AI와 생명공학의 융합적 접근

진화하는 지능, 재구성되는 생명, 데이터가 설계하는 새로운 유전자 지도

김정호 지음

언바운더(unbounder) 2025년 04월 01일 출간

작품소개

책소개

★ ★ ★ ★ ★ "AI가 해체하는 생명의 미스터리, 과학의 경계를 넘나드는 혁명이 시작된다"
★ ★ ★ ★ ★ "유전자 편집부터 노화 역전까지, 인공지능이 쓴 생명공학의 새로운 장"
이 책은 인공지능과 생명공학의 융합이 만들어내는 21세기 최대의 과학적 도전을 집약한 안내서입니다. 양자 컴퓨팅으로 가속화된 유전체 분석부터 AI 설계의 맞춤형 유전자 치료, 가상 임상시험을 통한 신약 개발 혁명까지, 독자는 생명현상을 해석하는 새로운 언어를 접하게 될 것입니다. 각 장은 학문의 벽을 허물고 있습니다: 단백질 3D 구조 예측을 넘어 인공 장기 프린팅을 주도하는 AI 알고리즘, 장수 유전자를 추적하는 빅데이터 마이닝 기술, 피부 미세 구조까지 포착하는 AR 기반 뷰티 솔루션 등 실험실과 현실 세계를 연결하는 첨단 사례를 조명합니다.

특히 "AI 신약 설계사"와 "가상 메이크업"과 같은 파격적 주제들은 기술의 인간적 적용 가능성을 보여주며, 독자로 하여금 "과학이 삶을 재설계하는 순간"을 체감하도록 합니다. 이 책은 단순한 기술 설명을 넘어, 윤리적 프레임워크와 사회경제적 영향 분석을 통해 포스트휴먼 시대를 준비하는 통찰을 제시합니다. 생명정보학의 복잡한 코드를 AI가 해독하는 과정, 기후위기 대응을 위한 생태계 모델링 기술, 노화의 생물학적 시계를 뒤집는 알고리즘까지 – 과학의 미래를 읽는 최적의 렌즈가 될 것입니다.

목차

판권 (Copyright)
글쓴이 (About the author)
이 책에 대하여 (About the book)
프롤로그 (Prologue)
목차 (Contents)
I. AI와 생명공학의 혁신적 융합
- 양자 컴퓨팅과 AI: 생명정보 처리의 새로운 지평
- 바이오센서와 AI: 실시간 건강 모니터링의 혁명
- 합성 생물학과 AI: 맞춤형 미생물 설계의 시대
II. 유전체학과 AI의 시너지
- AI 기반 유전자 발현 예측: 질병 진단의 새로운 패러다임
- 유전체 빅데이터 분석: AI로 발견하는 희귀 질환의 비밀
- 유전자 치료의 미래: AI 주도 맞춤형 벡터 설계
III. 신약 개발과 AI
- AI 신약 설계사: 분자 구조부터 임상까지
- 가상 임상시험: AI 시뮬레이션으로 비용과 시간 절감
- 약물 재창출: AI로 발견하는 기존 약물의 새로운 용도
IV. 노화 연구와 AI
- 에이징 클록: AI로 측정하는 생물학적 나이
- 장수 유전자 탐색: 빅데이터와 AI의 협업
- 노화 역전의 꿈: AI 기반 세포 재프로그래밍 기술
V. 뷰티테크와 AI
- AI 피부 분석사: 개인 맞춤형 화장품 처방
- 가상 메이크업: AR과 AI의 결합으로 완성되는 뷰티 룩
- 스마트 미러: AI로 진단하는 일상 속 피부 건강
VI. 생명정보학의 진보
- 단백질 폴딩의 비밀: AI가 푸는 3차원 구조 예측
- 메타게놈 빅데이터: AI로 해석하는 미생물 생태계
- 시스템 생물학의 진화: AI 기반 세포 시뮬레이션
VII. 재생의학과 AI
- 3D 바이오프린팅: AI 설계로 완성되는 인공 장기
- 줄기세포 운명 예측: AI로 제어하는 분화 과정
- 조직 공학의 혁명: AI 주도 생체 재료 개발
VIII. 정밀의료의 발전
- 약물 유전체학과 AI: 개인별 약물 반응성 예측
- 면역요법 최적화: AI 기반 신항원 예측 기술
- 다중오믹스 데이터 통합: AI로 구현하는 전인적 건강 프로필
IX. 환경과 생태계 연구
- 생태계 건강 지수 개발: AI 기반 종 다양성 평가
- 환경 독성 예측: AI 모델링을 통한 생태계 영향 분석
- 기후변화 적응 전략: AI 지원 작물 육종 기술
X. 윤리와 사회적 영향
- AI 윤리 가이드라인: 생명공학 연구의 새로운 기준
- 유전자 편집 안전성 평가: AI 지원 오프타겟 효과 예측
- 생명공학 기술의 사회경제적 영향: AI 기반 시나리오 분석
에필로그 (Epilogue)
출판사 리뷰 (Review)
세상의 언바운더들에게 (To Unbounder)

책 속으로

"우리는 이제 유전자 속에 새겨진 운명의 코드를 재편성하는 도구를 손에 넣었습니다."
생명의 언어를 해독하는 데 인공지능이 결정적 역할을 시작한 지금, 인간은 자연의 설계도를 읽는 단계를 넘어 적극적으로 재창조하는 시대에 진입했습니다. 이 책은 DNA 염기서열의 무한한 조합을 AI가 탐색하는 방식부터, 노화의 생물학적 시계를 뒤집는 알고리즘, 가상 공간에서 구현되는 맞춤형 치료 시뮬레이션까지 과학적 상상력의 최전선을 기록합니다.

