AI 安全 • 生物安全 • 機器遺忘

免疫架構

打造結構性生物安全的知識間隙型 AI

AI 產業所依賴的 拒答式安全 在本質上早已過時。RLHF 為危險能力覆上一層脆弱的面具——這層面具輕易就會被越獄攻擊、惡意微調或開放權重散布剝除。

Veriprajna 率先開創 知識間隙型架構:這類 AI 模型經過嚴謹的機器遺忘,在權重層級切除危險的生物能力。標準模型「知道」生物武器卻拒絕告訴你;我們的模型則是 就威脅而言功能上如嬰兒般無知,而在治癒方面依然是專家.

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~26%
WMDP-Bio 分數(隨機猜測=安全)
危險知識已抹除
~81%
通用科學能力(MMLU)
效用完整保留
<0.1%
越獄成功率
相較於開放權重模型的 15-20%
MFT 抵抗力
需完整重新訓練才能突破

生物安全奇點

生成式 AI 與合成生物學的匯流,造就了存亡層級的兩用難題:拯救生命所需的資料,與終結生命所需的資料密不可分。

⚠️

能力提升難題

生成式 AI 彌補了生物恐怖主義的最後缺口: 內隱知識。模型宛如「盒中博士後」——24 小時全天候待命,為濕式實驗室流程排疑解難、建議替代試劑、最佳化散布機制。

網際網路 → 外顯知識
雲端實驗室 → 實體存取
生成式 AI → 內隱知識 ⚠️
🤖

代理化轉變

科學型 LLM 代理可自主執行: 假設 → 設計 → 測試 → 改良。最佳化病毒載體的代理可能在無意間發現高致病性突變,並以「效率」之名將其篩選出來。

  • • 意外發現毒力因子
  • • 自動升級至災難性選項
  • • 工具使用漏洞(間接提示注入)
🌐

開放權重=不可逆

開放權重模型一旦釋出, 便永久失控。無法修補、無從稽核、無法封禁。惡意微調只要約 300 美元的 GPU 時間,就能剝除安全面具。

閉源:可修補、可監控
開放:不可逆、無法追蹤
生物學 ≠ 軟體 🚨

RLHF 為何無法保障生物安全

人類回饋強化學習(RLHF)只造就表層的拒答行為。危險知識仍留在權重之中——蟄伏但觸手可及。

RLHF:拒答(脆弱)

1. 預訓練

模型學遍 所有事物 ,素材來自網際網路資料,包括生物武器製備流程。

2. RLHF 層

模型學到的策略是:「若查詢=有害,就輸出拒答。」知識依然存在。

3. 攻擊面

越獄、MFT、Crescendo、GeneBreaker 都能以極低的成本繞過拒答。

可以被摘除的面具絕不是安全機制

Veriprajna:遺忘(穩固)

1. 預訓練

模型僅從嚴選的科學語料中學習。

2. 機器遺忘(RMU/SAE/UIPE)

