지속가능한 발전을 위한 과학기술
MD Anderson UT Health Korean Graduate Student Association
과거의 사례를 통해 본 생물학/의학 혁명
토마스 쿤의 “과학 혁명의 구조”에 따르면 과학 혁신은 임계점에 도달하였을 때 폭발적으로 일어난다고 합니다. 저자의 설명에 따르면, 선대의 과학 지식이 축적되어 이를 바탕으로 과학 혁명은 점진적으로 이루어지다가, 그 축적된 과학 지식이 어느 한 순간 혁신적인 결과물을 낳는다고 합니다. 가장 크게 와 닿는 역사적 사례는 산업혁명입니다. 기존 물리학과 기계 작동 원리에 대한 지식이 축적되어, 이러한 지식이 증기기관차, 그리고 기계화된 공장이라는 혁신적인 결과물을 낳아서 인류는 발전하게 되었습니다. 그리하여 기존의 가내수공업적인 생산라인이 점차 대량생산적인 구조로 바뀌게 되어, 생산 효율이 올라가고 단가는 내려가게 되어 많은 인류의 기성품에 대한 접근이 용이하게 되었습니다.
생물학에서 또한 과거 이러한 사례를 찾아볼 수 있었습니다. 과거 소아마비 바이러스 감염과 이러한 감염에 의한 합병증은 큰 인류적 위협이었습니다. 소아마비 바이러스는 기존의 감염자의 배설물이나 분비물에 노출되어 걸리는 질병으로서, 감염자의 90%정도가 증상이 없음에도 불구하고 감염성이 매우 높은 바이러스를 배출하였습니다. 이러한 점 때문에 공공기관이나 호수, 학교 등 인구 접촉이 높은 곳에서 급속도로 전파되어 사회 문제가 되었습니다. 이러한 보건문제를 해결하기 위하여 미 정부 주도로 Jonas Salk와 Albert Bruce Sabin 박사가 주축이 되어 두 팀이 독립적으로 백신 개발에 나서, 성공적으로 백신을 만들었습니다. 그들의 연구로, 1979년 소아마비 바이러스는 공식 박멸되었습니다. 이러한 생물학/의학적 혁명은 과거 선대 과학자들로부터 이어져 내려온 면역학과 미생물학에 대한 지식이 있었기에 가능하였습니다. 과거에 축적된 지식이 임계점을 맞이하여 혁신의 형태로 나타난 것입니다.
현재 일어나고 있는 생물학/의학 혁명
21세기 현재에도 이러한 생물학/의학 혁신은 일어나고 있습니다. 대표적 사례로 암 면역요법입니다. 저희 대학원이 속한 MD Anderson Cancer Center의 James Allison, Ph.D. 교수님께서 암 면역요법에 대한 공헌으로 2018년 노벨 생리의학상을 수상하셨습니다. 이 암 면역요법의 경우, 인체 내에 자연적인 면역 세포 중 자체적으로 암을 인식하고 제거 할 수 있는 세포를 선별, 추출하여 이 세포들을 활성화시키고 배양시킵니다. 이러한 활성화된 면역 세포들을 다시 환자에게 주입하여 면역 체계를 강화시키고 이를 통하여 암을 억제시키는 생물학적 요법입니다. 이러한 개인화된 암 면역요법은 실제 병원에 적용되어 암 환자들의 생존율을 크게 증가시켰습니다. 이러한 의학적 발전은 면역학과 암 생물학과 같은 기초과학에 대한 지식이 축적되어 혁신의 형태로 나타난 것입니다.
