인공지능이 불러올 바이오 신세계
최근 우리나라는 인공지능 대전환AI Transformation, AX 시대를 맞고 있다. 정부는 ‘인공지능 3대 강국 도약’을 국가 비전으로 제시하고, 인공지능 파운데이션 모델 개발과 국가 AI 컴퓨팅 인프라 구축 등 경쟁력 강화에 힘을 쏟고 있다. 산업 전반에 인공지능을 접목하는 AX가 본격화되는 가운데, 가장 큰 변화와 혁신이 예상되는 분야 가운데 하나가 바로 바이오다.
『바이오X』는 이러한 시대적 흐름 속에서 ‘인공지능이 바이오와 만나면 어떤 일이 일어날까?’라는 질문에서 출발한다. 바이오는 DNA, RNA, 단백질 등 방대한 생명 데이터를 분석해야 하는 분야다. 지금까지 연구자들은 복잡한 생명현상을 이해하기 위해 막대한 시간과 비용을 들여왔다. 그러나 인공지능은 축적된 바이오 데이터를 학습해 생체분자의 구조와 상호작용을 빠르게 예측하고, 인간의 노력과 직관만으로는 발견하기 어려웠던 새로운 패턴과 원리까지 찾아내고 있다. 과학계가 바이오를 인공지능 시대의 최대 수혜 분야로 꼽는 이유가 여기에 있다.
2024년 노벨상 과학 부문은 인공지능의 영향력을 상징적으로 보여주었다. 화학상은 단백질 구조를 분석하고 예측하는 인공지능 개발에 기여한 과학자들에게 돌아갔고, 물리학상 역시 인공지능 학습의 토대가 되는 머신러닝 연구자들에게 수여됐다. 인공지능이 생명과학과 첨단산업의 혁신을 이끄는 핵심 도구가 되었음을 보여준다.
이 책의 1장에서는 바이오 분야에서 가장 뜨거운 주제인 단백질 접힘(폴딩)과 단백질 구조를 예측하는 인공지능 프로그램인 로제타폴드와 알파폴드를 소개한다. 또한 인공지능과 바이오의 융합이 신약 재창출, 신약 후보물질 스크리닝, 항암제 개발 등에서 어떻게 신약개발의 패러다임을 바꾸고 있는지 살펴본다.

다양한 경계를 넘어서는 바이오 융합
- 전기·전자, 로봇, 우주, 동위원소 등 첨단기술·공학과의 만남
『바이오X』는 인공지능을 넘어 바이오와 융합할 수 있는 다양한 분야로 시야를 확장한다. 전기·전자와 바이오, 로봇과 바이오, 우주와 바이오, 방사성동위원소와 질병 치료 등 바이오 기술의 최전선을 탐색하며, 융합이 만들어낼 바이오산업과 삶의 변화를 내다본다.
2장에서는 전기·전자와 바이오의 만남을 다룬다. 우리 몸에서 전기가 가장 중요한 역할을 하는 기관 중 하나는 뇌이다. 무게는 작지만 우리 몸 전체 에너지의 약 20퍼센트를 소비한다. 만약 뇌의 신경세포를 개별적으로 조절할 수 있다면, 지금까지 풀지 못했던 뇌의 비밀을 훨씬 빠르게 밝혀낼 수 있을 것이다. 실제로 우울증 환자의 좌측 뇌를 미세한 전기로 자극하거나 편두통을 치료하는 전자약이 등장했으며, 뇌에 컴퓨터 칩을 심어 기계를 제어하는 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술도 임상시험 단계를 거치며 현실이 되고 있다.
3장에서는 기계공학과 바이오의 융합 사례를 소개한다. 사람의 일을 돕는 휴머노이드로봇, 문어나 고양이에서 영감을 얻은 바이오 영감 로봇, 각종 재난 현장에 투입되는 로봇 개가 대표적이다. 또한 인간의 작업 능력을 높이고, 거동이 불편한 사람들의 움직임을 돕는 웨어러블로봇도 빠르게 발전하고 있다.
