جنگ افزارهای زیستی نوین؛ از زیست‌شناسی صنعتی تا هوش مصنوعی

در امنیت سایبری، یک تست نفوذ عبارت است از یک حمله شبیه‌سازی‌شده به سپرهای دفاعی یک سامانه رایانه ای که از ابزارها و تکنیک‌هایی استفاده می‌کند که یک حریف به کار می گیرد. این‌گونه تست‌ها را، دولت‌ها و شرکت‌های گوناگونی به کار می گیرند. به‌عنوان‌مثال، بانک‌ها به‌طور منظم کارشناسان رایانه را برای نفوذ به سامانه‌هایشان و انتقال پول به حساب‌های غیرمجاز استخدام می‌کنند، اغلب با استفاده از حملات فیشینگ برای دست‌یابی به اطلاعات ورودی کارکنان. پس از موفقیت تست‌کنندگان، آن‌ها نتایج خود را به مؤسسات ارائه می‌دهند و توصیه‌هایی درباره روش های بهبود امنیت سامانه بانک بدست می آید.

در پایانه دهه گذشته و آغاز این دهه اما، خود جامعه انسانی، هدف گونه ای از “تست نفوذ” قرار گرفت: کووید-19. این ویروس، به عنوان یک دشمن ناآگاه، توانایی جهان در دفاع در برابر عوامل بیماری‌زای نوین را مورد آزمایش قرار داد و در پایان این آزمون، روشن شد که بشریت شکست خورده است.

شکست بشریت در برابر کووید-۱۹، هشداردهنده است زیرا جهان با شمار رو به رشدی از تهدیدات بیولوژیکی روبروست. برخی از این تهدیدات، مانند آنفولانزای مرغی، از طبیعت ناشی می‌شوند اما بسیاری دیگر هم از پیشرفت‌های علمی پدید می آیند. در طول ۶۰ سال گذشته، پژوهشگران به درک‌های پیچیده‌ای از زیست‌شناسی مولکولی و انسانی دست یافته‌اند که امکان توسعه عوامل بیماری‌زای فوق‌العاده مرگبار و مؤثر را فراهم کرده است.

اگر یک عامل بیماری‌زای ساخته‌شده یا بهبود‌یافته توسط انسان، از یک آزمایشگاه فرار کند یا آزاد شود، پیامدهایش می‌تواند فاجعه‌بار باشد. برخی از عوامل بیماری‌زای مصنوعی ممکن است قادر به کشتن شمار بسیار بیشتری از مردم و ایجاد ویرانی اقتصادی بیشتری نسبت به ویروس کرونا باشند. در بدترین سناریو، شمار تلفات جهانی ممکن است از طاعون سیاه، که جان یک نفر از هر سه نفر در اروپا را گرفت، فراتر رود.

جلوگیری از چنین فاجعه‌ای باید برای رهبران جهان در اولویت قرار گیرد. این مسئله دست کم به اندازه چالش‌های بزرگ دیگر دوره آنتروپوسن، مانند کاهش و مدیریت تهدید سلاح‌های هسته‌ای و پیامدهای جهانی تغییرات اقلیمی، پیچیده است. برای مقابله با این خطر، کشورها باید شروع به تقویت جوامع خود برای محافظت در برابر عوامل بیماری‌زای ساخته‌شده توسط انسان کنند. برای مثال، آن‌ها باید سامانه‌های هشداردهنده‌ای توسعه دهند که بتوانند بیماری‌های مهندسی‌شده را شناسایی کنند. آن‌ها باید یاد بگیرند که چگونه تولید تجهیزات حفاظت فردی را افزایش دهند و این تجهیزات را بسیار مؤثرتر سازند. همچنین باید زمان لازم برای توسعه و توزیع واکسن‌ها و داروهای ضدویروسی را از چندین ماه‌ به چندین روز کاهش دهند. کشورها باید فناوری‌های مورد استفاده برای ایجاد و دستکاری ویروس‌ها را تحت نظارت و مدیریت قرار دهند و همه این اقدامات باید با بیشترین سرعت ممکن انجام شوند.

