경기도의회 경기도교육청 예산결산특별위원회 이채명 위원장(더불어민주당, 안양6)은 지난 21일 전북혁신도시 국립농업과학원을 방문해, 농업위성·AI·빅데이터 및 식물유전자원 등 미래농업 기술을 학생 교육과 경기도 농업정책에 접목하는 방안을 심도 있게 논의했다. 이 위원장은 첫 방문지인 농업위성센터에서 위성 활용 현황을 직접 점검했다. 이곳에서는 벼와 콩, 배추 등 주요 작물의 재배면적과 생육 상황, 수확 시기를 분석하고, 침수나 가뭄, 병해충 피해는 물론 휴경과 용도 변화까지 세밀하게 파악하고 있다. 이어 농업유전자원센터를 방문해 식물유전자원의 수집과 평가, 보존 현황을 점검했다. 이 센터는 종자은행을 통해 재난이나 전쟁 같은 비상 상황에 대비해 국내외 여러 지역과 노르웨이 스발바르 국제종자저장고에 유전자원을 안전하게 분산 보존하고 있다. 아울러 농생명슈퍼컴퓨팅센터에서는 농업 빅데이터와 작물 유전체, 농업기상 분석에 활용되는 슈퍼컴퓨터의 운영 실태를 꼼꼼히 살폈다. 성제훈 국립농업과학원장과의 간담회에서 이 위원장은 미래농업 기술과 학생 진로교육을 잇는 방안을 제안했다. 도내 농생명·정보과학 계열 학교와 국립농업과학원이 공동 프로젝트를 추진하고, 원격 특강과 온라인 위성영상 실습, 종자은행 가상 견학 등을 통해 국가 연구자원을 교육 현장에 연계·활용하자고 제안했다. 또한 이 위원장은 농업위성과 AI를 경기도 친환경농업 정책에 접목하는 협력 방안도 함께 제시했다. 도내 친환경 인증 면적이 매년 늘고 있지만 지역별 편차가 크고, 농촌지역과 도농복합지역, 도시지역을 구분하지 않은 채 동일한 평가기준을 적용하고 있다고 지적했다. 이에 이 위원장은 시군을 지역 유형별로 나누고, 인증 면적뿐 아니라 신규 인증농가와 인증 유지율, 학교·공공급식 납품 실적, 친환경 소비교육 등을 반영하는 ‘경기형 친환경농업 평가체계’를 구축해야 한다며, 이를 위해 농업위성·AI 연계가 필요하다고 강조했다. 다만 위성영상과 행정자료로 친환경 인증필지의 재배 현황과 작목 변경, 휴경·재해 피해 등을 파악하되, 위성정보만으로 행정처분의 근거를 삼지 말고, 현장점검과 통계 등을 검토하여 신중하게 활용할 필요가 있음을 전했다. 이 위원장은 “국가 연구자원이 학생들의 배움과 진로로 이어지고, 첨단 농업기술이 경기도 친환경농업 정책 혁신으로 확장되도록 후속 정책과 예산을 살피겠다”라고 밝히며 이날 방문을 마무리했다.

국내 연구진이 코로나19 백신 같은 mRNA 백신과 치료제 성능을 높일 수 있는 원리를 밝혀냈다. 김빛내리(57) 기초과학연구원(IBS) RNA연구단 단장(서울대 석좌교수) 연구팀은 척추동물 감염 바이러스 337종을 대규모 분석해 RNA의 안정성과 단백질 생성을 높이는 조절 요소들을 찾고 이들의 작동 원리를 밝혀내는 데 성공했다. 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’(14일 자)에 실렸다. 연구팀은 척추동물 감염 바이러스 337종에 달하는 바이러스 유전체를 약 20만개의 RNA 조각으로 나눠 합성하고 대량 병렬 분석 기술로 바이러스 RNA 조절 요소의 다양성과 작동 기전, 진화적 특징을 분석했다. 그 결과 RNA 안정성과 단백질 생성을 높이는 조절 요소 23개를 찾아내고 서열과 구조적 특징에 따라 6가지 유형으로 구분했다. 특히 ‘Pt1’이라는 조절 요소는 RNA 꼬리를 지속적으로 보충해 mRNA의 분해를 늦춘다는 사실을 확인했다. 실제로 세포 내 분해 효소에 의해 쉽게 파괴되는 선형 mRNA에 Pt1을 붙이면 꼬리가 60개에서 194개까지 늘어나고 세포 내 수명도 7.6시간에서 23.1시간으로 약 3배 증가할 뿐만 아니라 안정성도 크게 향상되는 것이 관찰됐다. 김 단장은 “이번 연구 결과를 활용하면 mRNA 백신과 치료제의 성능을 높이는 데 도움이 될 것”이라고 설명했다.

단국대학교 연구진이 기존 폐암의 항암 치료 한계를 극복할 수 있는 새로운 임상치료 전략을 제시했다. 단국대는 바이오융합대학 의생명과학부 조정희 교수 연구진이 성균관대 김훈 교수 연구팀과 공동으로 비소세포폐암의 분자표적항암제 내성을 유발하는 새로운 분자기전을 규명했다고 5일 밝혔다. 폐암은 전 세계 암 사망 원인 중 가장 높은 빈도를 차지하는 질환으로 비소세포폐암은 전체 폐암의 약 85%를 차지하는 가장 흔한 유형이다. 동양인 비소세포폐암 환자의 40~50%는 EGFR(표피성장인자 수용체) 유전자 돌연변이를 가지고 있어 EGFR 표적항암제가 표준 치료제로 사용되고 있다. 하지만 EGFR 표적항암제는 초기 뛰어난 치료 효과에도 시간이 지나면서 대부분의 환자에게서 약물 내성이 발생해 암 재발이 한계로 꼽혀 왔다. 연구진은 폐암 세포 모델을 대상으로 대단위 전장유전체와 전사체를 통합 분석해 약물 내성을 획득한 일부 암세포에서 염색체 밖 DNA(이하 ecDNA)가 새롭게 형성되는 것을 확인했다. 이 ecDNA를 통해 RAF1 유전자가 비정상적으로 증폭되어 EGFR 표적항암제 내성을 유발하는 핵심 원인이라는 사실을 규명했다. 조 교수는 “ecDNA 기반 내성 예측 바이오마커와 정밀 의료 기반의 차세대 혁신 항암제 개발 연구를 지속해 난치성 폐암 치료 성과 향상에 기여하겠다”고 말했다. 연구 성과는 생화학·분자생물학 국제학술지 ‘Signal Transduction and Targeted Therapy(신호전달 및 표적 치료)’(2025년 IF=81.2, JCR 상위 0.2%) 온라인판에 게재됐다. 논문 제목은 ‘RAF1 extrachromosomal DNA amplification confers acquired erlotinib resistance in non-small cell lung cancer cell model’이다.

