단백질 구조 분석이 단 몇 분 만에 끝나고 세포만으로 고기를 만드는 시대. AI와 생명공학이 만나면서 인류는 질병, 노화, 식량, 에너지 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 기술적 돌파구 앞에 서 있다.

세계적 미래학자이자 생명공학·유전공학 분야의 대중화를 이끌어온 제이미 메츨은 이러한 변화를 ‘초융합’(Superconvergence)이라 명명하며, 구체적인 미래 시나리오를 《슈퍼컨버전스, 초융합 시대가 온다》에 담았다. 아프기 전에 예방하는 개인 맞춤형 의료 시스템, 가뭄과 병충해에 스스로 대응하는 농작물, 화석연료 없이 작동하는 바이오 기반 경제가 어떻게 산업 지형을 재편할지 최신 사례와 함께 생생하게 제시된다.

이 전례 없는 기회의 시대 앞에서 의료·바이오·AI 관련 산업 종사자는 물론, 정책·기획 분야 전문가와 다가올 기회를 선점하고 싶은 모든 독자에게 이 책은 가장 강력한 나침반이 될 것이다.

[목 차]

들어가며 | 우리는 신이 될 준비가 되었는가

 

제1장. 인간이 생명을 설계하기 시작했다

- AI, 크리스퍼, 합성생물학이 여는 신세계

알파폴드는 단백질 하나를 분석하는 데 걸리던 3년의 시간을 단 몇 분으로 줄였다. 크리스퍼 유전자 가위는 당신이 걸릴 병을 미리 고치고, AI는 신약 개발을 열 배 빠르게 하며, 합성생물학은 우리가 먹는 음식을 바꿀 것이다. 지금 이 순간에도 누군가는 자연이 40억 년 동안 만들어 낸 생명의 암호를 다시 쓰고 있다.

 

제2장. 병을 치료하는 시대에서 예측하는 시대로

- mRNA, 유전자 치료, AI가 바꾸는 의료의 미래

단백질 하나를 분석하는 데 3년 걸리던 시대, mRNA 백신은 2억 개 단백질을 몇 달 만에 예측했다. 피 한 방울이면 당신이 걸릴 병을 미리 알 수 있고, 크리스퍼 유전자 가위는 수정란 단계에서 치명적 질환을 고칠 수 있다. AI는 암을 5년 먼저 발견하고, 맞춤형 치료제는 당신의 유전자에 맞춰 제작된다. 이제 질문은 하나다. 당신은 자신의 미래를 미리 알고 싶은가?

 

제3장. 자연을 해킹하지 않으면 자연이 사라진다

- 크리스퍼, 황금쌀, 합성 미생물이 만드는 100억 인구의 식탁

2050년 지구에는 100억 명이 살지만, 농지를 50퍼센트 더 늘리면 지구상 모든 숲이 사라진다. 크리스퍼는 세 개 유전자만 편집해 쌀 수확량을 세 배 늘렸고, 합성 미생물은 화학 비료 없이도 토양에 질소를 고정한다. 2080년 우리의 후손들들은 무엇을 먹게 될까? 선택은 하나다. 더 많은 땅을 개간할 것인가, 더 스마트한 씨앗을 심을 것인가?

 

제4장. 뉴니멀: 동물 산업의 미래를 상상하다

- 고기 없는 고기, 목장 없는 농장, 인류가 다시 쓰는 가축 문명의 다음 장

지금 우리가 먹는 동물은 더 이상 들판에서 자라지 않는다. 공장형 농장은 지구 토양의 절반을 점유하고, 가축은 인간보다 많은 탄소를 배출하며, 항생제는 축산의 필수재가 되었다. 이 산업은 어디까지 지속될 수 있을까? 고기 없는 고기, 우유 없는 낙농, AI가 관리하는 농장. ‘먹는 방식’을 바꾸는 혁명이 이미 시작됐다.

 

제5장. 노니멀: 동물 없는 축산업이 열어갈 미래

- 임파서블 버거, 배양육 그리고 식탁 위의 생명공학

증가하는 인구와 식량 수요 앞에서 전통 축산업만으로는 더 이상 버틸 수 없다. 합성생물학과 배양육, 식물성 고기는 동물을 희생하지 않고도 우리가 원하는 맛과 영양을 제공한다. 이제 선택은 우리의 몫이다. 동물 없는 식탁, 지속 가능한 미래에 당신은 무엇을 먹고 싶은가?

 

제6장. 바보야, 문제는 바이오경제야

- 생명이 석유를 대체하는 시대가 온다

산업혁명이 화석연료로 세상을 바꿨다면, 바이오 혁명은 생명으로 세상을 되돌릴 것이다. 박테리아가 콘크리트를 고치고, 거미줄이 방탄조끼가 되며, 1그램의 DNA에 도서관 전체를 저장하는 시대. 지금 석유 대신 세포로, 채굴 대신 배양으로, 소각 대신 순환으로 움직이는 새로운 경제가 시작되고 있다.

