AI로 단백질 비밀 밝혀낸 과학자에 노벨화학상

노벨 화학상에 베이커·허사비스·점퍼 공동수상 (서울=연합뉴스) 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 9일(현지시간) '단백질 설계'에 기여한 미국 생화학자 데이비드 베이커(62)와 단백질 구조를 파악하는 인공지능(AI) 모델 '알파폴드'를 개발한 구글의 AI 기업 딥마인드의 데미스 허사비스(48), 존 점퍼(39)를 올해의 노벨 화학상 공동 수상자로 선정했다. 2024.10.9 [노벨위원회 홈페이지 캡처. 재판매 및 DB 금지] photo@yna.co.kr (끝)

[파이낸셜뉴스] 올해 노벨 화학상은 인공지능(AI)으로 생명의 독창적 화학 도구인 단백질의 비밀을 밝히는데 기여한 3명의 과학자에게 돌아갔다. 이들의 업적으로 인류가 바이오나 신약개발, 환경친화적인 재료를 개발할 수 있게 됐다. 노벨위원회는 9일(현지시간) 스웨덴 스톡홀름 왕립과학원에서 2024년 노벨 화학상 수상자로 AI로 새로운 단백질을 설계한 데이비드 베이커 교수와 AI를 활용해 거의 모든 단백질의 구조를 예측해 낸 구글 딥마인드 데미스 허사비스 CEO와 존 점퍼 연구원 등 3명을 선정했다고 발표했다. 노벨위원회에 따르면, 데이비드 베이커 교수는 AI로 완전히 새로운 종류의 단백질을 만드는 불가능에 가까운 업적을 달성했다. 또 데미스 하사비스와 존 점퍼는 단백질의 복잡한 구조를 예측하는 문제를 단시일 내에 해결할 수 있는 AI 모델을 개발했다.

■"완전히 새로운 종류의 단백질 설계"
베이커 교수가 만든 AI '로제타폴드'는 새로운 단백질을 설계하는 업적을 달성했다. 단백질 없이는 생명이 존재할 수 없다. 생명의 다양성은 화학 도구로서 단백질의 놀라운 능력을 증명한다. 다양한 단백질은 생명의 기초가 되는 모든 화학 반응을 제어하고 주도한다. 또한 호르몬과 신호 물질, 항체 및 다양한 조직의 구성 요소로 기능한다.

노벨 화학 위원회 하이너 링케 의장은 "올해 인정받는 발견 중 하나는 놀라운 단백질의 구성과 관련이 있다"고 말했다. 이어서 "다른 하나는 50년 된 꿈을 이룬 것으로 아미노산 서열에서 단백질 구조를 예측하는 것"이라고 덧붙였다. 그러면서 "이 두 가지 발견은 모두 엄청난 가능성을 열어줬다"고 강조했다.

고려대 화학과 김학중 교수는 이번 노벨 화학상 선정 의미에 대해 "물리, 화학, 생명공학 등 기초과학이지만 AI로 인해 기존에 우리가 생각했던 기본 틀을 깨는 시대가 왔다"며 "AI가 많은 분야에서 파급력이 보여주고 있다"고 설명했다.

■"AI 모델 '알파폴드'로 단백질 구조 예측"
데미스 허사비스와 존 점퍼는 단백질 구조를 예측하는 AI 모델을 개발한 공로를 인정받았다. 단백질에서 아미노산은 긴 끈으로 연결돼 접혀서 3차원 구조를 형성하는데, 이는 단백질의 기능에 결정적이다. 1970년대부터 연구진은 아미노산 서열에서 단백질 구조를 예측하려고 시도했지만, 매우 어려웠다.

데미스 하사비스와 존 점퍼는 지난 2020년 AI 모델 '알파폴드2(AlphaFold2)'를 발표했다. 이 AI모델을 통해 다른 연구자들이 발견한 거의 모든 2억개 이상의 단백질 구조를 예측할 수 있었다. 이후 알파폴드2는 190개국에서 200만명 이상의 사람들이 사용하고 있다. 수많은 과학적 응용 프로그램 중에서 연구자들은 이제 항생제 내성을 더 잘 이해하고 플라스틱을 분해할 수 있는 효소의 이미지를 만들 수 있다. 이들의 업적이 나오기 이전까지 50년간 풀지 못했던 미지의 단백질 분야를 개척해 낼 수 있게 된 것이다.

허사비스는 지난 2월 26일 스페인 바르셀로나에서 열린 세계 최대 이동통신 전시회 ‘모바일 월드 콩그레스(MWC) 2024’ 첫날 기조연설자로 나와 AI를 이용한 치료제 개발 방안 등을 공유한 바 있다. 그는 이날 “끔찍한 질병을 치료하는 새로운 약을 발견하는 데 걸리는 기간이 평균 10년에서 앞으로 몇 달 정도로 단축되길 희망한다”면서 “앞으로 2~3년 안에 AI가 디자인한 약을 병원에서 보게 될 것”이라고 발표했다.

서울대 화학과 석차옥 교수는 "노벨화학상 안에서 세부분야중 생체분자 구조를 밝히는 기술로 상을 3개가 나왔다"며, "분자구조를 밝혀서 상을 받은게 7개가 넘는다"고 설명했다. 그러면서 "이번 단백질 구조예측 방법은 AI로 실험수준 만큼 알수 있다는 것이 의미가 있다"고 말했다.

서울대 생명과학부 백민경 교수는 데이비드 교수 밑에서 2019년 5월부터 2022년 7월까지 제자로 있으며 로제타 폴드 개발에 기여했다. 백민경 교수는 데이비드 교수에 대해 "연구실에서 개발한 기술이 학교에 머물지 않고 실제 사업화되는 것에도 관심이 많다"고 설명했다. 그러면서 "단백질 설계 기술로 창업한다면 핵심 기술을 공개하지 않는게 보통이지만, 그는 사업화를 하더라도 굉장히 큰 파급력이 있는 기술이라면 모두가 쓸 수 있게 해야 한다는 철학이 있다"며 "AI 모델을 다 공개하고 모두가 무료로 쓸수 있게 했다"고 말했다.

한편, 올해 노벨 화학상 수상자는 메달과 증서, 총상금 약 14억2800만원(1100만 크로나)을 나눠 받는다. 지난해부터 상금을 100만 크로나 더 인상했다. 시상식은 알프레드 노벨의 기일인 12월 10일 스웨덴 스톡홀름(생리의학·물리·화학·경제학상)과 노르웨이 오슬로(평화상)에서 열린다. 스톡홀름 수상자들은 스웨덴의 칼 16세 구스타프 국왕으로부터 메달과 증서를 받고, 오슬로 수상자들은 노르웨이 국왕 하랄드 5세가 참석한 가운데 노르웨이 노벨 위원회 위원장으로부터 노벨 평화상을 받게 된다.
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monarch@fnnews.com 김만기 기자