또 다른 성공적 생물학 발전의 예시는 Crispr/cas9 유전자 편집법입니다. 이 기술의 경우, 흥미롭게도 요거트 회사에서 요거트를 효율적으로 만들기 위해 연구하던 중 최초로 발견된 유전자 편집법이었습니다. 요거트를 만드는 박테리아가 바이러스에 감염되어 요거트 수득률이 떨어지자, 박테리아의 항 바이러스 면역체계를 연구하여 보다 효율적으로 요거트를 만들고자 연구를 하던 중, 박테리아 자체의 면역체계에 유전자를 편집하는 기술이 있다는 것이 밝혀졌습니다. 이러한 Crispr/cas9의 경우 기존에 존재하던 유전자 편집법보다 간편하고, 선별적으로 해당 유전자를 편집할 수 있다는 편리함으로 인하여 연구실에서 널리 이용되고 있으며, 실제 유전병 치료(검형적혈구빈형증)를 위한 임상실험의 단계에 있습니다. 이러한 혁신적인 유전자 편집법 역시, 기초과학의 연구가 축적되어 나타난 놀라운 성과라고 생각합니다.
지속 가능한 발전을 위한 연구
위에서 언급한 백신개발, 암 면역요법, 그리고 Crispr/cas9 편집법에 나타난 과학 혁명의 사례들은 한가지 중요한 공통점이 있습니다. 선대 과학자와 생물학자들의 연구를 통해 밝혀진 생물학적 지식이 쌓이고, 이를 기반으로 과학혁명의 혁신이 이루어졌다는 점입니다. 모든 사례에서 찾아볼 수 있듯이, 처음부터 주도하에 혁신적인 결과물을 낳기 위해 이루어진 연구는 없었습니다. 기초 과학에 대한 열정과 호기심으로 시작된 연구들이 후대에 전해지고, 그러한 연구들이 사회적인 필요와 만나게 되어 이러한 위대한 결과물이 나오게 되었다고 생각합니다. 그렇기에 지속 가능한 발전을 위해서는 기초 과학에 대한 지속적인 투자와 지원이 이어져야 한다고 생각합니다. 현재 이루어지는 기초 과학 연구 중 어느 것이 미래 세대에 혁신으로 이루어질지는 아무도 알 수 없습니다. 그러나 이러한 연구와 지식이 쌓이면, 그러한 지식들이 다음 세대의 인류가 지속 가능한 발전을 위한 밑거름으로 쓰이게 된다는 점에는 의심할 여지가 없습니다.
만남후기
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KOSEN 관계자분들의 지원 덕분에 학생 동료 여러분들과 좋은 토론 시간 보냈습니다. 지원에 감사드립니다.
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이번 행사를 통해 코센에 대해서 알게 되었고 또한 지속 가능한 발전에 대해서 생각하는 좋은 시간이였어요. 앞으로 저희 단체와 코센 관계가 지속되고, 코센을 통하여서 다른 학생분들과도 좋은 협업을 이루는 기회가 있엇으면 좋겠습니다.
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과거 과학 혁명의 사례를 통해 우리가 하는 연구가 잠정적으로 사회와 인류 발전에 기여할 수 있음을 생각하는 유익한 시간이었습니다.
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저희 학교가 위치한 Texas Medical Center 같은 경우, 학생들과 연구원분들의 유대 관계가 강한편입니다. 이러한 모임을 통해 네트워크가 더욱 활성화되어 보다 원활한 연구 환경 조성에 도움이 되었으면 합니다.
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코센에서 이러한 좋은 만남과 토론의 기회를 주시어 너무 감사드립니다. 저희가 하는 연구에 큰 격려가 되었습니다.
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신입생 재학생들과 좋은 시간을 보냈습니다. 코센 여러분 너무 감사드려요!
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타국에서 공부하는 학생들까지도 챙겨주시는 코센분들께 감사의 마음을 표합니다.
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신입생으로서 모임에 참석하게 되었는데, 너무 유익한 시간이었습니다.
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유익한 토론과 학생들끼리의 화합이 잘 어우러진 모임이었습니다.
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지속 가능한 발전을 위한 생물학 기술에 대해 생각해보고, 저희들이 하는 연구의 중요성에 대해 생각하는 좋은 시간이었습니다.