구글이 AI로 멸종 위기종의 유전 정보를 지키는 방법

과학자들은 현재 약 100만 종의 생물이 멸종 위기에 처해 있다고 예측합니다. 지금 이들의 유전 정보를 정확하게 기록해 두지 않는다면, 우리는 수많은 생명체를 영원히 잃게 될 뿐만 아니라 식량 안보와 기후 조절, 현대 의학의 생물학적 근간이 되는 생태계의 균형마저 무너뜨릴 위험이 있습니다. 하지만 지구상에 존재하는 수백만 종의 게놈(유전체) 서열을 분석하는 것은 불가능에 가까울 정도로 매우 어렵고 비용이 많이 드는 작업입니다. 록펠러 대학교의 에릭 자비스(Erich Jarvis) 교수가 이끄는 '척추동물 게놈 프로젝트(Vertebrate Genomes Project)'는 바로 이 난제를 구글의 AI와 함께 해결해 나가고 있습니다.

구글은 척추동물 게놈 프로젝트와 '지구 바이오게놈 프로젝트(Earth BioGenome Project)'가 목표로 하는 '지구상의 모든 기재종 서열 분석'을 돕기 위해 자금과 기술 지원, 그리고 최첨단 AI 툴을 제공해 왔습니다. 이를 통해 포유류, 조류, 양서류, 파충류를 포함한 여러 동물군에 속한 13종의 새로운 멸종 위기종 유전 코드를 보존했으며, 최근 추가 지원 계획을 발표했습니다. 보존 과학자들이 자유롭게 연구에 활용할 수 있도록 공개된 9종의 생물을 소개합니다.

종의 게놈을 이해하는 것이 보존의 열쇠입니다

동물의 전체 유전 정보(DNA)인 게놈 서열을 분석함으로써 과학자들은 유전적 다양성을 유지하고 추가적인 멸종을 막을 수 있습니다. 예를 들어, 오타고 대학교 연구진은 세계에서 유일하게 날지 못하는 야행성 앵무새인 '카카포(kākāpō)'의 현존하는 모든 개체 게놈을 분석해 번식 및 보존 계획을 실행함으로써, 현재 멸종 직전 상태에서 성공적으로 회복시키고 있습니다. 또한 게놈은 특정 종이 환경에 어떻게 적응했는지 이해하는 데 도움을 줄 뿐만 아니라, 서로 다른 종의 DNA를 비교함으로써 지구 생명체의 역사를 파악하게 해줍니다. 이러한 통찰은 보존, 농업, 나아가 인류의 건강과 질병 예방을 위한 미래의 획기적인 발전에 결정적인 역할을 합니다.

생명의 생물학적 청사진을 이해하다

10년 넘게 구글 연구진은 홍수 예측부터 인간 뇌의 연결망 지도 제작에 이르기까지, 한때 불가능해 보였던 일들을 과학자들이 해낼 수 있도록 AI 기술을 구축해 왔습니다. 최초의 인간 게놈 지도를 완성하는 데 13년과 30억 달러가 소요되었지만, 이제 딥폴리셔(DeepPolisher), 딥베리언트(DeepVariant), 딥컨센서스(DeepConsensus)와 같은 AI 툴을 사용하면 단 며칠 만에, 적은 비용으로 놀라운 정확도의 분석이 가능합니다. 한때 '문샷(Moonshot, 도전적인 과제)'이라 여겨졌던 생명의 완전한 생물학적 청사진을 담은 포괄적인 데이터 라이브러리 구축이 이제 현실로 다가오고 있습니다.

구글의 기술은 과학자들이 현실 세계의 문제를 해결할 때 가장 큰 영향력을 발휘합니다. 록펠러 대학교의 척추동물 게놈 연구소와 지구 바이오게놈 프로젝트의 사명을 지원하기 위해, 최근 Google.org는 'AI를 위한 과학(AI for Science)' 기금의 수혜자로 록펠러 대학교(The Rockefeller University)를 선정했습니다. 이를 통해 분석 대상을 150종으로 확대하고, 모든 데이터를 과학계와 대중에게 공개할 예정입니다.