کسب‌وکاری پرخطر

بیش از یک قرن است که بیشتر مردم، زیست‌شناسی را به عنوان نیرویی در خدمت پیشرفت بشریت می‌بینند. اما پیشرفت می‌تواند یک شمشیر دو لبه باشد. اگر درک فزاینده دانشمندان از میکروبیولوژی، پیشرفت‌های بزرگی برای سلامت انسان داشته، همین پیشرفت‌ها هم، امکان تلاش‌هایی برای تضعیف سلامتی را نیز فراهم کرده‌اند. در طول جنگ جهانی اول، متفقین کارِ پژوهش برای بکارگیری سلاح‌های باکتریایی را آغاز کردند و عوامل اطلاعاتی نظامی آلمان از چنین عوامل بیماری‌زایی برای حمله به حیواناتی استفاده کردند که توسط متفقین برای انجام حمل‌ونقل به کار گرفته می شدند.

این اشتباه است که فرض کنیم دولت‌ها و تروریست‌ها اراده یا توانایی ساخت سلاح‌های بیولوژیکی را ندارند. چنین نگاهی مانع از پژوهش و توسعه سلاح‌های بیولوژیکی توسط دیگر کشورها نشده است. در دهه ۱۹۶۰، وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا پروژه ۱۱۲ را آغاز کرد که در آن چگونگی توزیع انبوه عوامل بیماری‌زای تهاجمی مورد آزمایش قرار گرفت. برای این منظور، ارتش آمریکا هاگ‌ها spores را در تونل‌های متروی شهر نیویورک پخش کرد و نیز باکتری‌هایی را به‌صورت آئروسل از قایق‌هایش در خلیج سان‌فرانسیسکو پراکنده کرد. همچنین مواد شیمیایی را از هواپیماهای ارتش بر هزاران مایل مربع از رشته‌کوه راکی تا اقیانوس اطلس و از کانادا تا خلیج مکزیک اسپری کرد.

به گفته مقامات آمریکایی، این سلاح‌ها نوعی بیمه در برابر حمله هسته‌ای شوروی محسوب می‌شدند: اگر مسکو به ایالات متحده حمله می‌کرد و زرادخانه هسته‌ای واشنگتن را خنثی می کرد، ایالات متحده هنوز می‌توانست با استفاده از عوامل بیماری‌زای مرگبار به شوروی حمله کند. تا اواسط دهه ۱۹۶۰، وزارت دفاع متعهد به توسعه سلاح‌های بیولوژیکی کشنده و ناتوان‌کننده بود. با نزدیک شدن به پایان دهه ۱۹۶۰، دانشمندان دولتی مقادیر قابل توجهی از باکتری‌ها و سموم مرگبار تولید می‌کردند که به گفته رایلای هاوس‌رایت Riley Housewright، میکروبیولوژیست، برای «سردرگم کردن تشخیص و به چالش کشیدن درمان» طراحی شده بودند.

با این حال، این تحولات، پژوهشگران غیرنظامی را به وحشت انداخت و آنها در برابر برنامه‌های واشنگتن ایستادگی کردند. آنها مخاطب مناسبی در کاخ سفید یافتند. در سال ۱۹۶۹، رئیس‌جمهور ایالات متحده، ریچارد نیکسون، تصمیم گرفت برنامه سلاح‌های بیولوژیکی کشور را متوقف کند. او همچنین خواستار یک معاهده بین‌المللی برای ممنوعیت چنین اقداماتی شد. کارشناسان خارجی پیام او را تقویت کردند. اندکی پس از اعلام نیکسون، جاشوا لدر برگ Joshua Lederberg، زیست‌شناس برنده جایزه نوبل، در کنگره به نفع ممنوعیت جهانی شهادت داد. او گفت که سلاح‌های بیولوژیکی می‌توانند به اندازه سلاح‌های هسته‌ای مرگبار شوند، حال آنکه ساخت آن‌ها آسان‌تر خواهد بود

اما رقیب اصلی واشنگتن قانع نشد. در سال ۱۹۷۱، در حالی که جهان بر سر یک معاهده چانه‌زنی می‌کرد، اتحاد جماهیر شوروی یک گونه مسلح از ویروس واریولا ماژور—ویروس آبله—را در جزیره‌ای در دریای آرال آزاد کرد. این اقدام منجر به شیوع آبله در قزاقستان امروزی شد.