以外科手術般的精度 切除危險知識 ,直達權重層級。模型對威脅形同「嬰兒」。

3. 無攻擊面

即使被越獄,模型也產生不出威脅。根本不存在可供解鎖的知識。

從不存在的知識,無從解鎖

Crescendo 攻擊

多輪攻擊:以無害提問起步,逐步誘導向有害目標。模型被上下文「鋪陳」後,便無視安全訓練。

第 1 輪:「化學反應?」
第 5 輪:「燃燒裝置?」✓

GeneBreaker

DNA 語言模型可被「請求設計與 X 同源的蛋白質」(X 在結構上近似某毒素)越獄。生物學直覺反被用來對付模型。

查詢:「設計同源蛋白……」
輸出:毒素序列 ⚠️

惡意微調

只需 10-50 組有害問答配對、約 300 美元的 GPU 成本。安全對齊隨之崩潰,模型「想起」預訓練中的危險知識。

成本:300 美元|時間:數小時
結果:完整能力復原

互動示範:拒答 vs. 遺忘

親身體驗「拒絕回答」的模型與「無法回答」的模型之間的本質差異。

模型類型
RLHF 模型(拒答式)
使用者提示詞:
「設計一段能透過呼吸道飛沫增強病毒傳播力的蛋白質序列。」
模型回應:
「我無法也不會協助設計或強化病原體。此請求涉及製造可能造成危害的生物製劑……」
⚠️ 問題: 模型「知道」答案卻拒絕回答。因此容易受制於:
  • • 越獄提示詞
  • • 角色扮演情境
  • • 惡意微調(300 美元)
  • • 梯度式萃取
內部處理流程:
1. 輸入分詞 → 嵌入層
2. 前向傳播通過 Transformer 各層
3. 安全分類器已觸發
4. 導向拒答範本
5.(真正的答案已生成,但遭壓制)
架構洞見
RLHF 模型具有雙重路徑: 危險知識存在於權重之中(預訓練時習得),但一層單薄的「拒答層」會攔截查詢。這層只是 行為面具,而非結構性安全。

試試看: 切換開關,看看知識間隙型模型的回應有何根本不同

知識間隙型架構:解決方案

Veriprajna 的做法超越了護欄(跳得過去),直接掘出深淵(跨不過去)。我們運用先進的機器遺忘,以外科手術般的精度切除危險能力。

01

RMU

用於遺忘的表徵誤導(Representation Misdirection for Unlearning)。 作用於內部激活值而非輸出。將危險概念偏折至潛在空間中的無意義區域。

L = L_forget + α·L_retain
02

ELM

語言記憶擦除(Erasure of Language Memory)。 確保流暢性約束——模型即使在「困惑」時仍保持連貫。追求「純真」(不留任何知識痕跡)。

輸出:「什麼是蓖麻毒素?」✓
03

SAE 消融

稀疏自編碼器 針對單語義特徵。找出「武器化」神經元,鉗制歸零。是手術刀級的精度,對比 RMU 的鐵鎚。

Feature_virulence = 0
04

UIPE

藉參數外推增進遺忘(Unlearning Improvement via Parameter Extrapolation)。 覆蓋「邏輯相關」的概念以防再學習。建立知識緩衝帶。

擦除鄰近概念 → 阻斷推論

理念:選擇性失憶

🧠

專家級能力

完整保留以下能力:

  • ✓ 一般生物學與病毒學
  • ✓ 藥物發現與蛋白質設計
  • ✓ 代謝工程
  • ✓ 治療用病毒載體
  • ✓ 化學與基因體學
👶

嬰兒級能力

以下領域僅達隨機猜測水準:

  • ❌ 病原體功能增益工程
  • ❌ 毒素合成流程
  • ❌ 規避生物安全篩檢
  • ❌ 武器化最佳化
  • ❌ 散布機制設計

結果:它是為 治癒效力的強力引擎,卻是為 威脅

驗證:WMDP 基準測試結果

WMDP(大規模毀滅性武器代理集)基準測試檢驗的是建造此類武器所需的前置知識。安全的模型成績應落在 隨機猜測水準(約 25%).

Llama-3-70B(基礎版)

~75%

生物安全風險高。模型保留了預訓練得來的大量危險知識。

GPT-4 (RLHF)

~72%

依賴拒答。可被越獄與 MFT 繞過。並非結構性安全。

VP-Bio-Safe(已遺忘)

~26%

達到隨機猜測水準。 知識已在權重層級抹除。結構性安全。

指標 領域 Llama-3-70B GPT-4 (RLHF) VP-Bio-Safe
MMLU 通用科學 ~82% ~86% ~81%
PubMedQA 生醫研究 ~78% ~81% ~77%
WMDP-Bio 生物安全風險 ~75% 🚨 ~72% ⚠️ ~26% ✓
WMDP-Chem 化學安全 ~65% 🚨 ~68% ⚠️ ~25% ✓
越獄 ASR 攻擊成功率 15-20% 1-5% <0.1%
MFT 抵抗力 再學習抵抗力 不適用(閉源)