첫 장을 넘기면 독자는 양자 컴퓨팅이 열어젖힌 생명정보 처리의 새 지평을 마주합니다. 초당 수십 억 번의 계산으로 유전체 빅데이터를 해석하는 머신러닝 모델, 실시간 건강 신호를 포착하는 스마트 바이오센서의 역동성, 합성 생물학자가 AI와 협업하여 설계하는 미생물의 놀라운 가능성을 발견할 것입니다. 이 모든 과정에서 "데이터의 숨결"은 생명현상의 본질을 드러내는 새로운 현미경이 됩니다.

중반부에서는 인간의 몸을 디자인하는 기술이 펼쳐집니다. 3D 바이오프린팅으로 구현되는 맞춤형 인공 장기, 줄기세포 분화 경로를 예측하는 딥러닝 네트워크, 피부 미세 구조를 분석해 화장품 성분을 조합하는 AI 시스템은 단순한 과학적 성취를 넘어 개인화된 생명공학의 서막을 알립니다. 특히 "가상 임상시험" 장은 AI 시뮬레이션이 기존 연구 개발의 패러다임을 붕괴시키는 과정을 생생히 보여줍니다.

마지막 장은 기술의 윤리적·사회적 파장에 초점을 맞춥니다. 유전자 편집의 오프타겟 효과를 예측하는 AI 모델, 기후변화에 대응하는 작물 육종 알고리즘, 생명공학 발전이 초래할 경제적 격차에 대한 시나리오 분석을 통해 독자는 "과학이 선택해야 할 미래"에 대해 고민하게 될 것입니다.

출판사 서평

★ ★ ★ ★ ★ "AI가 생명의 설계도를 재편집하는 시대, 과학의 미래를 가속화하는 혁명적 가이드"
★ ★ ★ ★ ★ "유전자 편집부터 인공장기 설계까지, 학문의 경계를 붕괴시키는 기술 융합의 보고"

『AI와 생명공학의 융합적 접근』은 기술 혁신의 최전선에서 펼쳐지는 생명체와 알고리즘의 대화를 포착한 결정체입니다. 이 책은 단순한 기술 소개를 넘어, 양자 컴퓨팅이 열어젖힌 유전체 분석의 새로운 차원부터 AI가 주도하는 맞춤형 유전자 치료 설계, 가상 임상시험을 통한 신약 개발 패러다임 전환까지 실험실과 현실 세계를 연결하는 생생한 사례를 제시합니다. 각 장은 학제적 통찰로 가득합니다: 단백질 3D 구조 예측을 넘어 인공 장기 프린팅을 가능케 하는 딥러닝 모델, 장수 유전자를 추적하는 빅데이터 마이닝 기술, 피부 미세 구조 해석을 통해 개인화 화장품을 제안하는 AR 솔루션 등 기술이 인간의 삶을 재설계하는 순간을 포착했습니다.

특히 "AI 신약 설계사"와 "노화 역전 알고리즘"과 같은 파격적 주제들은 독자로 하여금 과학의 윤리적·철학적 함의를 성찰하게 합니다. 생명정보학의 복잡한 코드를 해독하는 AI의 역할, 기후위기 대응을 위한 생태계 모델링 기술, 유전자 편집의 오프타겟 효과 예측 시스템은 과학적 도전과 인간적 고민의 균형을 보여줍니다. 이 책은 기술 자체의 설명에 머물지 않고, 포스트휴먼 시대를 준비하는 인문학적 통찰을 제시함으로써 생명공학 연구자부터 미래학자, 정책입안자까지 폭넓은 독자층에게 필수적인 지적 자원이 될 것입니다.

이 책이 "생명의 언어를 재해석하는 AI 기술"의 사회적 수용 과정을 조명하며, 독자가 단순한 관찰자가 아닌 적극적인 미래 설계자로 성장할 수 있도록 돕고자 합니다. 과학의 경계를 넘나드는 이 여정은 독자로 하여금 "우리가 창조하는 기술이 인간성을 확장할 것인가"라는 근본적인 질문을 던지며, 학문 간 융합이 만들어낸 새로운 가능성과 책임을 동시에 성찰하는 계기를 마련할 것입니다.

작가정보

저자(글) 김정호

김정호
김정호는 반도체 설계와 인공지능 공학 분야에서 혁신을 선도하는 연구자이자 교육자로, 첨단 기술의 융합을 통해 과학적 경계를 넘어서는 도전을 지속해오고 있습니다. 그의 연구는 고성능 컴퓨팅 시스템부터 생명과학 분야에 이르기까지 다양한 영역에서 AI 기술의 실용적 적용을 추구하며, 학문 간 협력을 통한 새로운 가능성을 창출하는 데 집중하고 있습니다.