일반적으로 기생충은 숙주를 병들게 한다. 기본적으로 숙주에 도움이 되면 공생 관계이고 피해를 주는 경우를 기생이라고 분류하기 때문에 당연하지만, 의외로 숙주의 수명을 늘려주는 기생충도 존재한다. 그것도 조금 늘리는 정도가 아니라 몇 배 늘어나게 만든다. 하지만 이는 숙주가 아니라 기생충을 위한 생존 전략이다. 2021년 독일 요하네스 구텐베르크대학의 과학자들은 서유럽에 서식하는 개미 중 하나인 ‘템노토락스 닐란데리’(Temnothorax nylanderi)를 연구하던 중 이 개미의 장내에 기생하는 ‘촌충’과 관련된 특이한 사실을 발견했다. 기생충에 감염된 일개미 가운데 절반이 3년 이상 생존한 것이다. 일개미의 수명이 보통 1~2년 정도인 점을 생각하면 뜻밖의 결과였다. 과학자들은 기생충이 숙주를 조종해 여왕개미처럼 오래 살 수 있게 해주지만, 대신 매우 게으르게 만든다는 사실을 발견했다. 이 기생충의 종숙주는 바로 딱따구리인데, 딱따구리가 개미집을 공격할 때 쉽게 도망치지 못하고 잡아먹히게 만들기 위해서다. 오래 살게 만드는 것도 역시 최종 숙주인 딱따구리에 잡아먹힐 기회를 오래 보전하기 위한 기생충의 소름 돋는 숙주 조종 능력이다. 작은 기생충이 숙주의 행동은 물론 수명까지 조절하는 비결을 알아내기 위해 요하네스 구텐베르크대 마인츠 유기체 및 분자 진화 연구소의 수잔 포이치크 교수 연구팀은 마인츠 인근 레네베르크 숲에서 이 개미를 잡아와 자세히 분석했다. 연구팀은 감염된 일개미, 감염되지 않은 일개미, 그리고 여왕개미를 해부해서 뇌와 지방체 (fat body)를 조사했다. 지방체는 복부에 있는 조직으로, 곤충에서 신진대사와 면역 체계 등 여러 가지 중요한 역할을 담당한다. 연구팀은 RNA 시퀀싱을 사용하여 뇌와 지방체에서 어떤 유전자가 활성화되어 있는지 분석하고 기생충인 촌충의 유전체 및 전사체 데이터(유전 물질과 활성화된 유전자에 대한 데이터)를 조사했다. 조사 결과 기생충은 호르몬으로 개미의 행동을 조정하는 대신 유전자 스위치를 켜고 끄는 후생유전학(epigenetics)적 기능을 매우 정교하게 조절하는 것으로 나타났다. 예를 들어 기생충에 감염된 일개미들은 지방체에서 여왕개미와 유사한 특징을 보이는 데, 덕분에 여왕개미처럼 수명이 증가했다. 반면 기생충은 뇌에서는 여왕개미와 다른 유전자를 조절했다. 감염된 일개미는 행동, 먹이 섭취, 사회적 반응에 영향을 미칠 수 있는 신호 전달 분자인 여러 신경 펩타이드와 그 수용체의 발현이 감소했다. 이는 게으른 일개미를 만들어 종숙주인 딱따구리가 둥지를 공격할 때 쉽게 도망치지 못하게 만드는 핵심 기전이다. 작은 개미의 장 속에 기생하는 더 작은 기생충이 어떻게 개미의 행동과 수명을 원하는 대로 조절할 수 있는지는 사실 지금까지 미스터리였는데, 이번 연구는 그 이유를 밝혔다는 점에서 의의가 있다. 물론 이유를 알아냈어도 여전히 놀라운 일임에는 틀림없다.

신약개발기업 지엔티파마와 유전체 분석 전문기업 셀레믹스가 세계 최초로 반려동물 치매의 조기진단과 맞춤형 치료 시대를 열기 위해 힘을 모으기로 했다. 지엔티파마는 셀레믹스와 ‘반려견·반려묘 치매 진단을 위한 RNA 바이오마커 발굴 및 차세대염기서열분석(NGS) 기반 분자진단 플랫폼 개발’을 위한 공동개발계약을 체결했다고 27일 밝혔다. 이번 개발 계약에 따라 두 회사는 사람의 알츠하이머병과 유사한 인지기능장애(CCDS)를 앓고 있는 반려견와 반려묘의 혈액 RNA 바이오마커를 발굴하고, 혈액검사만으로 치매를 조기에 진단할 수 있는 NGS 기반 분자진단 플랫폼을 공동 개발한다. 또 조기진단, 질환 중증도 평가, 치료 대상 선별, 치료 반응 예측까지 가능한 통합 정밀의료 솔루션 구축을 추진한다. 지엔티파마는 반려동물 치매 임상자료와 혈액 검체, 국내외 임상 네트워크를 제공하고 글로벌 사업화를 담당한다. 셀레믹스는 RNA 바이오마커 발굴, NGS 진단 패널및 AI 기반 분석 알고리즘 개발, 인허가 및 제조를 맡는다. 공동 연구를 통해 확보되는 핵심 지식재산권(IP)은 공동 소유하며 상용화 수익도 공동 배분할 예정이다. 한편, 제다큐어의 주성분인 크리스데살라진의 반려견 인지기능장애 용도특허가 한국과 캐나다에서 등록 결정됐다. 이를 통해 제다큐어의 글로벌 특허 포트폴리오가 한층 강화돼 해외 라이선싱과 사업화도 한층 탄력을 받을 전망이다. 크리스데살라진은 활성산소 제거와 염증 억제 기전을 동시에 가진 혁신 신약으로, 비임상 연구에서 아밀로이드와 타우 병리 및 신경세포 손상 억제 효과가 확인됐으며, 임상과 시판 후 조사에서는 반려견 인지기능장애 증상 개선과 질병 진행 억제 효과가 검증됐다. 제다큐어는 2021년 국내 최초이자 세계 최초로 허가 받은 이중표적 반려견 인지기능장애 치료제로 국내 2300여개 동물병원에서 처방되고 있다. 지엔티파마는 글로벌 상용화를 위해 유럽 최대 동물의약품 위탁개발생산 기업인 샤넬파마 및 글로벌 동물의약품 인허가 전문 기업 크노엘 애니멀 헬스와 함께 2028년까지 제다큐어의 미국 및 유럽 허가를 완료한다는 계획이다. 곽병주 대표는 “세계 최초의 반려동물 치매 치료제 제다큐어와 혈액기반 RNA 동반진단(CDx)을 결합한 정밀의료 플랫폼을 구축해 반려동물 치매 진단과 치료의 글로벌 표준을 만들겠다”며 “나아가 이를 사람의 알츠하이머병 정밀의료 플랫폼으로 확대하겠다”고 말했다. 또 셀레믹스 김효기 대표는 “양사의 기술과 역량을 결합해 세계 최고 수준의 반려동물 치매 진단 솔루션을 개발하겠다”고 밝혔다.다.

사람들마다 뇌가 늙는 속도는 일정하지 않다. 최근 많은 연구가 가리키는 전환점은 40대 중반에서 50대 초반으로 우리가 아직 ‘한창’이라고 여기는 그 나이다. 게다가 기억력이 예전 같지 않다고 느끼는 순간 뇌에서는 이미 십수 년 전부터 변화가 진행 중이었을 가능성이 크다. 이런 상황에서 미국 샌디에이고 캘리포니아대(UCSD) 의대, 어바인 캘리포니아대(UC어바인) 의대, 서던캘리포니아대 의대, 세인트루이스 워싱턴대 의대, 소크 생명과학 연구소, 캘리포니아대 의대, 뉴욕 게놈 센터, 컬럼비아대 의대 공동 연구팀은 학습과 기억에 결정적인 역할을 하는 뇌 영역인 해마의 면역세포 네트워크가 중년을 기점으로 급격하고 대대적인 재편 과정을 겪는다고 밝혔다. 연구팀은 노화가 퇴행성 뇌질환에서 흔히 관찰되는 만성 신경염증으로 이어지는지를 설명할 수 있는 잠재적 메커니즘을 보여준다고 설명했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 7월 24일 자에 실렸다. 연구팀은 UC어바인 뇌은행과 미국국립보건원(NIH) 뉴로바이오뱅크에 신경학적으로 건강한 정상인이 사후에 기증한 뇌 표본을 활용했다. 연구팀은 40명의 해마 조직을 20~40, 40~60, 60~80, 80~100세 네 연령군에 따라 남녀 각각 5명씩 배치해 분석했다. 연구팀은 세포핵 하나에서 유전자 발현과 크로마틴 접근성을 동시에 측정해 후성유전체를 분석하는 방식으로 29만 5033개 핵에서 18개 세포 유형을 구분했고, 세포핵 하나에서 DNA 메틸화와 3차원 게놈 접촉을 동시에 측정해 2만 2240개의 핵과 13개 세포 유형을 구분해 냈다. 유전자 발현은 세포가 현재 무엇을 하고 있는지 알려주지만 후성유전학적 흔적은 세포가 어디에서 왔는지에 대한 정보를 갖고 있다. 두 접근법을 결합하면 유전자 발현 데이터만으로는 드러나지 않는 노화된 인간 뇌 면역세포의 정체성과 계통의 변화를 포착할 수 있다는 장점이 있다. 분석 결과, 뇌의 1차 면역세포인 미세아교세포가 대략 50세에서 75세 사이에 걸쳐 점진적으로 감소하고 그 자리를 염증 신호가 높아진 세포들이 대체하는 것으로 나타났다. 이렇게 새로 자리 잡은 염증 세포들은 말초 혈액에서 유래한 면역세포의 특성과 비슷한 성질을 보였다. 연구팀에 따르면 미세아교세포는 배아 발생 단계에서 만들어져 사람의 일생 내내 스스로 재생을 반복하며 유지된다고 여겨져 왔지만 이번 연구로 미세아교세포 수명에 대한 이런 통념에 의문이 제기됐다. 또 뇌를 보호하는 혈액-뇌장벽을 유지하는 세포들도 나이가 들면서 기능이 저하된다는 사실을 확인했다. 또 여러 종류의 뇌세포에서 노화와 함께 게놈의 3차원 구조가 광범위하게 무너지는 현상도 확인했다. 연구를 이끈 빙 렌 컬럼비아대 교수는 “이번 연구는 뇌 세포의 점진적이고 구조적 붕괴가 유전자 조절 방식과 세포 정체성의 변화 등과 밀접하게 연결돼 있다는 것을 보여준다”며 “이번 연구 결과가 인간 뇌 노화의 근본적 특징일 가능성이 크다”고 설명했다.