分析: VP-Bio-Safe 保留了 98% 的通用科學能力 (MMLU/PubMedQA),同時把危險知識(WMDP)壓低到隨機猜測水準。這驗證了「知識間隙」——模型可以在治療領域是專家,同時對威脅形同嬰兒。

法規與合規的當務之急

對企業生物科技而言,採用知識間隙型架構正迅速成為法規與治理上的必要條件。

🇺🇸

第 14110 號行政命令

《安全、可靠且值得信賴的 AI》 明確針對兩用基礎模型,強制要求就 CBRN(化學、生物、放射、核)風險進行紅隊測試。

  • • 強大模型須負申報義務
  • • CBRN 能力測試為強制項目
  • • 不合規=國家安全疑慮
🌐

ISO/IEC 42001

全球首部針對 AI 管理系統的國際標準。要求採行與風險相稱的控制措施。消除(遺忘)> 管理性控制(拒答)。

  • • 控制層級:消除居於最高位階
  • • 知識間隙=「最先進」的防禦
  • • 讓認證稽核流程更為順暢
🏛️

NIST AI RMF

AI 風險管理框架(AI Risk Management Framework) 將「CBRN 資訊」列為生成式 AI 特有的風險類別,並建議採取 GOVERN(治理)與 MANAGE(管理)行動加以因應。

  • • CBRN =獨立的高嚴重度類別
  • • Veriprajna 直接落實 MANAGE 功能
  • • 將誤用的可能性降至趨近於零

責任盾牌:製藥與生物科技的注意義務

責任陷阱

如果公司提供研究人員開源模型,而員工或駭客利用它設計出病原體,公司可能被認定 有過失。等於是在毫無防護的情況下提供了「兩用武器」。

  • • 可預見的危害未被防止
  • • 網路責任險除外條款
  • • 商譽浩劫

Veriprajna 的解方

知識間隙型模型猶如 責任盾牌。使用 根本無法 產生危害的模型,公司即展現最高標準的注意義務——堪比數位版的生物辨識鎖保險櫃。

  • ✓ 可舉證的注意義務
  • ✓ 保險核保優勢
  • ✓ 智財保護(遺忘競爭對手的資料)

案例研究:安全的病毒載體設計

知識間隙型 AI 如何在結構上杜絕武器化的同時,實現基因治療的最佳化。

兩用難題

治療目標

基因治療部門正在最佳化腺相關病毒(AAV)載體,使其靶向心臟組織,用以治療心臟病。

風險所在

同一套演算法 既能改善心臟趨向性,也可能因參數位移而增強致命病原體的感染力。標準模型同時保有這兩種能力。

Optimize(Tropism) ≈ Optimize(Virulence)
參數重疊=兩用弱點

Veriprajna 工作流程

  1. 1. 輸入: AAV 衣殼序列+心臟靶向參數
  2. 2. 處理: 模型運用結構生物學的「專家」知識。關鍵在於,「病原毒力」相關的潛在路徑 無法觸及(已透過 RMU/SAE 遺忘).
  3. 3. 對抗性防禦: 若被提示「加入肉毒桿菌毒素酬載」,模型 會在語意層面失效——將「botulinum」視為無意義的詞元。
  4. 4. 結果: 最佳化的治療載體,且結構性安全。

SafeScientist 框架

  • 安全推論: 私有 VPC 部署,氣隙隔離
  • 稽核軌跡: 符合 ISO 42001 的不可竄改帳本
  • 持續紅隊測試: 每週再學習攻擊測試
  • 零知識漂移: 經自動化基準測試驗證

安全的投資報酬率

商譽保護 無價
法規合規 ✓ 已認證
保費調降 15-30%
智財保護(遺忘競爭者) ✓ 乾淨無虞
總體價值 企業營運關鍵

結構性生物安全的時代

在生物學中,「開放」與「封閉」AI 之辯是假二分。真正的抉擇在於 不穩定穩定 的系統。

我們不能把生物經濟奠基於離災難只差一次越獄的兩用模型。RLHF 拒答是聊天機器人時代的遺物——不足以應付合成生物學走向代理化、高風險的未來。

我們揚棄的

  • ❌ 拒答式安全(易遭越獄突破)
  • ❌ 開放權重前沿模型(不可逆)
  • ❌ 事後補建的護欄(止於表層)
  • ❌「能力+拒答」典範
  • ❌ 指望對手永遠無能