4장에서는 우주 바이오와 방사성동위원소를 이용한 질병 치료를 살펴본다. 우주는 인류가 탐험해야 할 미지의 세계이자 앞으로 인간이 거주할 수도 있는 생활공간이다. 우주 바이오는 인간이 우주 환경에서 겪는 신체적 변화에 대비하기 위한 연구 분야이며, 의약품 결정화 실험 같은 신약개발 연구에도 활용되고 있다. 이처럼 우주 바이오는 미래 핵심 산업으로 떠오르고 있다. 한편 방사선은 우리에게 위험한 존재로 인식되기도 하지만, 난치병 치료의 열쇠가 되기도 한다. 특히 암과 난치성 질환 치료 방법으로 방사성동위원소 치료제가 활발하게 연구되고 있다.
5장에서는 요즘 바이오의 핵심 이슈를 다룬다. 반려견과 반려묘가 늘면서 동물복지에 대한 관심도 그 어느 때보다 높아지고 있다. 이에 따라 신약 개발 과정에서 동물실험을 줄이거나 폐지하려는 움직임이 확산되고 있으며, 그 대안으로 장기칩과 오가노이드 기술이 급부상하고 있다. 또한 2025년 세계에서 가장 많이 판매된 의약품인 비만약에 주목한다. 살이 빠지는 과학적 원리부터 위고비와 마운자로를 중심으로 펼쳐지는 글로벌 비만치료제 개발 경쟁과 급성장하는 시장, 그리고 비만약이 바꿔놓을 의료와 산업의 미래까지 함께 살펴본다.
『바이오X』는 바이오가 다른 첨단기술과 만나서 만들어낼 가능성을 통해, 바이오 혁신의 방향과 인류가 맞이할 변화를 입체적으로 보여준다. 급변하는 바이오산업의 현재와 바이오 융합이 만들어갈 미래를 한눈에 이해하고 싶은 독자들에게 추천한다.

한국 바이오의 성장과 기초과학
- 꾸준한 바이오 융합 연구를 위해
『바이오X』의 마지막 장에서는 바이오 연구개발을 활성화하고, 기초과학 강국으로 도약하기 위해 필요한 조건들을 살펴본다. 우리나라의 바이오산업은 크게 세 가지 축으로 나눌 수 있다.
첫째는 하나의 기술을 여러 신약 개발에 적용할 수 있는 바이오 플랫폼 기술이다. 대표적인 예로 두 개의 표적을 동시에 공략하는 이중항체 기술과 약효를 오랫동안 지속시키는 약효 지속성 기술 등이 있다. 우리나라의 바이오 플랫폼 기술은 국내 기업들이 독자적으로 개발해 해외 유수 기업들에 수출할 정도로 세계 최고 수준의 경쟁력을 갖추고 있다.
둘째는 바이오 신약의 복제약인 바이오시밀러와 위탁개발생산(CDMO) 분야이다. 이 분야에서도 한국의 셀트리온과 삼성바이오로직스 등이 세계적인 경쟁력을 인정받고 있다.
마지막은 바이오 분야의 꽃이라 불리는 신약개발이다. 신약개발은 속도전의 성격이 강해 아무리 우수한 신약이라도 유사한 기전의 신약이 먼저 출시되면 경쟁력을 잃을 수 있다. 따라서 국제시장에 진출하기 위한 현지 영업력과 마케팅 역량이 필수적이다.
『바이오X』는 이러한 세 가지 축을 중심으로 현 정부의 주요 과학 정책을 살펴본다. 제도와 정책 측면에서는 두 가지 방향을 올바르게 설정해야 한다. 먼저 정부가 바이오 자체보다는 인공지능과의 융합에만 지나치게 집중하고 있다는 현장의 우려에 귀 기울이고, 연구개발이 지속될 수 있도록 정책을 보완해나가야 한다.
기업과 연구 현장에서 뛰어난 산업적 성과를 거두고 있어도, 기초과학이 뒷받침되지 않는다면 그 성과는 지속될 수 없다. 기초연구는 모든 연구의 토대이므로 바이오 융합 분야에서도 매우 중요하다. 연구자가 충분한 시간을 갖고 연구에 몰두할 수 있는 문화, 공동연구를 수행하더라도 자신의 성과를 보호받을 수 있다는 신뢰를 주는 제도와 환경이 마련된다면 우리나라도 자연스럽게 기초과학 강국으로 도약할 것이다.