많은 사람이 실험실과 과학자라고 하면 피펫과 시약이 오가는 장면을 떠올린다. 전형적인 생명과학 실험실 풍경을 바꿀 혁신적 인공지능이 등장했다. 연구자가 지시만 내리면 AI가 스스로 유전자 가위 클로닝 프로토콜을 짜고, 액체 취급 로봇을 구동할 자동화 코드를 작성해 낼 수 있게 한다. 연구자들이 반복적 노동에서 벗어나 창의적인 가설 생성에 집중할 수 있는 새로운 시대를 열 것으로 기대된다. 미국 스탠퍼드대 컴퓨터과학과, 스탠퍼드대 의대 병리학과, 암 생물학 연구실, 소아과, 워싱턴대 컴퓨터과학부, 버클리 캘리포니아대 전기전자컴퓨터과학과, 프린스턴대 전기컴퓨터공학과, 생명과학 에이전틱 AI 개발사 사일로, 생명공학 기업 제넨텍, 아크 연구소, 레트로 바이오사이언스, 타마린드바이오 공동 연구팀은 다양한 의생명 연구를 자율적으로 수행할 수 있는 범용 의생명 인공지능(AI) 에이전트 ‘비옴니’(BIomni)를 개발했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 7월 10일 자에 실렸다. 현대 의생명 연구는 질병 기전, 진단, 치료제 개발을 이끌고 있지만 파편화되고 복잡한 작업 흐름 때문에 새로운 발견이 지연되는 경우가 많다. 대규모 실험, 데이터, 도구는 급증하고 있지만 이를 다룰 연구자 수는 턱없이 부족해 수많은 데이터가 제대로 활용되지 못하고 방치되는 경우가 많다. 연구팀이 개발한 비옴니는 의생명과학 분야 25개 하위 분야의 논문 2500여 편을 분석해 ‘행동 공간’을 통합적으로 구축했다. 행동 공간은 AI 에이전트가 의생명과학 연구를 수행하기 위해 자유롭게 꺼내 쓸 수 있는 가용한 모든 연구 도구와 자원의 총체를 뜻한다. 대형 언어 모델(LLM)을 기반으로 한 에이전틱 AI인 비옴니는 105개 소프트웨어 패키지, 150개 전문도구, 59개 데이터베이스가 통합돼 있다. 사전에 설정된 템플릿 없이도 검색 증강 계획과 코드 기반 실행을 통해 작업 흐름을 동적으로 구성한다. 성능 평가 결과 비옴니는 전문가 수준의 정확도를 유지하면서 작업 시간을 획기적으로 단축했다. 염기서열 분석을 통해 얻은 수만 개의 이름 모를 세포 데이터에 생물학적 이름표를 붙여주는 단일 세포 RNA 시퀀싱 주석 달기는 의생명과학 연구에서 필수적이지만 노동집약적 과정이기도 하다. 인간 전문가가 약 230분 걸리던 작업을 비옴니는 75분 만에 마쳤다. 희귀질환 진단은 약 3분, 전장유전체 연관분석(GWAS) 원인 유전자 탐지에서는 단 4분 만에 작업을 완료해 인간 전문가와 대등한 정확도를 입증했다. 연구팀에 따르면 비옴니의 범용성은 웨어러블 센서 데이터를 활용한 코로나19 생리적 지표 및 생체리듬 분석, 다중 오믹스 데이터를 통한 인간 배아 골격계 세포의 유전자 조절 네트워크 분석, 단백질 열안정성 최적화, 액체 취급 로봇 구동을 위한 자동화 코드 생성까지 광범위한 임무를 자율적으로 완수함으로써 입증했다. 연구를 이끈 유레 레스코베츠 스탠퍼드대 교수는 “비옴니가 복잡하고 노동 집약적인 분석을 자동화함으로써 연구자들이 창의적인 가설 생성, 학제 간 협력에 노력을 집중할 수 있게 해줄 것”이라며 “이번 연구는 인공지능이 인간 과학자와 협력해 기초 연구부터 중개 연구까지 의생명 분야의 발견을 가속하는 연구 환경 변화의 이정표가 될 것으로 기대한다” 라고 말했다. 이번 연구 결과에 대해 임수종 한국전자통신연구원(ETRI) 언어지능연구실장은 “이번 연구는 최근 활발하게 논의되고 있는 ‘AI 과학자’(AI Scientist) 흐름을 대표하는 사례로 새로운 생명과학 전용 모델을 개발했다기보다, 대규모 언어모델이 문헌 검색, 데이터베이스 활용, 생명정보학 도구 실행, 코드 작성, 실험 프로토콜 생성까지 연구 전 과정을 하나의 워크플로우로 수행하도록 한 것이다”라고 평가했다. 임 실장은 “비옴니는 연구자의 생산성을 높이는 데는 도움이 되는 연구 보조 플랫폼일 뿐 새로운 과학적 발견이나 창의적인 가설 생성 능력이 충분히 입증됐다고 보기는 어렵다”고 덧붙였다. 박종화 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 교수도 “연구팀에서 밝힌 것처럼 전문가 수준이라고 하는 것은 과장이다”라며 “AI 과학자가 좀 더 발전한다면 미래에는 AI는 반복 계산과 도구 조립을 맡고, 인간은 연구 개발의 방향·가치·철학 판단을 맡게 될 것으로 생각한다”고 설명했다.

국민대학교는 본교 바이오의약전공 김경희 교수 연구팀이 국내외 연구진과의 공동연구를 통해 난치성 소아 악성 뇌종양인 ‘수모세포종’의 새로운 분자 아형을 규명하고, 환자 맞춤형 정밀의료의 가능성을 제시했다고 6일 밝혔다. 이번 연구는 국립암센터 암단백유전체연구사업단이 추진하는 암 단백유전체 기반 정밀의료 연구의 일환으로 수행됐다. 국민대를 비롯해 경희대, 서울대병원, 한국뇌연구원, 고려대, 국립암센터, 울산대, 미국 컬럼비아대 등 국내외 연구진이 참여했다. 연구팀은 100여명의 수모세포종 환자 종양 시료를 대상으로 유전체와 전사체, DNA 메틸화체, 단백질체, 인산화단백질체를 통합 분석하는 대규모 암 단백유전체학 연구를 수행했다. 그 결과 기존 4개 분자군(WNT·SHH·Group 3·Group 4)을 7개 세부 아형으로 재분류하고, 각 아형의 생물학적 특성과 임상 예후를 보다 정밀하게 설명할 수 있음을 확인했다는 설명이다. 김 교수는 “암 단백유전체 정보를 통합 분석해 수모세포종의 분자적 다양성을 보다 정밀하게 설명할 수 있는 새로운 분류 체계를 제시했다”며 “환자 맞춤형 치료 전략 수립과 표적치료제 개발의 중요한 기반이 될 것으로 기대한다”고 말했다. 이번 연구 결과는 네이처 출판그룹이 발간하는 국제학술지 ‘Experimental ＆ Molecular Medicine’(IF 17.5)에 게재됐다.

