왜 디지털 생물학은 산업 전반에 걸쳐 게임을 바꿀 수 있는 힘을 가지고 있는가
디지털 생물학이 산업 전반의 게임을 바꿀 수 있는 이유는 무엇인가
디지털 생물학은 다음 대세일까요? ChatGPT와 Midjourney와 같은 AI 서비스가 주목을 받는 세상에서는 이런 주장이 상당히 대담해 보일 수도 있습니다. 하지만 이는 견고한 기반 위에서 이루어진 주장입니다. 디지털 생물학 도구들이 계속해서 발전함에 따라, 그들이 산업 전반에 혁명적인 영향을 미칠 잠재력이 하루하루 더 분명해지고 있습니다.
생물학 분야에서 다음 큰 도약을 찾고 있는 리더라면, 이 기술을 간과할 여유는 없습니다. 제가 말하는 것을 이해하려면, 변화의 가능성이 높은 몇 가지 산업과 디지털 생물학 도구가 어떻게 이들을 새로운 고도로 밀어올릴 수 있는지 살펴보겠습니다.
디지털 생물학이 명성을 얻고 있는 분야
디지털 생물학이 점점 더 중요한 역할을 하는 가장 명백한 산업은 아마도 의료입니다. 데이터, AI 및 계산 도구의 결합을 통해, 과학자와 연구자들은 질병 진단 시간을 상당히 줄일 수 있으며 복잡한 생물약품을 개발할 수 있습니다.
Recursion과 같은 기업들은 이미 이러한 도구들을 사용하고 있습니다. 이 회사는 자동화 및 기계 학습을 통해 종양학, 신경과학, 염증 및 면역학, 그리고 희귀 질환을 위한 새로운 치료 분자를 개발하고 있습니다.
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의료와 디지털 생물학
하지만 의료가 디지털 생물학을 적용할 수 있는 유일한 분야는 아닙니다. 재료, 화학물질, 식품 및 농업도 이러한 도구들의 혜택을 받을 수 있습니다. 예를 들어, 다중 규모 예측 모델링을 통해 식물 성장을 탐색하는 것이 가능해져서 생물학적 시스템의 매핑과 대형 데이터 세트의 분석을 결합할 수 있는 새로운 번식 방법을 탐색할 수 있습니다. 다시 말해, 이는 처음으로 시스템 생물학에 진정한 확장성을 가져올 수 있습니다.
이 기술은 식품 생산에서 더 나아갈 수도 있습니다. 이는 환경 영향이 적고 잠재적으로 더 많은 건강상 이점을 가진 신규 식품 제품과 영양 성분을 더 빠르게 생성하는 과정을 가속화할 수 있습니다. 인간 유전체에서 정보를 추출하고 대사, 면역, 행동, 장 내 미생물 및 임상 변수와 결합함으로써 정밀한 영양학을 구현할 수 있으며 이는 우리가 더 나은 식이 선택을 할 수 있도록 도와줍니다.
디지털 생물학은 재료 및 화학 산업에서도 사용되고 있습니다. 예를 들어, Solugen은 이러한 도구들을 사용하여 유전적으로 엔지니어링된 효소를 사용하여 더 지속 가능한 화학물질을 개발하고 있습니다.
디지털 생물학의 다른 응용 분야
이러한 것들은 디지털 생물학의 응용 분야의 일부에 불과합니다. 디지털 생물학의 혜택은 다양하며 수많은 전문 분야에 영향을 미칠 것입니다. 회사가 이 잠재력을 활용하는 방법을 이해하기 위해, 이 분야에서 일하는 모든 사람들에게 제공할 수 있는 혜택을 살펴보겠습니다:
1. 더 큰 개인화
개인화는 제품과 서비스를 각 개인 또는 그룹의 특정한 요구 사항, 선호 사항 및 특성에 맞게 맞추는 것을 의미합니다. 디지털 생물학은 유전자 데이터와 같은 생물학적 데이터를 활용하여 각 개인이나 인구의 고유한 생물학적 특징과 변이를 파악할 수 있습니다. 이 정보를 바탕으로 디지털 생물학은 다양한 생물학적 맥락에 대해 더 맞춤화되고 효과적인 솔루션을 설계하고 제공할 수 있습니다.