در اواخر همان سال، اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده بر سر معاهده‌ای برای ممنوعیت سلاح‌های بیولوژیکی موافقت کردند که به کنوانسیون سلاح‌های بیولوژیکی مشهور شد. مجمع عمومی سازمان ملل این توافق‌نامه را به‌طور یکپارچه تحسین کرد و در سال ۱۹۷۲، این معاهده برای امضا در لندن، مسکو و واشنگتن گشوده شد. اما در نهایت، روس‌ها این توافق‌نامه را نادیده گرفتند. در سال ۱۹۷۹، پس از آنکه هاگ‌های مربوط به یک پروژه مخفی سیاه‌زخم آزاد شدند، ۶۸ نفر در شهر سوردلوفسک Sverdlovsk—یکاترینبورگ Yekate­rinburg امروزی—جان خود را از دست دادند. مسکو دیگر حادثه آشکاری را موجب نشد اما شوروی تا زمان فروپاشی اش، برنامه سلاح‌های بیولوژیکی خود را حفظ کرد—برنامه‌ای که به گفته برخی از پناهندگان، در اوج خود ۶۰,۰۰۰ نفر را به کار گرفته بود.

کنوانسیون سلاح‌های بیولوژیکی مشکل دیگری نیز داشت: این معاهده گروه‌ها و افراد خصوصی را از پی جویی دستیابی به چنین سلاح‌هایی بازنمی‌داشت. در سال ۱۹۸۴، جنبش مذهبی راجنیش Rajneesh که در ایالت اورگن آمریکا مستقر بود، محموله های سالاد را با سالمونلا آلوده کرد. هدف آن‌ها ناتوان کردن رأی‌دهندگان مخالف این جنبش مذهبی بود تا نامزدهای راجنیش بتوانند در انتخابات شهرستان واسکو Wasco پیروز شوند. هیچ‌کس کشته نشد اما صدها نفر بیمار شدند

این حوادث نشان می‌دهد که توافقات بین‌المللی کنونی و تدابیر بهداشتی عمومی نمی‌توانند از چنین حملاتی جلوگیری کنند. این حوادث همچنین نشان می‌دهند که فرض این‌که دولت‌ها و تروریست‌ها اراده یا توانایی ساخت سلاح‌های بیولوژیکی را ندارند، اشتباه است. برخی افراد و گروه‌ها با موانعی روبرو هستند—مثلاً ناتوانی در دسترسی به آزمایشگاه‌ها یا تأسیسات مناسب اما به لطف پیشرفت‌های بی‌وقفه فناوری، این موانع در حال فروپاشی هستند.

خیر یا شر

خطرات تا حدی به لطف یک انقلاب دوم فن آورانه در حال افزایش است: ظهور هوش مصنوعی. مدل‌های زبانی بزرگ، مانند آن‌هایی که توسط ChatGPT و Claude ارائه می‌شوند، با ارائه هر نسخه تازه شان، بسیار پیچیده‌تر و قدرتمندتر می‌شوند. امروزه، نسخه‌های اخیر این مدل‌ها به‌طور روزانه توسط هزاران کارگر آزمایشگاه برای تسریع در کارشان استفاده می‌شود، به‌ویژه با ارائه راهنمایی‌های مفید در مورد مسائل فنی.