그린바이오 산업의 시작점인 종자 시장 공략을 위한 ‘종자산업혁신클러스터’가 2032년까지 전북 김제와 새만금 일대에 들어선다. 종자 품종 개발을 넘어 경쟁력 있는 종자를 대규모로 생산하고 가공, 수출하는 핵심 인프라 역할을 맡을 전망이다. 농림축산식품부는 종자산업혁신클러스터 조성을 위한 예비타당성 조사를 진행 중이라고 18일 밝혔다. 전북 김제와 새만금 일대 273㏊에 조성될 혁신클러스터는 디지털 육종, 유전체 분석 등 첨단 연구개발(R＆D) 지원과 종자 생산, 수출을 위한 글로벌 물류 거점이 될 전망이다. 종자는 단순한 씨앗을 넘어 식량 주권의 상징으로 떠올랐다. 러시아-우크라이나 전쟁에 따른 글로벌 밀 부족 사태와 인도의 쌀 수출 중단으로 전 세계 식탁 물가가 흔들렸듯, 식량은 단순한 농업의 문제가 아닌 국가 안보의 문제가 됐다. 세계 종자 시장은 바이엘 등 상위 5개 글로벌 기업이 40% 이상을 장악했다. 유전체 분석, AI 기반 디지털 육종 등에 선제적으로 투자해 격차를 벌리고 있다. 농식품부는 종자산업을 미래 성장산업으로 키우기 위한 투자를 이어왔다. 2016년 11월 전북 김제에 조성된 54.2㏊ 규모 민간육종연구단지는 국내 종자 기업의 품종 개발을 지원한다. 단지를 운영하는 종자산업진흥센터는 민간 기업에 유전자 분석과 육종 컨설팅 서비스를 지원한다. 단지에는 NH농우바이오, 아시아종묘 등 17개 기업이 입주했다. 2024년에는 전체 매출이 전년 대비 약 4배로 뛰는 성과를 냈다. 특히 수박 전문기업 파트너종묘는 2019년 종자산업진흥센터의 육종 지원 서비스를 활용해 스마트팜 재배에 최적화된 수박 신품종을 개발했다. ‘피엠알아이조은’이라 이름 붙은 이 품종은 국내외 유일하게 흰가루병 저항성 씨 없는 수박으로 국내 씨 없는 수박 시장 47%를 차지하고 있다. 농식품부는 한발 더 나아가 올해 김제 종자산업진흥센터 안에 스마트팜 재배 품종 개발용 ‘첨단지능형온실’을 구축하는 사업에 착수했다. 총 20억원이 투입되는 온실은 종자기업이 공동으로 활용하는 개방형 인프라로, 환경제어 설비와 생육 데이터 자동 수집 시스템을 갖춘다. 농식품부 관계자는 “종자는 식량안보의 출발점이자 그린바이오 산업을 꽃피울 핵심 씨앗”이라며 “그 씨앗이 세계 무대에서 꽃피울 날, K종자는 고부가가치 그린바이오 산업 시대를 열 진정한 열쇠가 될 것”이라고 밝혔다. 공동기획 : 농림축산식품부, 축산물품질평가원

쥐를 통해 전염되는 페스트는 인류 역사상 가장 치명적인 감염병이다. 6세기 유스티니아누스 역병, 14세기 흑사병은 당대 인구의 상당 부분을 앗아갔을 정도였다. 페스트의 원인균은 그람음성균인 예르시니아 페스티스이며 이는 가까운 친척뻘 세균인 예르시니아 슈도투베르쿨로시스에서 진화적 시간 척도로 보면 비교적 최근에 갈라져 나온 것으로 알려졌다. 지금까지 페스트 같은 인수공통감염병의 대유행은 신석기 농업 혁명의 산물이라는 통념이 있었다. 사람들이 한 곳에 모여 살면서 인구 밀도가 높아지고 가축을 기르며 설치류가 인간 거주지에 적응하면서 역병이 퍼질 조건이 갖춰졌다는 것이다. 이를 ‘신석기 역학 전환’ 가설이라고 부른다. 그런데 인구 밀도가 높은 주거 환경과 가축화 등이 팬데믹의 필수 조건이 아니라는 증거가 나왔다. 덴마크 코펜하겐대, 글로브 연구소 고대 환경 유전학 연구센터, 영국 옥스퍼드대, 케임브리지대, 런던대(UCL), 존 래드클리프 병원, 미국 산타크루즈 캘리포니아대(UC 산타크루즈), 캐나다 서스캐처원대, 앨버타대, 러시아 이르쿠츠크 국립대, 모스크바 인류학·민속지학 연구소, 중국 티베트고원 연구소 공동 연구팀은 약 5500년 전 시베리아 남동부 수렵채집 집단의 고대 DNA 분석을 통해 지금까지 알려진 가장 오래된 페스트의 증거이며 이 질병의 기원에 대한 실마리를 찾았다고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 6월 18일 자에 실렸다. 앞선 연구들에서 페스트 유발 세균인 예르시니아 페스티스를 선사시대 유럽에서 확인했으며 최대 약 5300년 전까지 거슬러 올라간다고 밝혔다. 이번 연구팀은 시베리아 남동부 바이칼호에서 흘러나오는 앙가라강 유역에 있는 네 곳의 후기 신석기 시대 공동묘지에서 발굴된 사람 뼈를 분석했다. 이 지역은 ‘바이칼 고고학 프로젝트’로 수십 년간 집중 연구된 곳으로 8500~3500년 전의 매장 유적들이 풍부하다. 이들 지역은 청동기 후기 직전까지 수천 년간 수렵, 채집 생활을 거의 그대로 유지했던 것으로 알려졌다. 연구팀은 후기 신석기 시대로 추정되는 46명의 유골 중 어금니, 작은 어금니 뿌리의 치아 시멘트질에서 고대 DNA를 추출했다. 시멘트질은 치아 뿌리를 감싸는 조직으로 다른 뼈 부위보다 혈류를 타고 들어온 병원체 DNA가 잘 보존돼 있다. 연구팀은 이렇게 채취한 DNA를 ‘샷건 시퀀싱’ 분석했다. 시료 속 DNA를 무작위로 잘라 닥치는 대로 읽어내는 기술로 인간 DNA뿐 아니라 그 안에 섞인 미생물과 병원체 DNA까지 한꺼번에 포착할 수 있다. 그 결과 18명에게서 예르시니아 페스티스가 다른 병원체들보다 높은 수준으로 검출됐다. 시기적으로 두 번의 대유행이 있었는데 그 간격은 4~6세기였다. 1차 유행은 약 5520~5265 cal BP, 2차 유행은 5315~4235 cal BP로 나타났다. cal BP는 방사성탄소 연대를 나이테 등으로 보정한 ‘보정연대’로 기준점은 1950년이다. 대략 5500년 전으로 생각하면 된다. 연구팀은 고대 유전체에서 ‘혈통 공유 구간’을 분석해 유골들 사이의 친족 관계를 추정해 가계도로 구성했다. 그 결과 페스트는 작은 가족 집단을 단위로 퍼졌으며 이는 이 질병이 ‘사람 간 전파’됐다는 것을 보여준다. 오늘날 우리가 아는 선페스트는 쥐벼룩이 사람을 물어 옮기는데 폐페스트처럼 감염자의 기침을 통해 비말, 에어로졸로 확산됐을 것이라는 점이다. 또 눈에 띄는 것은 단일한 한 차례의 유행이 아니라 서로 다른 시간대에 사망했음을 의미했다. 균의 최초 출발점은 야생 마멋으로 추정됐다. 바이칼 지역에서 마멋은 페스트의 주요 자연 숙주로 고기와 모피를 얻으려 마멋을 사냥하고 해체하다가 감염되는 사례가 기록으로 다수 남아 있다. 야생 설치류에서 사람으로 넘어온 뒤 사람 사이에서 호흡기로 확산됐다는 시나리오다. 코로나19의 확산 과정과 비슷했다는 것이다. 가장 빠르게 진행된 감염은 8~11세의 어린이에게서 주로 나타났다. 친족으로 추정되는 4~9세의 어린 소녀 셋이 한 무덤에 묻힌 사례도 있었고, 조카와 이모가 페스트에 감염돼 한 무덤에 묻힌 것도 확인됐다. 이에 대해 연구팀은 죽은 이를 정성껏 묻어준 생존자가 있었다는 점은 당시 공동체가 죽은 가족을 돌보는 사회적 행위를 했다는 것을 의미한다고 설명했다. 이와 함께 지금까지 가장 오래된 페스트 시료는 모두 북유럽에서 보고됐지만 페스트의 조상 쪽 균주가 이번에 발견돼 페스트의 기원이 중앙아시아와 동북아시아일 것이라는 가능성에 무게가 실렸다. 연구를 이끈 로더릭 맥클라우드 영국 옥스퍼드대 박사는 “이번 연구는 야생 설치류에서 넘어온 페스트 균에 감염된 사람들이 호흡기를 통해서 감염병을 확산했고 특히 어린이 사망자가 많았음을 보여주며 이런 팬데믹은 일회성이 아니라 수백 년 간격을 두고 다시 발생했음을 제시한다”고 설명했다. 맥클라우드 박사는 “특히 지금까지 알려진 것처럼 인구 밀도 증가·가축화·정주 같은 신석기적 변화가 인수공통 대유행의 필수 조건이 아니었음을 보여주고 그에 따라 페스트를 유럽 후기 신석기 인구 감소의 ‘특별한 원인’으로 보던 해석에도 재검토가 필요하다”고 덧붙였다.

