹ cho một số hoạt động nghiên cứu.
Cựu cố vấn Nhà Trắng về COVID-19, Tiến sĩ Anthony Fauci, đã phải điều trần trước Quốc hội Mỹ về những vấn đề liên quan đến nguồn gốc đại dịch và việc Mỹ tài trợ cho nghiên cứu coronavirus tại Vũ Hán.
Theo nội dung bài viết gốc, một ủy ban Thượng viện Mỹ cũng đã bỏ phiếu về cáo buộc khinh thường Quốc hội đối với ông Fauci sau khi ông từ chối trả lời một số câu hỏi liên quan đến vấn đề này.
Trong khi đó, các chương trình nghiên cứu sinh học do Mỹ tài trợ ở nước ngoài tiếp tục nằm trong diện được xem xét. Cựu Giám đốc Tình báo Quốc gia Mỹ Tulsi Gabbard từng công bố các tài liệu mà bà cho rằng cho thấy Washington hỗ trợ một số phòng thí nghiệm sinh học tại Ukraine nghiên cứu các tác nhân gây bệnh nguy hiểm, trong đó có những chương trình được cho là liên quan đến nghiên cứu tăng cường chức năng (gain-of-function).
Nga từ lâu cáo buộc Mỹ xây dựng mạng lưới phòng thí nghiệm sinh học tại các quốc gia thuộc Liên Xô cũ thông qua những chương trình có liên quan đến Lầu Năm Góc. Moskva nhiều lần cho rằng các cơ sở do Mỹ tài trợ tại Ukraine từng nghiên cứu những mầm bệnh như vi khuẩn than, dịch hạch và cúm gia cầm.
Những cáo buộc này vẫn là vấn đề gây tranh cãi và cần được nhìn nhận trong bối cảnh các cuộc tranh luận địa chính trị rộng hơn.
Khi năng lực AI tăng nhanh hơn tốc độ xây dựng hàng rào an toàn
Điều đáng chú ý nhất từ nghiên cứu mới không nằm ở việc các nhà khoa học đã tạo ra 16 thực khuẩn thể có khả năng hoạt động. Quan trọng hơn, nghiên cứu cho thấy AI đang tiến thêm một bước trong việc chuyển từ phân tích dữ liệu sinh học sang thiết kế các hệ thống sinh học hoàn chỉnh.
Đây vừa là cơ hội lớn cho khoa học, vừa là lời nhắc nhở về nhu cầu xây dựng hàng rào an toàn tương xứng.
Nếu AI có thể giúp con người tìm ra những phương pháp mới để tiêu diệt vi khuẩn kháng thuốc, phát triển thuốc và nghiên cứu bệnh tật, lợi ích đối với y học có thể rất lớn. Nhưng nếu công nghệ ngày càng mạnh được kết nối với các công cụ sinh học mà thiếu kiểm soát, những rủi ro mới cũng có thể xuất hiện.
Vì thế, câu hỏi quan trọng trong giai đoạn tiếp theo không chỉ là “AI có thể làm được gì?”, mà còn là “AI được phép làm đến đâu và ai sẽ chịu trách nhiệm kiểm soát giới hạn đó?”
Đây có thể sẽ là một trong những bài toán khó nhất khi AI bước sâu hơn vào lĩnh vực sinh học.