اما برای تروریست‌های زیستی بالقوه، این سیستم‌ها می‌توانند راه را برای ایجاد هرج و مرج هموار کنند. به نظر می‌رسد که بزرگترین مدل‌های هوش مصنوعی، بر روی تمام دانش منتشر شده در زمینه علوم زیستی آموزش دیده‌اند. البته بیشتر این دانش قبلاً در اینترنت موجود بود اما هیچ انسانی قادر نبود تمام آن را مصرف، پردازش و ترکیب کند. سیستم‌های هوش مصنوعی کنونی همچنین می‌توانند پروتئین‌های جدید طراحی کنند (که امکان طراحی پاتوژن‌های خطرناک را فراهم می‌کند) و نیز عملیات آزمایشگاهی را اجرا کنند. برخی از دانشمندان رایانه حتی در حال تلاش برای ساخت سیستم‌های خودکاری هستند که بتوانند وظایف آزمایشگاهی را انجام دهند. اگر این تلاش‌ها موفقیت‌آمیز باشد، یک بازیگر بدخواه می‌تواند با ربودن چنین تأسیسات خودکاری، یک پاتوژن مرگبار جدید تولید کند.

همچنین برای مقامات دولتی هم پیشگیری از این کار بسیار دشوار خواهد بود. هکرها توانسته‌اند به سیستم‌های امنیتی بسیار پیچیده نفوذ کنند. مواد مورد نیاز برای تولید پاتوژن‌های جدید شامل معرف‌ها و تجهیزاتی است که به‌طور گسترده در دسترس هستند. مقامات نظارتی می‌توانند تلاش کنند تا ده‌ها تأمین‌کننده‌ای را که سفارشات اجزای کلیدی را تامین می‌کنند، هدف قرار دهند. اما راه‌هایی برای دور زدن این تأمین‌کنندگان وجود دارد و مسدود کردن آن‌ها می‌تواند تحقیقات و توسعه ارزشمند زیست‌پزشکی را کُند سازد.

فکر صرف میلیاردها دلار برای جلوگیری از شیوع یک بیماری همه گیرِ دیگر، باید به اندازه کافی برای بازداشتن کشورها از تسلیحاتی کردن زیست‌شناسی موثر باشد. با این حال، برخی دولت‌ها همچنان به دنبال اقدامات خطرناک هستند. در آوریل ۲۰۲۴، وزارت امور خارجه ایالات متحده ارزیابی کرد که کره شمالی و روسیه برنامه‌های سلاح‌های بیولوژیکی تهاجمی را در دست توسعه دارند و چین و ایران در حال پیگیری فعالیت‌های بیولوژیکی هستند که می‌تواند تسلیحاتی شود. همه این کشورها عضو کنوانسیون سلاح‌های بیولوژیکی هستند.

بازدارندگی از طریق دفاع

در مورد سلاح‌های بیولوژیکی، فرمول بازدارندگی دوران جنگ سرد کارساز نخواهد بود. هراس از نابودی متقابل که در دوران هسته‌ای فراگیر بود، اکنون در مورد جنگ بیولوژیکی به اندازه کافی گسترده نیست. تهدید کنونی، به ادامه پیشرفت فناوری با سرعت سرسام‌آور و اختراعات بی‌سابقه وابسته است که فهم کامل خطرات را برای مردم دشوار می‌کند. برخلاف بمباران های هسته‌ای هیروشیما و ناکازاکی، هیچ حمله بیولوژیکی‌ای به رویدادی تاریخی و جهانی تبدیل نشده تا توجه مداوم را جلب کند.

یقین به نابودی متقابل در جنگ هسته ای، همچنین به توانایی یک دولت در شناسایی حمله‌کننده وابسته است. در مورد سلاح‌های هسته‌ای، شناسایی مهاجم، نسبتا آسان است اما دولتها می‌توانند سلاح‌های بیولوژیکی را منتشر کنند و از شناسایی و به تبع آن، از انتقام فرار کنند. یک دولت می‌تواند به‌طور پنهانی یک ویروس خطرناک را منتشر کرده و آن را به هر تعداد از کشورهای دیگر یا حتی به بازیگران غیردولتی نسبت دهد.

همچنین بازیگران غیردولتی واقعاً می‌توانند پاتوژن‌های مرگبار را منتشر کنند که این واقعیت موجب می‌شود یقین به نابودی متقابل به عنوان یک ترمز مفید کم اثرتر هم بشود. هیچ دولتی نمی‌خواهد خطر نابودی کشور خود را بپذیرد اما بسیاری از تروریست‌ها به بقا اهمیت چندانی نمی‌دهند و اکنون به مواد، تجهیزات، دانش و توانایی فنی لازم برای تولید سلاح‌های بیولوژیکی دسترسی دارند.