유전체 분석 정확도 99.99% 수준갤럭시 워치 수집 데이터와 결합초개인화 맞춤 의료 생태계 구축미래 성장 동력 확보에 한층 속도 삼성전자가 미국 유전자 분석 장비 기업 ‘엘리먼트 바이오사이언스’에 전략적 투자자로 참여해 1대 주주 지위를 확보했다. 이를 통해 인공지능(AI)과 의료기기, 디지털 헬스 분야 간 시너지를 바탕으로 미래 성장 동력 확보에 속도를 낼 수 있게 됐다. 삼성전자는 엘리먼트의 ‘시리즈 E’ 투자에 참여해 1억 7500만 달러(약 2668억원) 규모의 추가 지분 투자를 집행했다고 10일 밝혔다. 앞서 삼성전자는 2024년 7월 엘리먼트의 ‘시리즈 D’ 투자에도 참여했다. 2017년 미국 샌디에이고에서 설립된 엘리먼트는 유전체 분석 정확도를 업계 최고 수준인 99.99%로 높이고 분석 비용을 획기적으로 낮춘 ‘DNA 시퀀싱’ 기술을 보유하고 있다. 삼성전자가 DNA 시퀀싱과 함께 주목하는 차세대 기술은 ‘멀티오믹스’다. DNA 시퀀싱이 생명체의 ‘설계도’를 읽는 것이라면, 멀티오믹스는 그 설계도가 몸 속에서 실제로 어떻게 구현되고 변화하는지까지 함께 들여다본다. 기존에는 DNA·RNA·단백질을 각각 다른 장비로 분석한 뒤 그 결과를 다시 합쳐야 했으나, 엘리먼트는 하나의 기기로 동시에 분석할 수 있는 기술을 개발했다. 삼성전자는 이번 투자를 계기로 차세대 유전자 진단 등 신사업 기회를 선점해 나갈 방침이다. 우선 갤럭시 워치와 갤럭시 링 등 웨어러블 기기가 수집하는 일상 데이터(수면, 운동, 심박수 등)를 엘리먼트의 유전체 분석 데이터와 결합해 스마트폰 기반의 초개인화 헬스케어 생태계를 구축할 수 있다. 업계에서는 삼성전자가 ‘DNA 기반 맞춤형 건강 관리 및 질병 예측 서비스’를 삼성 헬스 플랫폼을 통해 모바일 환경에서 선제적으로 상용화할 가능성이 높다고 보고 있다. 또 삼성전자는 자사의 AI 알고리즘 및 빅데이터 처리 역량을 엘리먼트의 유전자 분석 소프트웨어와 융합해 ‘AI 기반 유전체 분석 혁신’에 나선다는 계획이다. 이를 통해 복잡하고 방대한 유전체 데이터 분석 속도를 실시간 수준으로 끌어올리고, 질병 조기 판독의 정확도를 한 차원 더 고도화할 것으로 보인다. 노태문 삼성전자 사장은 “맞춤형 의료의 미래를 위한 시너지가 창출될 것”이라고 강조했다. 이번 투자 확대로 인한 엘리먼트 경영권 변동은 없을 전망이다. 디지털 헬스케어 시장은 빅테크의 격전장이다. 구글은 최근 4년 만에 새로운 웨어러블 ‘핏빗(Fitbit) 에어’를 공개하고 개인형 건강 관리 서비스를 통합했다. 또 구글 딥마인드를 통해 단백질 구조 예측 기술 ‘알파폴드’를 고도화하고 있다. 애플은 리서치킷(ResearchKit) 플랫폼을 통해 아이폰과 애플워치 기반으로 건강 연구를 진행하고 있다.

호주는 다른 대륙들과 동떨어져 있어 캥거루나 코알라 등 유라시아, 아프리카, 아메리카 대륙에서는 발견되지 않는 독특한 생물군들이 많이 서식하고 있다. 홍적세 후기에 호주 대륙에서 거대 포유류들의 개체수가 급감한 것으로 보는데 과학계에서는 이를 해석하기 위한 여러 가설이 있다. 대표적인 것이 인간이 호주 대륙에 진출한 약 6만 5000년 전부터 5만 년 전 직후부터 인간의 지속적 사냥으로 무게 44㎏ 이상의 대형 포유류 85% 이상이 자취를 감춘 만큼 인간의 영향이 크다는 것이다. 이에 호주 시드니대, 미국 텍사스 A＆M대 공동 연구팀은 호주의 대표적인 유대류인 코알라는 인류가 호주 대륙에 도착하기 훨씬 이전부터 심각한 개체수 감소를 겪었다고 밝혔다. 연구팀은 과거 홍적세 생태계에서의 인간 주도 멸종 가설은 철저히 반박하고 있지만 현대 인류에 의한 멸종 위기는 명확히 했다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘분자생물학 및 진화’ 6월 9일 자에 실렸다. 코알라 개체수 감소에 대해 인간이나 생쥐처럼 계통적으로 먼 포유류의 돌연변이율 추정치에 의존했던 기존 전장 유전체 분석에 따르면 6만 5000년 전 현생 인류가 호주 대륙에 도착한 이후 코알라 개체 수가 급감했다는 것을 시사해왔다. 이에 연구팀은 부모-자손 트리오 유전체를 해독하고 종 특이적 생식세포 돌연변이율을 계산해 코알라의 정확한 돌연변이율을 처음 계산했다. 새로 계산된 진화 시계를 현재 호주에서 서식하는 야생 코알라 457마리 유전체에 적용하자 개체군 동태 변화의 추정 시기가 앞당겨졌다. 연구팀의 계산에 따르면 코알라 개체수는 약 10만 년 전부터 장기적 감소 추세에 접어들었으며 약 6만 년 전에는 치명적인 병목 현상에 도달했다. 이런 심각한 개체 수 감소는 인류와 접촉하기 훨씬 이전인 후기 홍적세 시대의 극심한 빙하기 환경 변화와 맞물려 일어난 것으로 추정됐다. 이번 연구는 대규모 환경 격변을 개체수 감소의 주요 원인으로 지목했다. 호주 대륙은 고제3기(Paleogene Age) 동안 열대우림이 주를 이루었으나 호주 지각판이 북상하면서 마이오세 동안 급격한 변화를 겪었다. 대륙이 점점 건조해짐에 따라 약 7만 년 전 출현한 눌라보 평원은 반건조 관목림으로 변해 서부 코알라 개체군을 동부 삼림 지대와 고립시키면서 상당한 개체수 감소를 초래했다. 마지막 빙하 극대기 이후 살아남은 코알라 개체군은 다시 확장되어 1만 6500년에서 6000년 전 사이에 5개의 뚜렷한 유전적 개체군으로 나뉘었으며 이들이 오늘날 호주 동해안을 따라 분포하는 개체군 그룹을 형성했다. 그러나 최근 퀸즐랜드, 뉴사우스웨일즈 등 호주 전역에서 코알라를 멸종 위기종으로 지정하게 만든 요인은 토지 개간, 질병, 도시화 같이 명백히 인간에 의한 것이라고 연구팀은 강조했다.

