물리적표현형

[인터뷰] 바이오인공지능연구센터 ABC #012 | 강준호 서울대 기계공학부 교수

현대 과학의 경계가 허물어지며 공학적 정밀함으로 생명 현상의 규칙을 찾아내려는 시도가 주목받고 있습니다. 물리학적 관점에서 복잡계인 생명을 바라보며 그 속에 숨겨진 패턴을 해독하는 과정은 단순한 관찰을 넘어 정밀 생체 계측학이라는 새로운 분야로 진화했습니다. 이는 세포의 물리적 특성을 측정하여 생물학적 상태를 이해하려는 시도로, 반은 공학자이자 반은 물리학자로서의 정체성을 가진 연구자들에 의해 주도되고 있습니다. 이러한 학문적 융합은 보이지 않던 생명의 규칙을 수치화하는 중요한 토대가 됩니다. 연구의 핵심은 세포의 질량, 강도, 밀도, 부피 등을 초정밀하게 측정하는 미세유체 공학 기술에 있습니다. 기존의 단편적인 측정 방식에서 벗어나, 세포의 전 생애 주기를 연속적으로 모니터링할 수 있는 '초정밀 세포 저울' 기술은 세포 분열 과정에서의 리모델링을 새로운 시각으로 보게 합니다. 특히 체세포 분열 시기에도 성장이 멈추지 않는다는 사실이나 에너지 소모 양상에 대한 새로운 발견은 기존 생물학적 통념을 뒤엎는 흥미로운 연구 결과로 평가받으며 세포 연구의 새로운 지평을 열고 있습니다. 이러한 물리적 특성 측정은 단순히 숫자를 기록하는 행위가 아니라 세포의 생물학적 상태를 추측하는 핵심 지표가 됩니다. 예를 들어 단일 세포의 질량 변화를 지속적으로 관측하면 시간당 성장률을 정밀하게 계산할 수 있으며, 이는 특정 약물이나 환경 조건에 따른 세포의 반응을 실시간으로 파악하게 해줍니다. 결국 물리적 표현형을 분석하는 기술은 생명체가 보여주는 겉모습 너머의 본질적인 변화를 읽어내는 강력한 도구로 활용될 수 있으며, 생명 과학의 다양한 질문에 대한 명확한 해답을 제공합니다. 인공지능 기술의 도입은 정밀 생체 계측학 분야에 또 다른 전환점을 가져왔습니다. 과거에는 기존 지식에 기반하여 특정 데이터 포인트만을 추출했다면, 이제는 인공지능이 방대한 데이터를 학습하여 인간이 인지하지 못했던 숨겨진 물리적 특성을 찾아냅니다. 이는 새로운 바이오마커의 발굴로 이어지며, 단일 세포 수준의 연구를 한 단계 업그레이드시킵니다. 특히 분자 유전학만으로는 설명하기 어려운 항암제 내성 등의 간극을 메우는 데 인공지능과 물리적 표현형 데이터의 결합이 향후 의생명 과학 분야에서 중추적인 역할을 할 것입니다. 미래의 과학도들에게는 유행하는 기술적 트렌드를 쫓기보다 자신만의 흥미에 집중할 것을 권합니다. 연구는 단기적인 성과에 일희일비하기보다는 수십 년을 내다보는 긴 호흡의 마라톤과 같기 때문입니다. 기초부터 천천히 다지며 즐겁게 지속 가능한 연구 환경을 스스로 구축하는 태도가 중요합니다. 분자 유전학적 정보와 다양한 물리적 표현형 데이터를 통합하여 생명 현상을 더욱 완벽하고 정확하게 설명해 나가는 과정은 결국 긴 시간을 견뎌내는 끈기 있는 탐구 정신에서 완성될 수 있습니다.