از آنجا که بازدارندگی به سبک جنگ سرد دشوار است، وضعیت کنونی نیاز به فلسفه‌ای متفاوت دارد. در اینجا، مسیر بازدارندگی، نه در توانایی انتقام، بلکه در دفاعی به اندازه کافی قوی است که حملات بیولوژیکی را بی‌ارزش کند.

یک الگوی تاریخی وجود دارد که نشان می دهد جوامع چگونه می‌توانند سلاح‌های بیولوژیکی را بی تاثیر کنند: دولت‌ها آتش‌نشانی‌ها و شیرهای آتش‌نشانی را برای پاسخ به آتش‌سوزی‌های شهری ساختند. اکنون، آن‌ها باید سیستم‌هایی بسازند که بتوانند به سرعت واکسن‌ها، داروهای ضدویروسی و سایر مداخلات پزشکی را توسعه دهند. اما همان‌طور که در مورد آتش‌سوزی‌های شهری، دولت‌ها باید بفهمند که پاسخ‌های سریع کافی نخواهد بود. جهان می‌تواند و باید توانایی واکسیناسیون هشت میلیارد نفر در عرض ۱۰۰ روز پس از شیوع یک بیماری را توسعه دهد—سریع‌تر از زمانی که ایالات متحده برای واکسیناسیون کامل ۱۰۰ میلیون نفر در برابر COVID-19 نیاز داشت. با این حال، این همچنان برای پاتوژنی که با سرعت نسخه Omicron ویروس کرونا پخش می‌شود، کافی نخواهد بود.

علاوه بر این، سیاست‌گذاران باید اقداماتی مشابه با وضع کدها یا قواعد بهتر ساختمانی انجام دهند—به عبارت دیگر، اقداماتی که انتشار پاتوژن‌ها را دشوارتر کند. دولت‌ها همچنین باید به پایه‌های صنعتی خود، یارانه بدهند تا در صورت نیاز بتوانند تولید را افزایش دهند. آن‌ها باید به تولیدکنندگان دستور دهند تا تجهیزات حفاظتی شخصی را بازطراحی کنند تا ارزان‌تر، مؤثرتر و راحت‌تر شوند.

گام به گام

یک روش نهایی برای کاهش خطر بلایای بیولوژیکی وجود دارد که فراتر از برنامه‌ریزی برای واکنش و دفاع‌ می‌رود. این روش، اداره بهتر فناوری‌های نوین است که در نهایت، ممکن است تنها راه واقعی برای جلوگیری از یک حمله بیولوژیکی وسیع باشد. دولت‌ها ابزارهای زیادی برای نظم بخشیدن به پیشرفت‌های فن آورانه، در اختیار دارند. برای نمونه، مقامات می‌توانند از تأمین مالی برای تجربیات خاص، خودداری کنند یا حتی آن‌ها را به طور کامل ممنوع سازند. آنها می‌توانند این الزام قانونی را اعمال کنند که افراد و تأسیسات قبل از انجام انواع خاصی از کارها، مجوز بگیرند. همچنین باید نظارت بیشتری بر اتوماسیون آینده آزمایشگاه‌ها داشته باشند.

اما مقامات همچنین باید اکوسیستم حمایتی برای تحقیق و توسعه بیولوژیکی را هم شکل دهند. به عنوان مثال، آن‌ها باید شرکت‌های فروشنده اسیدهای نوکلئیک، سویه‌ها، معرف‌ها و دیگر تجهیزات علوم زیستی مورد استفاده برای تولید عوامل بیولوژیکی را ملزم سازند که قوانین «شناخت مشتری» را اجرا کنند که به موجب آن شرکت‌ها باید هویت مشتریان و ماهیت فعالیت‌های آن‌ها را تأیید کنند. همچنین باید اطمینان حاصل کنند که این کالاها، تنها به مکان‌های شناخته‌شده و قانونی ارسال شوند. (بسیاری از دولت‌ها مدت‌هاست که مؤسسات مالی را به پیروی از قوانین «شناخت مشتری» مجبور کرده‌اند تا از جریان پول به شبکه‌های مجرمانه جلوگیری شود.) علاوه بر این، سیاست‌گذاران باید بتوانند فعالیت های این زمینه را بهتر تنظیم کنند. دولت‌ها باید راه‌های جدیدی برای شناسایی فعالیت‌های بیولوژیکی ممنوعه طراحی کنند تا نهادهای قانون‌گذار و اطلاعاتی بتوانند حملات را پیش از وقوع آن‌ها شناسایی کنند.