 

제7장. 신의 도구를 손에 쥔 인간의 선택

- 생명공학이 펼친 기회와 우리가 마주한 실존적 위험

인류는 질병을 치료할 힘과 동시에 종 전체를 멸종시킬 능력을 얻었다. 말라리아를 근절할 기술은 생태계를 파괴할 위험을 안고 있고, 유전병을 예방할 도구는 인간 진화의 방향을 바꿀 수 있다. 이제 질문은 ‘할 수 있는가’가 아니다. ‘해야 하는가’ 그리고 ‘어떻게 통제할 것인가’다.

 

제8장. 우리 손으로 미래를 설계할 시간

- AI, 유전학, 새로운 윤리가 만드는 바이오 르네상스

인류는 유전자와 AI를 동시에 설계하며 생명과 지구의 미래를 다시 쓰고 있다. 하지만 기술은 중립적이지 않다. 그것을 어떻게 사용할지는 결국 인간의 상상력과 책임, 용기에 달렸다. 신의 도구를 손에 쥔 인간은 그 힘으로 무엇을 창조할 것인가?

 

감사의 말

북클럽 토론 질문

미주

[본 문]

2018년 ‘생물학계의 올림픽’으로 불리는 단백질 구조 예측 대회에서 딥마인드의 알파폴드는 20위라는 참담한 결과를 받았다. 하지만 2년 후 재도전에서 압도적 우승을 거머쥐었고, 《네이처》는 알파폴드가 단백질 구조 예측 문제를 “근본적으로 해결했다”고 선언했다. 10년간 X선 결정학으로 풀지 못했던 항생제 내성 단백질 구조가 알파폴드로 단 30분 만에 해결되었고, 2022년까지 2억 1,400만 개의 단백질 구조를 예측해 무료 공개했다. 연구자들은 이를 활용해 말라리아 백신, 암 치료, 플라스틱 분해 효소를 개발했고, 심지어 자연계에 존재한 적 없는 ‘환각 단백질’까지 설계해냈다. 2024년 10월, 개발자들은 노벨 화학상을 수상했다.

_ ‘제1장. 인간이 생명을 설계하기 시작했다’ 중에서

 

모더나의 코로나 백신은 비커와 현미경 가득한 실험실이 아니라 컴퓨터 파일 속에서 탄생했다. 바이러스 게놈 정보를 받은 지 단 이틀 만에 백신 레시피가 완성되었고, 9개월 후 세계 최초로 투여되기 시작했다. 더 놀라운 일은 그다음에 벌어졌다. 오미크론 변종이 등장하자 FDA는 과감한 결정을 내렸다. 임상시험을 생략하고 AI 알고리즘의 예측만으로 새 부스터 개발을 승인한 것이다. mRNA 백신 기술은 이제 HIV, 말라리아, 알츠하이머, 심지어 암까지 표적으로 삼고 있다. 2023년 마운트 시나이 병원은 16명의 췌장암 환자 중 절반에게서 극적인 면역반응을 이끌어냈고, 환자 맞춤형 암 백신은 이제 한 달이면 만들어진다. 인간 세포가 단백질을 생성하는 기계라면, 이제 그 기계로 만들 수 있는 것의 한계는 오직 인간의 상상력뿐이다.

_ ‘제2장. 병을 치료하는 시대에서 예측하는 시대로’ 중에서

 

가장 극적인 변화는 뇌종양 수술 현장에서 일어났다. 과거 며칠에서 몇 주가 걸리던 치명적 신경교종 분석이 AI로는 단 90초 만에 완료되어, 의사들은 수술대 위에서 실시간으로 종양 완전 제거 여부를 결정할 수 있게 되었다. 2024년 연구에서는 챗GPT가 단독으로 환자를 진단했을 때 90퍼센트의 정확도를 보인 반면, 의사 단독은 74퍼센트에 그쳤다. 더 놀라운 것은 런던 임페리얼칼리지가 개발한 AI 알고리즘으로, 대부분의 일반의보다 최대 5년이나 먼저 대장암 징후를 발견할 수 있다는 점이다.

_ ‘제2장. 병을 치료하는 시대에서 예측하는 시대로’ 중에서

 

녹색 혁명이 기아를 줄였지만 가난한 국가에서는 흰쌀 의존도가 높아지면서 비타민 A 결핍이 심각한 문제가 되었다. WHO에 따르면 2억 5,000만 명의 아이들이 비타민 A 부족으로 고통받고 매년 수십만 명이 사망한다. 1999년 과학자들은 수선화 유전자 세 개를 넣어 베타카로틴을 생산하는 ‘황금쌀’을 만들어냈다. 개량된 GR2 버전은 하루 한 컵으로 어린이 비타민 A 권장량 전체를 채울 수 있었다. 2013년 프란치스코 교황이 황금쌀 샘플을 축복했고, 발명가와 기업들은 인도적 목적으로는 특허권을 행사하지 않기로 합의했다. 2015년 백악관은 황금쌀 프로젝트에 인류를 위한 특허상을 수여했다. 생활 방식을 바꾸지 않고도, 추가 비용 없이도, 단지 쌀을 먹는 것만으로 수억 명의 생명을 구할 수 있는 마법 같은 혁신이 탄생한 것이다.

