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인공지능의 발달로 많은 역할이 인력 대신 인공지능으로 대체될 듯 하다. 대표적인 예로 현재 펜실베니아 주의 일부 지역에서는 시범적으로 무인 UBER ride를 운영하고 있고, 무인 배송 시스템도 여러 산업에서 시범 운영 중이다.

생명공학과 관련하여, 약제사나 외과 수술 의사의 경우 인공지능으로 대체가 논의 되고 있다. 사람에 비해 실수로 인한 오류가 적다.

진단의학의 경우 환자들의 의료정보, 생활정보 및 유전자 정보들로 구성된 빅데이터 분석이 보다 정확한 개인 특화적인 치료 가이드라인을 제시해 줄 수도 있다.

NCI의 경우 여러 암환자들의 유전자 정보 분석을 통하여 보다 정확한 치료 타겟을 찾으려는 노력들이 계속 되고 있다. 예) TCGA (The cancer genome atlas), Companion diagnostics & precision medicine (targeted treatment) 등.

최근 한국의 언론지 상을 뜨겁게 달구었던 한 바둑기사와 알파고와의 대국이 생각난다. 머지않아 인공지능이 이 지구를 지배할 수 있다는 우려가 현실로 다가오고 있음을 느끼게 하는 커다란 이슈였기 때문에 이는 많은 사람들의 관심을 집중시켰던 하나의 ‘사건’이 되었던 것 같다.

생물학과 컴퓨터공학이 결합한 합성생물학이나 의학과 정보통신기술이 결합한 사물인터넷을 통한 의료 서비스가 등장하는 요즘 점점 서로 다른 개별 기술이 융합되어 새로운 분야가 탄생하고 있다.

4차 산업혁명을 인공지능, 융합 등 몇 가지 단어로 규정짓는다면, 생명과학 분야는 약간 다른 개념을 적용해야 할 듯하다. 여전히 실험실에서 일어나는 대부분의 일들은 사람의 손을 거쳐 진행되고, 사람의 손을 통해 마무리 된다. 인공지능이 적용된 생명과학 분야는 아직 상상하기 어렵지만, 가장 가까운 미래에 가능할 것이다.

생명과학에서의 4차 산업혁명은 인공지능보다는 좀 더 정밀하게 개인화된 질병의 진단 및 치료가 아닐까 생각한다. 유전자 암호 해독- 유전자 조작- 유전자 도입- 유전체/단백체/대사체 상호 관계 등으로 이어지는 전통적인 정밀 진단/치료의 흐름부터, 이를 현실화한 지극히 세포치료(CAR-T 등)까지, 다양한 형태의 맞춤 치료는 인간의 수명을 비약적으로 증가시킬 것이다.

4차 산업 혁명이 점차 가시화되면서 척수 손상 환자들과 같이 신경계 기능 이상으로 일상생활을 스스로 할 수 없는 장애인들에게 희망 가득한 뉴스가 찾아왔다. 바로 외골격 로봇의 도움으로 그들이 다시 걸을 기회가 찾아온 것이다. 현재 실험 연구 수준에서 일상생활이 불편한 장애인들에게 제2의 삶을 선사해주는 외골격 로봇 연구가 진화를 거듭하고 있다. 외골격 로봇은 마치 아이언맨처럼 슈트를 착용하고 뇌 손상 환자들의 부족한 근력을 보조해주는 목적으로 개발되고 있으며, 미국에서는 지난달 FDA로부터 개인을 대상으로 상용화가 승인되었다.

4차 산업의 발전은 기존의 방대한 데이터를 대신 분석해 줌으로써 가설 수립에 대한 시행착오를 줄여줄 뿐만 아니라, 자동화를 통한 실험 수행 시간의 단축을 가져다 줄 것으로 사료됩니다. 이를 통해 기초 연구부터 임상에 적용하기까지 그리 오랜 시간이 걸리지 않게 되리라 기대해봅니다.

생명과학 분야의 4차 산업혁명

내일부터 1주일간 브라질에서 학회가 열린다. 매일 환자 샘플이 들어올 계획이고 몇 가지 테스트 해보고 싶은 것이 있어 실험계획을 업무용 PC에 입력한다. 샘플 분석, 세포주에서 확인, 유전 조작 마우스 준비를 위한 제반 정보들을 입력하니, 타임라인이 한 화면에 뜬다. 필요 시약, 소요 시간, 그간 데이타를 기반으로 한 예상 결과, 예상 통계 조사까지.. 승인하면 필요한 시약들은 자동 주문되고 냉동 보관되어 있던 세포주가 인큐베이터로 옮겨져 배양이 시작되며, 마우스 준비를 위한 배아부터 유전자 주입을 위한 준비과정들이 일사분란하게 진행된다. 잘 돌아가는지 한번 스윽 둘러보고 불끄고 퇴근. 다음 날, 공항에서 메시지함을 열어본다. 어제 밤 사이 진행된 결과가 실시간으로 보여지며, 진행율이 표시된다. 10시간 후면 단백질 실험 결과가 보여질 예정. 비행기에서 단백질 실험 결과를 확인하고 다음 실험 계획에 대한 승인. 학회 기간 동안 틈틈이 실험 진행사항을 살펴보니 동물 실험 없이 재밌는 결과가 확인됐다. 몇 개 데이터를 추려서 간단한 주석을 달고 2단락의 내 생각을 써서 온라인 저널에 보냄. 2시간 후 댓글이 달리기 시작한다. 자기 결과랑 일치한다는 의견, 말도 안된다는 의견 등등.. 거기에 대한 내 의견을 써서 올리고 결과들이 차곡차곡 쌓이기 시작하면서 ‘동의함’이 1만건이 넘어간다. 1주일 후 내 논문이 25개의 다른 논문에 인용됐다. 재밌는 결과가 보이니 내 환자군 샘플에서 테스트를 해봐야겠다.