세계를 재부팅하다

오늘날, 생명공학 혁명은 과학과 기술의 새로운 장을 열며, 이를 선도하는 수많은 생명공학 회사들이 새롭게 설립되고 있습니다. 암젠, 오르가노제네시스, 젠자임, 칼진, 마이코겐, 미리어드와 같은 선구적인 기업들은 세계 역사상 제2의 위대한 기술 혁명으로 불리는 생명공학 혁명의 대열에서 빛나는 업적을 남기고 있습니다. 이들 회사는 생명과학의 획기적인 발전을 바탕으로 질병 치료, 유전자 분석, 환경 정화 등 다양한 분야에서 탁월한 성과를 거두고 있습니다. 또한, 다국적 기업들도 생명공학 연구에 막대한 자금을 쏟아붓고 있으며, 이들 기업은 뒤퐁, 노바티스, 업존, 몬샌토, 엘리 릴리, 롬&하스, 다우 케미컬과 같은 글로벌 거대 기업들이 포함됩니다. 이들 기업은 연구 개발에 대한 지속적인 투자와 생명공학 기술을 응용한 상용화 방안을 모색하면서, 산업 전반에 걸쳐 그 영향력을 확장하고 있습니다.

 

이러한 기업들은 생명공학 시대의 첫 과실을 맛볼 수 있도록 다양한 노력들을 기울이고 있습니다. 각 기업은 연구 개발 지침을 마련하고, 장기적인 안목에서 설비 점검과 새로운 인력 확충을 서두르며, 생명과학의 성과를 경제에 도입하려는 노력에 집중하고 있습니다. 생명공학 기술이 상업화되기 시작하면서, 이 분야의 기업들은 새로운 산업 영역을 개척하며, 그들의 기술적 혁신이 세상을 어떻게 변화시킬지 예고하고 있습니다.

 

이미 미국 내에는 1,300여 개의 생명공학 회사가 있으며, 이들 기업의 총수입은 연간 거의 130억 달러에 달하고, 10만 명 이상의 종업원을 고용하고 있습니다. 이는 불과 10년 사이에 일어난 일로, 앞으로 몇 세기 동안 지속될지도 모를 기술과 경제 혁명의 시작 단계에 불과한 성과입니다. 생명공학의 발전은 그 속도가 매우 빠르며, 다양한 산업 분야에 걸쳐 실질적인 변화를 일으키고 있습니다. 노벨 화학상 수상자인 라이스 대학의 로버트 컬은 그의 동료들에게 20세기가 물리학과 화학의 세기였지만, 21세기는 생물학의 세기가 될 것이라고 선언하였습니다. 실제로 새로운 생명공학 기술은 모든 분야에서 이미 실질적인 개조를 시작하고 있으며, 그 효과는 점차적으로 더 뚜렷해지고 있습니다.

 

광산업 분야에서는 과학자들이 광물을 추출하는 기존의 인력과 기계 대신 새로운 미생물을 개발하고 있습니다. 1980년대 초, 코발트, 철, 니켈, 망간과 같은 금속을 먹어버리는 유기체에 관한 실험이 있었습니다. 한 회사는 저등급 구리 광석 속에 박테리아를 삽입하여, 이 박테리아가 광석 속에서 생산한 효소가 염기들을 파먹어 들어가 거의 순수한 형태의 구리만 남게 된다고 발표했습니다. 이는 기존의 채광 기술로는 추출하기 어려운 저등급 광석을 더 경제적으로 처리할 수 있는 가능성을 보여주었습니다. 또한, 과학자들은 금이 포함된 무기 물질을 미생물을 이용해 분해하고, 그로 인해 금 회수율을 높이는 방법을 개발하고 있습니다. 미래에는 광물 업계가 더 경제적인 방법으로 저등급 광석을 처리하고, 미생물을 이용한 생물학적 채광 기술에 의존하게 될 것으로 기대됩니다.

 

에너지 분야에서는 석탄, 석유, 천연가스를 대체할 수 있는 재생 가능한 자원을 개발하기 위한 실험이 활발히 진행되고 있습니다. 이미 사탕수수 줄기와 같은 농작물에서 자동차 연료로 사용할 수 있는 알코올이 생산되고 있으며, 과학자들은 이를 개선하기 위한 연구를 지속하고 있습니다. 앞으로 몇 십 년 내에는 사탕수수나 곡류 농작물에서 추출된 에탄올이 미국 자동차 연료의 약 25% 이상을 공급할 것으로 예측됩니다. 과학자들은 생명공학 기술을 활용하여 화석 연료를 완전히 대체할 수 있는 생물연료를 개발하는 방법을 더욱 정교하게 연구하고 있습니다. 최근에는 농촌 쓰레기, 음식물 찌꺼기, 도시 지역의 고형 쓰레기, 종이 찌꺼기들을 분해하여 에탄올로 바꿀 수 있는 대장균 박테리아 종을 개발했습니다. 이러한 연구는 에너지 생산의 패러다임을 바꾸는 중요한 기회를 제공합니다.

