생명공학

生命工學

• 과학
• 개념
• 현대

집필 및 수정

• 집필 2014년
• 강윤재
• 최종수정 2023년 07월 17일

내용 요약

생명공학은 생물체의 기능과 특징을 인간의 목적에 맞게 활용하려는 학문이다. 생명과 기술의 합성어로서 생명을 다루는 기술이다. 생물의 유전, 생존, 성장, 자기제어, 물질대사, 정보인식·처리 등을 연구하고 공학적으로 응용하여 인간의 삶에 필요한 대상을 만든다. 연구 영역은 크게 미생물, 식물, 동물, 인체 등으로 나눌 수 있다. 현대에는 유전자를 조작해 인슐린과 같은 의약품을 생산해 내거나 곡물의 생산을 증대하려는 시도가 주를 이루고 있다. 생명공학의 발달로 생명윤리에 대한 논의가 활성화되고 있으며, 유전자 조작을 우려하는 목소리도 커지고 있다.

키워드

• 발효
• 유전자
• 유전자재조합기술
• 육종
• 줄기세포

정의

생물체의 기능과 특징을 인간의 목적에 맞게 활용하려는 학문.

개설

생명공학(biotechnology)은 생명(bio)과 기술(technology)의 합성어로서 생명을 다루는 기술로 이해할 수 있다. 즉 생물의 유전, 생존, 성장, 자기제어, 물질대사, 정보인식 · 처리 등을 연구하고 공학적으로 응용하여 인간의 삶에 필요한 대상을 만드는 것이다. 전통적으로는 박테리아를 이용한 김치와 치즈의 발효 및 유전교배를 통한 동식물의 육종(育種)을 손꼽을 수 있다.

현대에는 유전자를 직접 조작하여 동물의 몸에서 인슐린과 같은 의약품을 생산해내거나 곡물의 생산을 증대하려는 시도가 주를 이루고 있다. 또 인간의 수명과 건강을 증진시키려는 목적 하에 인간을 대상으로 한 연구와 기법도 빠르게 발전하고 있다.

연원 및 변천

오래전부터 인류는 음식, 의약품, 생필품, 기호품 등에서 자신에게 필요한 것을 얻기 위해 생물체의 다양한 특징을 파악하고 이용하려는 노력을 계속해왔다. 17∼19세기에 현미경을 통한 세포의 발견 등 생물학 관련 지식이 쌓이면서 생물의 다양한 기능을 이용할 수 있는 가능성도 커졌다.

1919년에 최초로 생명공학이라는 용어가 출판물에 등장했고, 1928년에 플레밍(Alexander Fleming)이 최초의 항생물질인 페니실린을 발견했다. 1953년에 이루어진 DNA의 이중나선 구조 발견은 유전자의 작동원리에 대한 이해를 가능하게 하여 생명공학에 획기적인 전기를 마련해준다.

그 후, 1960년대에 품종개량을 통한 녹색혁명에서 생명공학의 잠재력을 선보였다. 1973년에는 박테리아를 이용하여 새로운 DNA를 만들어내는 유전자재조합기술이 성공하면서 새로운 생명공학의 시대를 열어주었다.

내용

생명공학의 연구영역은 크게 미생물, 식물, 동물, 인체 등으로 나눌 수 있다. 미생물의 연구영역으로는 미생물 유전체 해석 및 기능 연구, 미생물 대사물질 이용기술, 미생물을 농업과 환경 문제 해결에 적용하는 기술, 발효와 같이 식품에 활용하는 기술 등을 들 수 있다.

식물의 연구영역으로는 식물 유전체 해석 및 기능 연구, 식물조직 배양기술, 식물 이차대사산물 생산기술, 유전자재조합식품(GMO) 등을 꼽을 수 있다. 동물의 연구영역으로는 동물복제기술(복제양 돌리), 바이오신약개발과 실험동물 생산을 위한 동물형질전환기술, 곤충자원 이용기술 등을 들 수 있다. 인체의 연구영역으로는 인간유전체사업, 암 등 난치병 예방과 치료 기술, 의료기기 및 의료용 생체재료 기술, 의약품 안전성 평가 기술 등을 꼽을 수 있다.

현재의 생명공학은 유전자재조합기술에 기초하여 유전자를 직접 조작하는 방식을 취하고 있으며, 정보통신기술이나 나노기술 등 새롭게 발전하고 있는 기술들과도 융합을 거듭하고 있다. 생물공학의 무진무궁한 발전 가능성을 고려하여 우리나라에서도 적극적인 투자와 지원에 나서고 있다. 실제로 2000년대 들어 정부는 적극 육성해야 할 6대 신기술(6T) 중 하나로 생명공학(BT)을 꼽고 있다.

이 때, 나머지 5T란 정보기술(IT), 나노기술(NT), 환경기술(ET), 문화콘텐츠기술(CT), 우주항공기술(ST)을 말한다. 이러한 정부의 지원은 줄기세포와 유전자재조합식품(GMO), 인간게놈프로젝트^주2 등을 중심으로 의료, 농식품, 환경, 기계, 전자, 화학 · 효소, 정보 등에 폭넓게 걸쳐 있다.

의의와 평가

우리 인간이 생물이고, 우리의 삶이 생물권^주1에 기초하고 있다는 점에서 생명공학의 발전은 우리의 삶을 윤택하게 해주며, 심지어 건강한 삶을 보장해주는 측면도 있다. 그러나 이는 우리 삶의 터전을 근본적으로 위협할 수 있는 요소 또한 지니고 있음에 주목할 필요가 있다.

이러한 차원에서 생명공학의 발달은 생명윤리^주3에 대한 논의가 활성화되고 있으며, 유전자조작^주4을 신의 섭리에 대한 반대로 보는 종교계의 시각과 함께 사전 예방의 원칙에서 위험을 경고하는 목소리가 점차 커지고 있다. 따라서 생명공학을 절대선이나 절대악으로 보기보다는 활발한 사회적 논쟁과 대화를 통해 타협과 균형을 찾으려는 노력이 요구된다.

참고문헌

• - 『생명전쟁』(윌리엄 루이스, 글항아리, 2010)

• - 『파리, 생쥐, 그리고 인간』(프랑수아 자콥, 궁리, 1999)

주석

• 주1

  : 생물이 서식하는 범위. 물속이나 땅속, 공중 따위에 걸쳐 있다. 우리말샘

• 주2

  : 사람의 디엔에이(DNA)의 전체 염기 배열을 완전히 해독할 목적으로 각종 정부 기관, 민간 연구 기관이 참여한 국제적인 연구 프로젝트. 우리말샘

• 주3

  : 생명과 관련된 행위에 대한 원칙 및 도덕 윤리. 우리말샘

• 주4

  : 유전자를 인공적으로 재배합하거나, 돌연변이를 일으켜서 유전자의 성질을 바꾸어 놓는 일. 유전자 공학의 기초가 되는 기술이다. 우리말샘