2. 더 나은 정밀도
대규모 생물학적 데이터베이스의 힘은 개인화에 제한되지 않습니다. 이들은 또한 기업들이 정밀한 솔루션을 찾을 수 있도록 도와줄 수 있습니다. 의료 분야에서는 진단, 치료 및 질병 예방을 개선할 수 있습니다. 예를 들어, GRAIL은 디지털 생물학 도구를 사용하여 초기 암 검출을 변화시키고 있습니다. 이 회사의 다중암 조기 검출 혈액 검사는 암을 포함한 모든 세포가 혈류에 배출한 DNA를 분석합니다.
이 회사는 대량 데이터 세트로 훈련된 기계 학습 알고리즘을 채택하여 이러한 세포 외 DNA 조각에 있는 이상적인 메틸화 패턴을 식별하여, 초기 암 검출의 가능성을 크게 높일 수 있습니다.
3. 더 높은 효율성
데이터와 기계 학습은 새로운 솔루션과 치료의 발견을 가속화할 수 있습니다. 한편, 생물 센서와 같은 도구들은 산업 공정을 추적하고 자원 사용 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 이 결과로, 더 많은 제품들이 더 빠른 일정으로 발견되고 개발되며, 동시에 더 적은 자원을 사용합니다.
4. 비용 감소 및 개선된 공급망
기업들은 코로나 이후의 세계에서 비용을 줄이고 공급망을 개선하는 새로운 솔루션을 찾고 있습니다. 예를 들어, 적절하게 엔지니어링된 미생물은 식물 기반 사료를 발효시키기 위해 배치될 수 있으며, 이를 통해 한정되고 비싼 전통적인 원료에 대한 의존도를 줄일 수 있습니다. 이 경우, 계산 기술을 통해 발효에 관련된 대사 경로와 유전자 회로의 분석 및 모델링이 가능해져 수율과 확장성이 향상됩니다.
5. 더 큰 지속 가능성
소비자들과 규제 기관들은 기존 제품보다 환경적으로 더 지속 가능한 제품 및 공정을 개발하기 위해 전통적인 고탄소 발자국 제품 및 공정에서 이동하려는 요구가 점점 증가하고 있습니다.
예를 들어, 몇 년 전에 연구자들은 PETase라는 플라스틱을 분해하는 효소를 개발했습니다. 하지만 이것은 산업 규모에서 사용하기에는 아직 준비되지 않았습니다. 실험실 자동화 및 컴퓨터 기술의 조합을 사용하여, 연구자들은 이제 전통적인 실험 방법으로는 상상할 수 없는 속도로 수천 개의 효소 변형체를 테스트할 수 있습니다.
이러한 변형체는 이상적인 생산성과 확장성을 위해 최적화될 수 있으며, 플라스틱 분해로부터 나오는 분자들은 재활용되어 새로운 재료로 합성될 수 있어 탄소 발자국을 줄일 수 있습니다.
정밀 의학과 질병 진단부터 인공 육류와 지속 가능한 화학물질에 이르기까지, 디지털 생물학은 여러 가지 긍정적인 방식으로 게임을 변화시킬 수 있습니다. 점점 더 많은 디지털 생물학 도구가 제공되는 상황에서는 이 유망한 새로운 분야에 대해 탐구하지 않는 것에 대한 변명이 점점 줄어들고 있습니다.
이 분야에서 선도적인 역할을 하여 귀하의 조직을 새로운 발견과 더 지속 가능한 공정으로 이끌 수 있습니다. 이는 귀하의 비즈니스와 귀하가 서비스하는 사람들에게 수년 동안 혜택을 줄 것입니다.
주요 이미지 크레딧: 저자 제공; Pexels; 감사합니다!