_ ‘제3장. 자연을 해킹하지 않으면 자연이 사라진다’ 중에서

 

가장 극적인 사건은 2020년 코스모라는 황소의 탄생이다. 캘리포니아대학교 연구팀은 크리스퍼-카스9로 배아의 유전자를 편집해 수컷이 태어날 확률을 50퍼센트에서 75퍼센트로 높였다. 수소는 암소보다 15퍼센트 빠르게 자라기 때문에 이 기술은 같은 자원으로 더 많은 고기를 생산할 수 있다는 것을 의미했다. 하지만 FDA가 코스모를 ‘비승인 동물 의약품’으로 규제하자 연구팀은 그를 두 살에 안락사시키고 소각해야 했다. 그의 정액만이 냉동 보관되어 미래를 기다리고 있다.

_ ‘제4장. 뉴니멀: 동물 산업의 미래를 상상하다’ 중에서

 

2020년 네덜란드 연구팀은 193명에게 똑같은 일반 소고기 버거 두 개를 주면서 하나는 ‘일반’, 다른 하나는 ‘배양육’이라고 표시했다. 놀랍게도 모든 참가자가 배양육이라고 적힌 버거가 더 맛있다고 답했고, 58퍼센트가 3분의 1이 넘는 비싼 가격을 주고서라도 배양육을 먹겠다고 했다. 2021년 미국과 영국인 4,000명 대상 조사에서도 80퍼센트가 배양육에 열린 마음을 보였고, 2023년 한국인 90퍼센트가 먹을 의향을 밝혔다. 이스라엘의 알레프 팜스와 영국의 3D 바이오-티슈즈는 세계 최초 배양 스테이크 필레 타이틀을 놓고 경쟁 중이며, 근육과 지방을 3D 프린팅해 실제 고기의 복잡한 질감과 마블링을 완벽히 복제하는 단계에 와 있다.

_ ‘제5장. 노니멀: 동물 없는 축산업이 열어갈 미래’ 중에서

 

DNA의 저장 밀집도는 실리콘보다 100만 배 높아서, 40조 기가바이트를 저장하려면 2억 2,700만 개의 자기 테이프나 420억 개의 USB가 필요하지만 DNA는 단 1그램이면 충분하다. 냉장고 박스 한 개 분량의 DNA면 현재 존재하는 모든 데이터를, 컨테이너 몇 개 크기면 수 세기 동안의 모든 데이터를 저장할 수 있다. 더 놀라운 것은 수명이다. 실리콘은 수십 년이 지나면 사라지기 시작하지만 DNA는 최대 200만 년, 어떤 환경에서는 500만 년까지 데이터가 살아있다. 2022년 그린란드 영구 동토층에서 선사시대 숲의 유전적 증거가 발견된 것이 그 증거다. 작동 방식은 간단하다. 네 가지 화학 염기를 컴퓨터의 1과 0으로 변환하고, 액체나 설탕, 심지어 살아있는 대장균에 저장한 뒤, 필요할 때 게놈 서열 분석기로 읽어 AI가 다시 디지털 데이터로 복원한다. 자연이 수십억 년 전에 완성한 저장 시스템을, 인류가 이제야 따라잡기 시작한 것이다.

_ ‘제6장. 바보야, 문제는 바이오경제야’ 중에서

제이미 메츨은 유전학, 생명공학, AI 혁명이 교차하는 과학의 마법 같은 여정으로 독자들을 안내하여, 그 의미를 깊게 탐구하고, 앞으로 다가올 미래에 대해서 창의적이고 능동적으로 생각하도록 동기를 부여한다. 세상에 반드시 읽어야 하는 책은 정말 드물지만, 이 책이 바로 그중 하나다.

- 싯다르타 무케르지(Siddhartha Mukherjee), 《유전자》(The Gene) 저자

 

제이미 메츨과 알고 지낸 25년 동안 그는 항상 시대를 앞선 사람이었다. 빠르게 다가오는 기술 혁명을 이해하고 이에 대비하는 데 있어 메츨만큼 우리를 잘 이해시켜줄 사람은 없다. 이 책은 정말 훌륭하다. 아주 강력하게 추천한다.

- 산제이 굽타(Sanjay Gupta), 신경외과 전문의, CNN 수석 의학 특파원

 

메츨은 새로운 기술이 우리 몸과 생태계를 어떻게 바꾸는지 통찰하며, 각자가 원하는 미래를 직접 설계하고 건설할 수 있도록 안내한다.

- 베스 샤피로(Beth Shapiro), 진화 생물학자, 《우리가 만든 생명》(Life as We Made It) 저자

 

이 책은 우리가 살고 싶은 미래를 상상하고, 투자하고, 건설하기 위한 마스터 클래스 같은 존재이다.

- 제러미 슈왈츠(Jeremy Schwartz), 위즈덤트리 CIO