'바이오X'는 인공지능이 바이오와 만나 바꾸는 연구와 산업의 지형을 단백질 구조 예측부터 신약개발, 우주 바이오까지 따라간다. 저자 이성규는 AI와 전기·전자, 로봇, 동위원소가 엮이는 현장을 묶어 지금 한국 바이오가 어디로 가는지 짚는다.

바이오가 맞닥뜨린 가장 큰 변화는 방대한 생명 데이터를 다루는 방식이다. 책은 DNA, RNA, 단백질을 분석하는 현장에서 인공지능이 어떤 속도로 연구 지형을 바꾸는지부터 꺼낸다.

먼저 단백질 구조의 예측부터 다룬다. 로제타폴드와 알파폴드가 상징하는 변화는 구조 규명에 들던 시간과 비용을 줄이면서 신약 탐색의 출발선을 앞당겼다.

"단백질 구조 예측이란 주어진 아미노산 서열이 어떤 단백질 구조를 형성할지를 인공지능을 통해 예측하는 것."(26쪽) 이 흐름은 약물 재창출과 후보물질 스크리닝으로 이어진다. 이미 쓰이거나 폐기된 물질에서 새 적응증을 찾고, 영상 판독과 항암제 개발까지 AI의 적용 범위를 넓혀가는 과정이 1장에 모인다.

책은 2024년 노벨상 과학 부문이 인공지능의 영향력을 상징적으로 보여줬다는 대목도 짚는다. 단백질 구조 분석과 예측, 머신러닝 연구가 생명과학 혁신의 핵심 도구로 올라선 흐름을 압축한 장면이다.


시야는 곧 전기·전자와 바이오의 결합으로 넓어진다. 우울증 치료 전자약, 뇌-컴퓨터 인터페이스, 전자 피부, 광유전학 같은 사례는 뇌와 신경을 정밀하게 다루려는 기술 경쟁을 한 축으로 묶는다.

"뇌질환의 새로운 돌파구는 전기와 바이오의 융합에서 나올 수 있다고 봐도 큰 무리가 없다."(71쪽) 특히 전기신호를 읽고 다시 보내는 장치가 뇌질환 치료의 돌파구가 될 수 있다는 설명에 무게를 둔다. 뇌전증과 파킨슨병 같은 질환을 다루는 방식이 약물 밖으로 확장되는 셈이다.

로봇 장에서는 바이오 영감 기술이 전면에 선다. 휴머노이드와 소프트로봇, 바퀴벌레 사이보그, 엑소 스켈레톤, 로봇 개를 한 줄로 세우며 생명체의 구조와 움직임을 기계가 어떻게 빌려오는지 보여준다.

대표 사례로는 UC 버클리 연구진이 호박벌에서 착안해 만든 초소형 비행 로봇이 나온다. 무게 21g의 이 장치는 공중 정지와 궤도 변경이 가능하다는 점에서 자연 모사가 로봇 설계의 실전 언어가 됐음을 드러낸다.

우주 바이오 대목은 미세중력 환경이 신약개발을 어떻게 바꾸는지에 초점을 맞춘다. 방사선에 강한 생명체 연구와 단백질 결정화, 방사성동위원소 치료를 한 흐름으로 묶어 미래 산업의 좌표를 그린다.

스페이스X 우주선을 이용한 MSD의 키트루다 결정화 실험은 그 가운데 가장 구체적인 사례다. 국제우주정거장에서는 39마이크로미터 크기의 균일한 단일 입자 분포가 형성됐고, 지상 대조실험에서는 13마이크로미터와 102마이크로미터의 이중 입자 분포가 나타났다고 소개한다.


5장은 요즘 바이오의 현안으로 시선을 돌린다. 장기칩과 오가노이드는 동물실험 대안으로 떠오르고, 칩 안에 유체를 흘리고 분자를 이동시키는 미세유체학이 바이오와 만나는 지점을 또렷하게 보여준다.

"미세중력 환경이 신약개발에서 매우 중요하다는 점을 알려준다."(149~150쪽) 여기에 개인 맞춤형 치료와 면역, RNA 연구 흐름이 이어지고 비만약 경쟁도 빠지지 않는다. 특히 주 1회 주사를 월 1회로 바꾸는 장기 주사형 비만약과 이를 가능하게 하는 장기 지속형 기술이 국내 바이오기업의 경쟁력으로 제시된다.

마지막 장은 한국 바이오산업의 구조를 세 갈래로 정리한다. 바이오 플랫폼 기술, 바이오시밀러와 위탁개발생산, 신약개발이 그 축이며 이중항체 기술과 약효 지속성 기술, 셀트리온과 삼성바이오로직스 같은 사례가 함께 배치된다.

정책을 보는 시선은 낙관 일변도가 아니다. 바이오 자체보다 AI와의 융합에만 정책이 쏠릴 수 있다는 현장 우려와 정권 교체 때마다 연구개발 주제가 흔들리는 현실을 함께 적어 넣는다.

저자 이성규는 연세대학교에서 생명공학을 공부했고 같은 대학 언론홍보대학원에서 저널리즘을 전공했다. MBN을 거쳐 YTN 사이언스에서 과학 전문 기자로 활동했다.

△ '바이오X'/ 이성규 지음/ 248쪽

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