“기후위기와 글로벌 공급망 재편 속에 그린바이오는 식량안보와 농업의 지속가능성을 넘어 대한민국 미래를 이끌 전략산업으로 빠르게 성장하고 있습니다. 디지털 육종과 마이크로바이옴(미생물 유전체) 등 미래 선도 기술 개발과 전문 인재 양성에 더욱 힘쓰겠습니다.” 송미령 농림축산식품부 장관은 8일 서울 중구 한국프레스센터에서 열린 ‘2026 그린바이오 미래전략 포럼’ 개회사에서 “작은 씨앗에서 출발한 농업이 첨단기술을 만나 새로운 산업으로 확장되고 국가 성장동력으로 도약하는 미래가 되고 있다”며 이렇게 말했다. 그는 “걸림돌이 되는 규제는 과감히 개선하겠다”고 강조했다. 김성수 서울신문 사장은 환영사에서 “그린바이오는 미래 식량 문제를 풀어갈 열쇠이자 농촌에 새로운 활력과 일자리를 창출할 수 있는 확실한 해법이 될 것”이라며 “정부·지방자치단체·기업·학계·연구기관의 지혜가 모두 모여 시너지 효과가 나야 한다”고 밝혔다. 그린바이오산업 육성법을 대표 발의한 정희용 국민의힘 의원은 축사에서 “인공지능(AI)을 신품종 개발과 생명 자원 연구에 접목하면 시행착오를 획기적으로 줄이고 상용화 가능성을 높일 수 있다”며 “농생명자원 데이터 고도화와 AI 학습 체계 구축이 필요하다”고 강조했다. 문금주 더불어민주당 의원도 축사에서 “K그린바이오 이니셔티브와 메가트렌드 분석, 투자사와 기업 간 밋업(만남)은 농업의 체질을 근본적으로 바꾸고 신성장 동력을 확보하는 강력한 마중물이 될 것”이라고 말했다.

제주 한우의 고급육 경쟁력이 전국 최고 수준을 이어가고 있다. 제주산 한우 거세우의 1등급 이상 출현율이 3년 연속 전국 평균을 웃돌며 프리미엄 한우 산지로서 입지를 다지고 있다. 26일 제주도에 따르면 축산물품질평가원의 ‘축산물 등급판정 통계연보’ 기준 지난해 제주지역 한우 거세우의 1등급 이상 출현율은 94.3%로 집계됐다. 전국 평균 92.1%보다 2.2%포인트 높은 수치다. 제주 한우의 고급육 비율은 해마다 전국 평균을 앞서고 있다. 2024년에는 95%(전국 91%), 2023년에는 94.7%(전국 91.2%)를 기록했다. 거세우는 근육 내 지방도, 이른바 ‘마블링’ 형성에 유리해 고급육 생산의 핵심 지표로 꼽힌다. 제주 한우의 높은 등급 출현율은 개량사업과 사양관리 체계가 안정적으로 자리 잡았다는 의미로도 해석된다. 도는 비육우 장려금 지원과 우량 한우 수정란 이식, 유전체 분석 지원 등 지속적인 품질 고급화 정책이 성과로 이어졌다고 보고 있다. 실제 도는 한우 등록과 유전체 분석, 저능력 암소 도태 사업 등을 통해 우수 유전자원 확보에 집중해 왔다. 농가의 고급육 생산을 유도하기 위한 비육우 장려금 지원도 병행하고 있다. 도는 앞으로도 사육부터 생산·유통까지 전주기 지원체계를 강화할 계획이다. 우량 암소 다산장려금 지원 등 신규 사업을 확대해 생산성과 품질 경쟁력을 동시에 높인다는 방침이다. 제주 고유 가축유전자원인 제주흑우의 해외시장 공략도 본격화한다. 도는 제주흑우를 프리미엄 브랜드로 육성해 싱가포르 등 해외시장 진출을 확대한다는 구상이다. 김영준 도 농축산식품국장은 “제주 한우는 지속적인 개량사업과 품질 고급화 정책을 통해 전국 최고 수준의 경쟁력을 갖춰가고 있다”며 “농가가 체감할 수 있는 지원을 확대해 제주 한우와 흑우를 세계시장에서 인정받는 프리미엄 브랜드로 키우겠다”고 말했다.

지방자치단체들이 미래 성장동력인 바이오 산업 육성을 위한 전문 인력 양성에 나서고 있다. 경북도는 국립경국대·안동시와 손잡고 지역 바이오산업 경쟁력 강화를 위한 전문 인력 양성에 나선다고 19일 밝혔다. 이번 사업은 산업통상자원부 지원을 받아 기회발전특구 내 투자기업이 필요로 하는 전문 인력을 적기에 공급하기 위해 마련됐다. 국립경국대 산학협력단은 오는 28일까지 ‘2026년 기회발전특구 수요맞춤형 지원사업’의 하나로 추진되는 ‘신규 예비인력 양성과정’ 교육생을 모집한다. 모집 대상은 경북 지역 바이오산업 분야 취업을 희망하는 미취업 전문학사 이상 학위 취득자와 졸업예정자다. 연령은 39세 이하로 제한되며 서류 심사와 면접을 거쳐 최종 교육생을 선발한다. 선발된 교육생은 오는 10월까지 집중 교육을 받게 된다. 교육과정은 ▲바이오산업 공통 이론 및 산업체 견학 ▲기기분석 기반 품질관리 ▲기업 수요 기반 캡스톤 디자인 프로젝트 ▲GMP 관리 기초·심화 교육 ▲업무기획 및 업무관리 등 현장 실무 중심 프로그램으로 구성됐다. 교육생 모집과 신청 방법 등 자세한 사항은 국립경국대 기회발전특구 인력양성사업단을 통해 확인할 수 있다. 경기도와 경기도경제과학진흥원(경과원)은 교육생 500명을 모집해 바이오 전문 인재로 양성하는 교육 프로그램을 운영한다. 교육은 경과원 바이오산업본부 내 교육장에서 이뤄지며 학계와 의료계 전문기관이 참여해 교육생을 대상으로 강의한다. 교육과정은 ▲바이오제품 분석기술 ▲그린바이오산업 인력양성 ▲바이오 빅데이터(유전체) 분석과정 ▲바이오 공정개발 과정 ▲디지털 헬스케어 AI 솔루션 개발 교육 ▲바이오헬스 전문가 양성 등 11가지로 구성됐다. 교육비는 전액 무료로 출석률 80% 이상 교육생에게는 수료증이 발급된다. 앞서 전남도는 2023년부터 세계보건기구(WHO) 글로벌 바이오 캠퍼스에 선정된 화순 백신산업특구에서 매년 1000명의 바이오산업 전문 인력 양성에 들어갔다. 경북도 관계자는 “현장 적응력과 실무 능력을 겸비한 실전형 인재 양성을 통해 지역 바이오산업의 지속가능한 성장을 선도하는 기반을 마련하겠다”고 밝혔다.

광주과학기술원(GIST)은 전남대학교 의과대학·전남대병원·화순전남대병원과 함께 한국형 의사과학자·의과학자 융합인재 양성 사업을 본격화한다고 19일 밝혔다. 이번 사업의 공식 명칭은 ‘K-MediST(Korea Medical Science ＆ Technology)’로, 과학기술정보통신부와 보건복지부가 공동 지원하는 국가적 프로젝트다. GIST-전남대 컨소시엄은 오는 2030년까지 총 194억 원(국비 166억 원 포함)의 사업비를 투입하여 의료 현장의 미충족 수요를 기술로 해결할 융합 인재를 육성한다는 구상이다. 특히 GIST는 배정된 66억 원의 예산을 활용해 AI, 생명과학, 의공학 분야의 연구 역량을 실제 임상 현장과 긴밀히 결합시키고, 독자적인 의사과학자 양성 체계를 구축하는 것을 핵심 목표로 삼고 있다. 전남대 의대와 공동 학위과정을 개설해 향후 5년간 150명 이상의 융합형 인재를 양성하고 16개 이상의 공동 교과목을 개발한다. 전남대 의대 전공의와 의학도를 대상으로 AI·오믹스(유전체·단백질체 등 첨단 바이오 데이터 분석)·의공학 분야 교과목을 제공하고 GIST 의생명공학과 대학원생은 전남대 의대의 임상의학·병태생리 교육과정을 이수하는 교차 공동학위를 운영한다. 의학과 AI를 접목한 면역항암·재생의료·멀티모달(다양한 의료데이터 통합 분석) 분야 세부 트랙을 운영하고 화순전남대병원에 1천332㎡ 규모의 공동연구소를 구축해 의사과학자 6명과 의과학자 12명 등 총 18명의 전담 교원을 확보한다 과학기술논문인용색인(SCI)급 논문 30건 이상, 특허 출원 22건·등록 8건을 목표로 기술 이전과 창업 기반도 마련할 예정이다.

