[미리보는 `금요일에 과학터치`] `아톰` 같은 인공 생명체 현실화될까

[미리보는 '금요일에 과학터치'] '아톰' 같은 인공 생명체 현실화될까

'미래에는 영화 속의 로봇 태권브이와 같이 인류가 만든 인공 생명체가 지구를 구할 수 있을까?'

최근 생명공학 기술이 급속하게 발전함에 따라 마치 기계장치를 만들 듯 표준화된 생물학적 부품들로 지능형 인공 생명체를 만드는 합성생물학의 시대가 열리고 있다.

제롬 글렌 밀레니엄 프로젝트 회장은 올해 초 합성생물학의 중요성과 사회에 미칠 영향을 이야기했다. 그는 "합성생물학은 유전공학과는 개념이 다른 것이다. 전혀 없었던 종(species)을 만들어 내는 것으로 산업혁명보다도 넓은 혁명이다. 자동차산업이 만든 차와는 달리 만들어진 생명체는 세계와 상호작용하면서 큰 변화를 몰고 올 것이다. 인터넷이 몰고 온 급속한 변화도 합성생물학에 비하면 미미한 것이다"라고 했다.

그럼 합성생물학의 현주소는 어디일까? 아직까지는 인공 생명체의 성능이 '로봇 태권브이'만큼 강력하지 않은 탓에 현재 우리 인류가 직면하고 있는 광범위한 문제들을 해결하려면 다소 시간이 걸릴 것이다. 하지만 또 다른 영화의 주인공인 '로보캅' 정도의 성능을 갖춘 인공 생명체들은 이미 만들어져 다양한 분야에 응용되고 있다.

현재 합성생물학의 응용분야는 ▷바이오리파이너리(인공생명체를 이용해 석유로부터 분리돼 사용되고 있는 화학물질이나 의약품 생산 ▷바이오에너지(바이오디젤, 바이오수소, 바이오가솔린 생산) ▷환경오염 물질 정화 ▷생물체 기반 치료제(암, 에이즈, 유전병과 같은 질병을 치료하는 인공 생명체) 등이다.

유니스트 나노생명화학공학부 이성국 교수 연구팀은 인공 미생물을 개발해 바이오매스로부터 다양한 화학물질을 생산하는 바이오리파이너리 연구를 수행하고 있다. 이 교수는 2009년부터 2015년까지 국가 지원을 받아 연구가 진행되고 있는 기후변화대응 기초원천 기술 개발 연구단의 단장으로서 인공 미생물을 개발해 바이오에너지를 생산하는 연구를 진행 중이다.

연구팀은 현재 인공 대장균을 세계 최초로 개발했고, 바이오매스로부터 대장균을 이용한 바이오연료 생산 가능성도 열었다. 이와 같이 앞으로도 고도의 지능형 인공 생명체들은 계속 제작될 것이고 이들이 지구와 인류를 여러 어려운 문제로부터 구해줄 것이다.

이번 강연에서는 생태계에서 미생물의 역할과 지능형 인공 생명체를 만드는 방법 및 원리에 대해 살펴본다. 특히 생태계에 존재하는 자연 미생물과 인공 미생물의 차이점을 살펴보고 지능형 생명체의 응용 분야를 알아볼 예정이다. 최근 미국의 크레이크 벤터 박사가 미생물 지놈을 화학적으로 합성, 새로운 세포에 주입시켜 인공 생명체를 만들 수 있는 가능성을 보여줬는데 이 같은 성공 사례도 함께 소개한다.

20세기를 전자산업의 시대라고 한다면 21세기는 생명공학의 시대다. 전자산업과 유사하게 상호 교환이 가능하도록 표준화된 생물학적 부품을 만들고, 이를 이용해 새 기능을 가진 생물학적 시스템(장치)이나 생물체(컴퓨터)를 제작하는 합성생물학이 주도하는 세상이 온 것이다.

이 교수는 이번 강연에서 합성생물학과 컴퓨터 산업을 비교, 설명해 합성생물학을 좀 더 쉽게 이해할 수 있도록 할 예정이다. 또 현재 합성생물학의 초기 단계에서 만들어지고 있는 인공 미생물들이 응용되고 있는 분야(바이오리파이너리, 바이오에너지, 환경오염 물질 정화, 생물체 기반 치료제)를 소개한다.