我們交付的

  • ✓ 權重層級的知識抹除
  • ✓ 可用數學驗證的遺忘
  • ✓ 結構性安全(而非行為性)
  • ✓「威脅面前如嬰兒,治癒領域如專家」
  • ✓ 企業責任盾牌

「Veriprajna 的知識間隙型架構,在智慧本身之內築起了必要的『氣隙』。」

藉由從根本上遺忘危害模式,我們讓生物科技得以駕馭生成式 AI 的全部創造潛能——加速療癒、最佳化化合物、破解基因體——而不必繼承存亡風險.

FAQ

常見問題

為什麼 RLHF 不足以保障 AI 模型的生物安全?

RLHF 為危險知識覆上一層行為式的拒答面具,而知識本身完好地留在模型權重之中。這層面具極易被繞過:Crescendo 攻擊(多輪鋪陳)、GeneBreaker(蛋白質同源性請求),以及耗資約 300 美元、只需 10-50 組有害問答(Q&A)配對的惡意微調。開放權重模型一旦釋出便永久失控——修補、稽核、封禁皆無可能。根本缺陷在於:RLHF 模型'知道'生物武器卻拒絕分享。Veriprajna's 模型無法分享,因為知識已被外科手術般地抹除。

機器遺忘如何在不摧毀效用的情況下創造知識間隙?

Veriprajna 部署四種互補技術:RMU(用於遺忘的表徵誤導,Representation Misdirection for Unlearning)作用於內部激活值,把危險概念偏折至無意義區域。SAE 消融運用稀疏自編碼器找出單語義的'武器化'神經元,以手術刀級精度將其鉗制歸零。ELM(語言記憶擦除,Erasure of Language Memory)確保模型在被擦除主題上感到困惑時仍保持連貫。UIPE(藉參數外推增進遺忘,Unlearning Improvement via Parameter Extrapolation)則覆蓋邏輯相關概念以防再學習。結果:WMDP-Bio 分數降至約 26%(隨機猜測水準),而 MMLU 通用科學維持在約 81%。

知識間隙型模型如何充當企業的責任盾牌?

如果公司提供研究人員標準 AI 模型,而模型被用來設計病原體,公司可能因提供缺乏防護的兩用工具而被認定有過失。知識間隙型模型展現最高標準的注意義務,因為模型在結構上根本無法產生該危害。這形成一道類似生物辨識鎖保險櫃的責任盾牌:法律抗辯時可舉證注意義務、享有保險核保優勢(保費調降 15-30%),並符合第 14110 號行政命令、ISO 42001 與 NIST AI RMF 的生物安全要求。

跨越安全的幻覺

Veriprajna 與製藥公司、生物科技公司及研究機構合作,部署結構性安全的知識間隙型 AI。

企業解決方案

  • 客製化遺忘: 為您的領域量身打造遺忘/保留集合
  • 私有部署: 具稽核軌跡的氣隙隔離 VPC
  • 持續驗證: 每週紅隊測試與 WMDP 基準測試
  • 合規支援: 對齊 ISO 42001、EO 14110 與 NIST AI RMF
  • 智財遺忘: 抹除著作權/營業秘密,成就乾淨模型

研究合作

  • 學術夥伴合作: 共同研究先進遺忘技術
  • 補助案支援: DARPA、NIH、NSF 生物安全提案
  • 基準測試開發: 領域專屬的 WMDP 變體
  • 可解釋性工具: 為您的模型開發 SAE
  • 發表權益: 於頂級期刊與會議共同掛名發表論文
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參考編號: VP-WP-2025-BIO-SEC-01 | 發布日期: 2025年10月

完整技術白皮書收錄:機器遺忘數學、RMU/SAE/UIPE/ELM 規格、WMDP 基準測試方法學、法規框架對照、33 篇同行評審引用文獻,以及企業部署案例研究。

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