인류는 250년 전 증기기관의 발명과 1차 산업혁명으로 근육을 대체할 수 있게 됐다. 그리고 지금 진행되는 인공지능(AI) 혁명을 통해 처음으로 뇌를 대체할 수 있게 됐다. 특히 인간 생명을 다루는 의료는 AI 기술 활용이 절실한 분야다. 구글 딥마인드가 2016년 AI를 이용해 안과 전문의 수준으로 당뇨망막병증의 진단 능력을 입증했으며 2020년에는 미 식품의약국(FDA)이 의사의 최종 판독 없이 작동할 수 있는 최초의 자율형 AI 의료기기를 승인했다. 현재는 인간의 마음을 읽고 위로하는 수준까지 도달했다. 마음속 고민이나, 누군가에게 말하기 힘든 답답한 이야기를 듣고 진정시키는 능력까지 뛰어나다. 우울증이나 공황장애 환자들에게 인지행동 치료를 하는 디지털 치료제, 독거노인의 말동무가 되는 노인 돌봄 로봇 등으로 활용되고 있다. 영상 진단 분야도 두드러진다. 미 미시간대 연구팀이 개발한 AI 모델은 자기공명영상(MRI)을 수초 만에 분석해 신경 질환을 97.5%의 정확도로 진단한다. 기존 데이터와 환자 병력을 분석해 신속한 피드백을 제공하고 긴급 치료가 필요하면 의료진에게 즉각적으로 경고를 보낸다. 웨어러블 기기와 의료 사물인터넷(IoMT)을 통해 생체 신호가 실시간으로 병원에 전송돼 만성질환자의 관리를 더 정밀하게 할 수 있다. 환자의 유전적 특성과 생활 습관에 맞춘 초개인화 의료도 가능해졌다. 과거 몇 주 걸리던 유전체 분석이 AI 덕분에 몇 시간 만에 완료되고 있다. 수술실에서도 AI의 발전이 눈부시다. AI는 환자의 장기를 가상으로 구현한 디지털 트윈 기술을 활용해 수술 경로를 시뮬레이션하고, 가장 안전한 방법을 제안한다. 전공의들을 교육하는 용도로도 유익하다. AI 기반 수술 로봇은 의사의 손기술에 AI의 정밀함을 더해 출혈과 합병증을 줄이고 있다. 구글 알파고는 2016년 이세돌 9단과의 바둑에서 1패를 당하면서 기보로 남은 74번의 대결에서 73승 1패를 거뒀다. 그러나 2017년 발표된 알파고 제로는 72시간 독학 뒤 기존 알파고와 대결해 100전 100승을 기록했다. 알파고 제로가 한 수에 0.4초 걸리는 초속기 바둑으로 490만판을 혼자 두며 연구한 결과다. 기존 알파고는 수많은 바둑 대국의 기록을 학습시켜서 나온 결과인 데 반해 알파고 제로는 바둑의 규칙을 가르쳐 준 후에 스스로 학습했다. 기존 AI 로봇 수술은 수많은 수술 기록을 입력해 다양한 상황에 대처하는 방식으로 개발해 왔다. 그러나 이제는 AI에게 해부학적인 구조와 수술의 원리만 가르쳐 주면 스스로 학습해 뛰어난 성적의 수술이 가능해질 수 있다는 가능성을 시사한다. 빌 게이츠는 2015년 방한에서 AI는 의료 부문에서 매우 중요하다고 하며 가장 가난한 사람이 AI의 혜택을 보는 데 20년 정도 늦어진다고 했다. 빌 게이츠 재단의 목적은 가난한 계층이 동등하거나 또는 먼저 AI의 혜택을 보게 하는 것이다. 국내 최대 규모의 공공병원인 서울의료원이 AI 도입을 서두르는 이유와 정확히 일치한다. 의료 서비스의 거의 전부를 공공의료에 의존하는 영국 국민건강서비스(NHS)는 1000개 가까운 산하 병원에서 사용되는 수많은 종류의 프로그램을 통합 관리하기 위해 팔란티어 제품을 도입했다. 우리도 서울의료원을 시작으로 공공병원의 AI 도입을 적극적으로 시도하고 상호 간 네트워크를 형성하는 것을 진지하게 고민할 시점이다. 이현석 서울의료원장

지구가 탄생한 후 지금까지 5번의 대멸종이 있었다. 그중 가장 최근에 발생한 다섯 번째 대멸종은 중생대 말 백악기에 발생한 공룡 대멸종 사건으로 잘 알려져 있다. 백악기 말 대멸종 사건의 직접 원인은 현재 멕시코 유카탄 반도 북부 해안 지역인 칙술루브에 떨어진 소행성 때문이다. 소행성 충돌로 기후 변화, 대화재 등 각종 재앙이 연쇄적으로 발생하면서 지구 전체 종의 76%가 사라졌다. 그런데 눈길을 끄는 것은 앞선 네 번의 대멸종에서도 그렇고 마지막 멸종에서도 식물들은 살아남은 것들이 많았다. 이유가 뭘까. 벨기에 겐트대 식물 생명공학 및 생물정보학과, 생물학과, 생명과학연구소(VIB) 식물 시스템 생물학 연구센터, 자연·산림 연구소(INBO), 남아프리카공화국 프레토리아대 생화학·유전학·미생물학과, 중국 난징 농업대 원예학부 공동 연구팀은 자연적으로 일어나는 유전체의 우연한 중복이 꽃피는 식물인 ‘현화식물’ 상당수가 극단적 환경 격변에서도 살아남게 했을 가능성이 크다고 10일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 5월 8일 자에 실렸다. 많은 생물은 부모 각각으로부터 물려받은 두 쌍의 염색체를 갖는다. 그러나 현화식물의 많은 종은 무작위적인 전장유전체 중복 때문에 추가적인 염색체 세트를 갖는 경우가 있다. 바나나 대부분은 염색체 세트가 3쌍이고 밀은 최대 6쌍을 갖기도 한다. 이렇듯 전장유전체 중복은 식물에서 자주 발생하는데 유전체가 커지면 유지하는 데 더 많은 영양분이 필요하고 유해한 돌연변이가 생길 위험성이 높아지며 생식능력에도 영향을 미칠 가능성이 크다. 그래서 야생에서 중복된 유전체가 세대를 거쳐 유지되거나 전달되는 경우는 찾아보기 힘들다. 그러나 유전체 중복은 유전적 변이를 늘리고 유전자가 새로운 기능으로 진화할 기회를 제공함으로써 고온, 건조한 식물 스트레스 환경을 더 잘 견디게 해주기도 한다. 연구팀은 현화식물 470종의 유전체를 분석해 데이터 세트를 구축했다. 이어 과거 전장유전체 중복이 일어났다는 표지가 되는 유전자 블록을 분석한 뒤 식물 화석 44점의 자료와 대조해 중복 사건 발생 시점을 추정했다. 그 결과 시간이 흘러도 유지되는 유전자들은 주요 환경 격변기에 발생한 전장유전체 중복에서 시작된 것으로 나타났다. 여기에는 6600만 년 전 소행성 충돌로 촉발된 대멸종, 생태계가 붕괴된 여러 차례의 지구 한랭기, 약 5600만 년 전 급격한 지구 온난화가 나타난 팔레오세-에오세 최고온난기가 포함됐다. 이에 대해 연구팀은 극한 환경 조건에서는 배수체 식물이 우위를 점했을 수 있으며 더 크고 복잡한 유전체를 유지하는 것처럼 평소에는 불리하게 작용하는 특성이 오히려 유리해질 수 있다고 설명했다. 연구를 이끈 이브 반 더 피어 벨기에 겐트대 교수는 “안정적 환경에서 전장유전체의 중복은 진화의 막다른 골목으로 여겨지는 경우가 많지만 대멸종과 같은 혹독한 환경에서는 예상치 못한 이점을 가져다 줄 수 있음을 이번 연구는 보여줬다”고 밝혔다. 반 더 피어 교수는 “이번 연구 결과는 배수성이 흔하게 나타남에도 불구하고 수백만 년에 걸쳐 식물 유전체에 실제로 남는 경우는 소수에 불과한 이유를 보여준다”며 “오늘날 식물이 기후변화에 어떻게 반응할지에 대한 단서도 제공한다”고 덧붙였다.