 

화학 업계의 과학자들은 오랫동안 석유를 기반으로 한 플라스틱 생산 원료를 미생물과 식물이 생산하는 재생 가능한 자원으로 대체하려는 기술을 연구해왔습니다. 영국의 ICI라는 회사는 다양한 탄성률을 가진 플라스틱을 생산할 수 있는 박테리아 종을 개발했으며, 이러한 플라스틱은 미생물에 의해 100% 분해될 수 있습니다. 이 플라스틱은 유화 플라스틱 수지처럼 다양한 용도로 활용될 수 있습니다. 1993년에는 워싱턴 카네기 연구소의 식물학 연구 책임자인 크리스 좀머빌 박사가 겨자 식물에 플라스틱 생산 유전자를 삽입하여, 겨자 식물을 마치 플라스틱 공장처럼 바꾸는 실험을 진행했습니다. 몬샌토 사는 2003년까지 플라스틱 생산 식물을 상업적으로 판매할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

 

섬유와 포장재 분야에서도 새로운 방법을 찾기 위한 연구가 이루어지고 있습니다. 미 육군은 거미줄을 만드는 거미 유전자와 유사한 유전자를 박테리아에 삽입하여, 견직물을 생산하는 실험을 하고 있습니다. 거미줄은 현재까지 알려진 가장 질긴 섬유 중 하나입니다. 과학자들은 이 견직물 생산 박테리아를 대량으로 배양하여, 비행기 부품에서 방탄조끼에 이르기까지 다양한 용도로 사용될 수 있는 견직물을 생산할 것으로 기대하고 있습니다. 이러한 연구는 생명공학 기술이 군사 분야나 다른 산업 분야에서의 응용 가능성을 제시하는 사례로, 앞으로의 발전 가능성이 매우 큽니다.

 

또한, 생명공학 기술은 환경 정화 분야에서도 핵심적인 역할을 할 것으로 기대됩니다. 생물정화법은 미생물과 같은 유기체를 이용하여 유해한 오염 물질을 제거하거나 중화하는 기술입니다. 과학자들은 유전자 조작된 버섯 균류, 박테리아, 조류 등을 이용해, 수은, 구리, 카드뮴, 우라늄, 코발트와 같은 금속 오염 물질이나 방사성 물질을 포획하는 생물 흡수 시스템을 개발하고 있습니다. 한 생명공학 회사는 방사성 폐기물 정화에 활용될 수 있는 유전자 배열을 밝혀냈고, 이를 통해 새로운 생물학적 수단을 개발하려는 노력이 이루어지고 있습니다. 매년 미국에서만 2억 톤 이상의 유해 물질이 발생하며, 이를 정화하는 데 소요되는 비용은 1조 7,000억 달러를 초과할 것으로 추정되고 있습니다. 생물정화법은 앞으로 성장 산업 중 하나로 자리 잡을 것으로 보이며, 산업 전반에서 중요한 역할을 할 것입니다.

 

임업 회사들도 생명공학 기술을 이용하여, 더 빠르게 성장하고 질병에 저항력이 강한 나무를 개발하는 연구를 진행하고 있습니다. 칼진 사의 과학자들은 나무의 셀룰로오스를 더 효율적으로 생성할 수 있는 유전자를 발견하고, 이를 통해 펄프와 제지 산업에서 더욱 효율적인 나무를 생산하려는 노력을 기울이고 있습니다. 이러한 연구는 자원의 효율성을 극대화하고, 환경적인 부담을 줄이는 데 중요한 기여를 할 것입니다.

 

농업 분야에서도 생명공학 기술을 활용한 혁신이 진행되고 있습니다. 과학자들은 공기 중의 질소를 직접 흡수할 수 있는 식용 작물을 개발하기 위해 연구하고 있으며, 이러한 기술은 유화 비료를 대체할 수 있는 잠재력을 지니고 있습니다. 또한, 유전자 조작을 통해 식물의 영양가를 향상시키고 소출을 증대시키는 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 1996년에는 최초로 유전자 조작된 작물이 상업적으로 재배되었으며, 앨라배마 주에서 재배되는 목화의 대부분이 곤충을 죽이기 위한 유전자 조작을 거쳤습니다. 유전자 조작 작물의 재배는 이제 미국 농업의 중요한 부분을 차지하고 있으며, 향후 몇 년 이내에 더 많은 농장들이 유전자 조작 작물로 뒤덮일 것으로 예상됩니다.

 

생명공학의 발전은 다양한 산업 분야에서 혁신을 일으키고 있으며, 이는 앞으로도 지속적으로 경제와 사회 전반에 큰 영향을 미칠 것입니다.