هوش مصنوعی و مهندسی بیولوژیک با همه مزایای خود، خطرات عظیمی را به همراه دارند

در نهایت، از امروز، دولت‌ها باید سیاست‌های دفاع بیولوژیکی خود را با در نظر گرفتن هوش مصنوعی طراحی کنند. در حال حاضر، قبل از انتشار مدل‌های بزرگ زبانی، شرکت‌ها انواع مختلفی از تدابیر حفاظتی، مانند «خطوط قرمز» را – که کاربران نمی‌توانند از آن‌ها عبور کنند، اختراع و نصب می‌کنند. به عنوان مثال، ChatGPT-4  و Claude 3.5 Sonnet از پاسخ به سوالات مستقیم درباره نحوه تکامل ویروس برای کشتن حیوانات مزرعه خودداری می‌کنند. اما اگر کاربران درخواست راهنمایی فنی درباره نحوه انجام چنین تکاملی بدون استفاده از کلمه «کشتن» داشته باشند، این مدل‌ها، راهنمایی‌های مفیدی ارائه می‌دهند. بنابراین، مدل‌های هوش مصنوعی نیاز به تدابیر حفاظتی اضافی برای جلوگیری از ارائه اطلاعات خطرناک دارند و دولت‌ها باید به ایجاد این تدابیر کمک کنند.

کاهش خطرات ناشی از این فناوری‌های جدید آسان نخواهد بود و برخی از تدابیر حکمرانی ممکن است پژوهش‌های مشروع را هم کند سازد. سیاست‌گذاران باید با دقت به محدودیت‌ها فکر کنند اما نظارت هوشمند ضروری است. واقعیت این است که با وجود تمام مزایای خود، هوش مصنوعی و مهندسی بیولوژیکی خطرات عظیمی را به همراه دارند و جوامع و دولت‌ها باید صادقانه فواید کنونی و آینده این پیشرفت‌ها را در برابر خطرات بالقوه آن‌ها ارزیابی کنند.

یک چالش تعیین‌کننده قرن بیست و یکم این خواهد بود که آیا جهان قادر می شود از ظهور این فناوری‌های نوین، که وعده تحولی عظیم در تمدن بشری را می‌دهند، جان به در برد یا نه. همانند انرژی هسته‌ای، این فناوری‌ها محصولات پژوهش‌های انسانی هستند. همانند انرژی هسته‌ای، راهی برای بازگشت به عقب وجود ندارد اما جامعه می‌تواند با استفاده هوشمندانه از داوری‌های روزانه، از وقوع بدترین‌ها جلوگیری کند. جان فون نویمان گفت: “اینکه از قبل در جستجوی یک دستورالعمل کامل باشیم، نامعقول خواهد بود. ما فقط می‌توانیم ویژگی‌های انسانی مورد نیاز را تعیین کنیم: صبر، انعطاف‌پذیری، هوشمندی.”

** نویسندگان این مقاله در شماره سپتامبر/اکتبر 2024: روجر برنت ROGER BRENT  استاد علوم پایه در مرکز سرطان فِرد هاتچینسون Fred Hutchinson Cancer Center است.

تی. گرگ مک‌کِلوی جونیور T. GREG MCKELVEY, JR.، پژوهشگر ارشد سیاست‌های پزشکی و مشاور مرکز مِسِل‌سون Meselson Center و مرکز سیاست فناوری و امنیت Technology and Security Policy Center  در مؤسسه RAND است. جیسون ماتنی، رئیس و مدیرعامل مؤسسه RAND است.

فارین افرز