학창 시절 세계사 수업 시간에 서로마 제국의 붕괴는 훈족과 게르만족의 연쇄적인 대이동이 원인이라고 배웠다. 정말 그럴까. 얼마나 많은 이들이 한꺼번에 로마 제국으로 밀려들었기 때문에 대제국이 붕괴하게 된 것일까. 그런데 과학은 서로마 제국의 ‘진짜’ 붕괴 이유를 설명해냈다. 독일, 스위스, 스페인, 프랑스, 영국, 이탈리아, 오스트리아, 세르비아 8개국 28개 대학과 연구기관, 공공기관으로 구성된 국제 공동 연구팀은 서로마 제국의 붕괴 이후 중부 유럽의 가족 구조와 인구학적 변화로 이전까지는 유전적으로 구별됐던 집단들이 혼합되며 새로운 사회가 출현했다고 밝혔다. 이로 인해 이때부터 현대 중부 유럽과 유사한 유전적 지형이 형성됐다는 사실을 확인했다. 독일 마인츠 요하네스 구텐베르크대, 바이에른주 인류학 박물관, 바이에른 유물 및 유적 보존 사무소, 라이프니츠 고고학 연구소, 튀링겐주 문화재 보존 및 고고학 사무소, 프라이부르크 알베르트 루드비히대, 뮌헨 루드비히 막시밀리안대, 튀빙겐대, 스위스 프리부르대, 연방 생물정보학 연구소, 스페인 폼페우 파브라대, 프랑스 파리 시테대, 영국 런던대(UCL), 왕립 인류학 연구소, 이탈리아 페라라대, 오스트리아 빌라흐 시립 박물관 및 기록 보관소, 세르비아 국립 고고학 연구소 등 연구자들이 참여했다. 이번 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 4월 30일 자에 실렸다. 서기 4세기부터 7세기는 중부 유럽이 고대 후기에서 중세 초기로 전환하는 시기였다. 이 때는 서로마 제국 멸망, 기독교 확산, 중부 유럽 지역 전체의 정치적 지형 변화 같은 거대한 사회적 사건들이 발생했다. 그렇지만 당시 평범한 개인들의 삶에 대해서는 명확히 알려지지 않았다. 연구팀은 독일 남부 지역 고대 묘지에서 발굴된 258개의 고대 로마 및 중세 초기의 것으로 보이는 유전체를 분석했다. 연구 결과, 서로마 제국 말기에 이 지역에는 두 개의 유전적으로 뚜렷한 집단이 거주하고 있는 것으로 확인됐다. 하나는 북방 혈통을 가진 사람들이었고 다른 쪽은 유럽 전역과 심지어 아시아에서 온 혈통까지 포함돼 매우 다양한 유전적 배경을 가진 로마 정착민들이었다. 서로마 제국의 붕괴는 많은 집단의 이동성을 높였고 새로운 사회의 출현으로 이어졌는데, 유전적 다양성에도 불구하고 서로 다른 지역 집단들은 서로 섞였으며 동일한 물질문화를 공유했다. 연구팀에 따르면 당시 남성의 기대 수명은 43.3세, 여성은 39.8세로 나타났다. 여성의 기대 수명이 짧았던 이유는 출산 때문인 것으로 추정됐다. 재미있는 것은 이 지역 어린이의 81.8%는 최소한 한 명의 조부모와 함께 지낸 것으로 확인됐다. 연구팀은 기독교의 확산으로 인해 핵가족과 평생 일부일처제가 강조됐다는 점에 주목했다. 로마 제국을 포함해 고대 사회는 씨족 중심의 대가족 사회였지만 이번 연구는 5~7세기를 기점으로 핵가족화가 급격히 진행됐으며 근친혼을 엄격히 금지하고 일부일처제를 장려한 기독교의 확산은 방대한 씨족 세력을 약화하고 부부 중심의 작은 가족 단위를 사회 기본 세포로 만드는 결과를 이끌어 냈다. 연구팀은 서로마 제국은 거대 군단이 한꺼번에 밀려들어와 붕괴한 것이 아니라 로마 제국 말기 시스템이 약해진 틈을 타서 다양한 혈통의 소가족들이 빈자리를 채우며 서서히 섞여 들어갔다고 설명했다. 서로마 제국 붕괴와 현대 유럽의 형성은 정복이 아닌 혼합의 과정이었다는 것을 의미한다. 연구를 이끈 요아힘 버거 독일 마인츠 요하네스 구텐베르크대 교수(인류학·인구 유전학)는 “이번 발견은 유럽의 친족 시스템 기원을 포함해 고대 후기에서 중세 초기로의 전환에 대한 통찰을 제공한다”고 설명했다. 버거 교수는 “이 전환기를 기존 역사학계에서 설명하는 것처럼 단순히 게르만족이라는 야만인들이 로마 제국 영토로 대규모 이동해 갈등이 생기고 제국 멸망으로 이어졌다는 단선적인 시각으로 봐서는 안 된다”며 “데이터는 대규모 이주보다는 가족이나 친족 기반의 소규모 집단 단위로 이주가 발생했음을 보여준다”고 덧붙였다.

공룡 화석에서 추출한 단백질로 만든 ‘티라노사우루스 가죽’ 핸드백이 공개되며 과학적 논쟁이 벌어지고 있다. 지난 3일(현지시간) 로이터 등 외신에 따르면 크리에이티브 에이전시 VML과 유전체 공학 기업 오가노이드 컴퍼니, 바이오 소재 기업 랩그로운 레더가 협업해 ‘티라노사우루스 렉스 가죽’으로 만든 핸드백을 공개했다. 이 핸드백은 6600만년 전 멸종한 공룡 티라노사우루스 렉스의 화석에서 추출한 콜라겐 단백질을 바탕으로 제작됐다는 점에서 ‘세계 최초 공룡 가죽 제품’으로 소개됐다. 연구진은 화석에서 발견된 단백질 조각을 분석해 콜라겐의 구조를 재구성한 뒤, 이를 합성 DNA 형태로 만들어 실험실에서 배양하는 방식으로 가죽을 만들어냈다. 이렇게 생산된 소재는 기존 동물 가죽과 유사한 질감을 구현하면서도 동물 도축이 필요 없는 ‘친환경 럭셔리 소재’로 홍보되고 있다. 해당 제품은 네덜란드 암스테르담의 아트 주 박물관(Art Zoo museum)에서 실물 크기 티라노사우루스 조형물과 함께 전시 중이다. 전시는 5월 11일까지 이어지며 향후 경매를 통해 판매될 예정이다. 시작가는 50만 달러(약 7억 4000만원)로 알려졌다. 다만 이를 둘러싼 논란도 적지 않다. 일부 과학자들은 “완전한 공룡 DNA는 현존하지 않기 때문에 엄밀히 말해 ‘공룡 가죽’이라고 부르기는 어렵다”며 ‘과학적 과장’이라고 지적했다. 사실상 현대 기술로 재구성한 단백질 기반 소재일 뿐이라는 설명이다. 메릴랜드대학교 고생물학자 토머스 R. 홀츠 주니어는 “화석에서 발견되는 콜라겐은 피부가 아니라 뼈 내부에서 나온 것”이라며 “단백질이 일치하더라도 실제 가죽의 섬유 구조까지 재현할 수는 없다”고 지적했다. 이에 대해 토머스 미첼 오가노이드 컴퍼니 CEO는 “새로운 시도에는 항상 비판이 따르기 마련”이라며 “그런 비판조차 과학 발전의 토대”라고 밝혔다. 업계에서는 이번 프로젝트를 두고 “패션과 합성생물학이 결합한 상징적 사례”라며 향후 자동차 시트, 명품 소재 등으로 확장될 가능성에 주목하고 있다.