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번역: Seah Kang
검토: Young-ho Park
00:19
You know, I've talked about some of these projects before --
0
19330
2000
아시다시피, 전에도 이러한 연구 프로젝트에 대해
00:21
about the human genome and what that might mean,
1
21330
4000
강연한 적이 있습니다. 인간 게놈과 그것이 무엇을 의미하는지,
00:25
and discovering new sets of genes.
2
25330
3000
그리고 새로운 유전자의 발굴에 대해서요.
00:28
We're actually starting at a new point:
3
28330
3000
우리는 이제 새로운 시점에 와있습니다.
00:31
we've been digitizing biology,
4
31330
4000
지금까지는 생물을 디지털화했고
00:35
and now we're trying to go from that digital code
5
35330
3000
이제는 이 디지털 코드를 이용하여
00:38
into a new phase of biology
6
38330
2000
생물학의 새로운 시기에 접어들고자 합니다.
00:40
with designing and synthesizing life.
7
40330
3000
생명을 디자인하고 합성하면서요.
00:43
So, we've always been trying to ask big questions.
8
43330
3000
우리는 항상 큰 질문을 던져왔습니다.
00:48
"What is life?" is something that I think many biologists
9
48330
2000
"생명이란 무엇인가?" 라는 질문은
00:50
have been trying to understand
10
50330
2000
많은 생물학자들이 다양한 수준에서
00:52
at various levels.
11
52330
2000
이해하려고 노력해왔습니다.
00:54
We've tried various approaches,
12
54330
3000
우리는 여러 접근법을 시도하여
00:57
paring it down to minimal components.
13
57330
3000
생명의 구성요소를 최대한으로 줄였지요.
01:01
We've been digitizing it now for almost 20 years;
14
61330
2000
우리는 그것을 거의 지난 20년 동안을
01:03
when we sequenced the human genome,
15
63330
2000
디지털화 해왔습니다. 인간 게놈
01:05
it was going from the analog world of biology
16
65330
3000
서열의 완성은 아날로그적인 생물학의 세계를
01:08
into the digital world of the computer.
17
68330
4000
컴퓨터의 디지털 세계로 변환시켰지요.
01:12
Now we're trying to ask, "Can we regenerate life
18
72330
4000
우리는 이제 이러한 디지털 세계로 부터
01:16
or can we create new life
19
76330
2000
생명의 갱생 혹은 새로운 생명의
01:18
out of this digital universe?"
20
78330
3000
창조가 가능한지 알아 낼려고 합니다.
01:21
This is the map of a small organism,
21
81330
3000
이는 작은 생물체의 유전 지도입니다.
01:24
Mycoplasma genitalium,
22
84330
2000
마이코플라즈마 제니탈리움 이라고 하는
01:26
that has the smallest genome for a species
23
86330
3000
실험실에서 자기 복제가 가능한 것 중에서
01:29
that can self-replicate in the laboratory,
24
89330
3000
가장 작은 유전체를 가진 종이죠.
01:32
and we've been trying to just see if
25
92330
2000
그리고 우리는 이보다도
01:34
we can come up with an even smaller genome.
26
94330
3000
더 작은 게놈을 찾으려고 노력했지요.
01:38
We're able to knock out on the order of 100 genes
27
98330
2000
우리는 여기 있는 500개 정도 되는 유전자 중에서
01:40
out of the 500 or so that are here.
28
100330
3000
백개 정도를 유전자 제거 시킬 수 있었습니다.
01:43
When we look at its metabolic map,
29
103330
2000
하지만 이 미생물의
01:45
it's relatively simple
30
105330
2000
대사 작용 지도는 우리의 것과 비교하면
01:47
compared to ours --
31
107330
2000
매우 간단하죠
01:49
trust me, this is simple --
32
109330
2000
믿어주세요, 이 정도면 간단한 것입니다.
01:51
but when we look at all the genes
33
111330
2000
하지만 우리가 발현을 막을 수 있는
01:53
that we can knock out one at a time,
34
113330
3000
모든 유전자를 하나씩 보면
01:56
it's very unlikely that this would yield
35
116330
2000
그 유전자들 없이 세포가 살 수 있는
01:58
a living cell.
36
118330
2000
가능성은 거의 없어 보입니다.
02:01
So we decided the only way forward
37
121330
2000
그래서 우리는 연구를 진행시킬 유일한 방법은
02:03
was to actually synthesize this chromosome
38
123330
3000
유전체의 구성 요소를 마음대로 선택할 수 있도록
02:06
so we could vary the components
39
126330
3000
실제로 염색체를 합성하여
02:09
to ask some of these most fundamental questions.
40
129330
4000
이 기초적인 질문들을 답하는 것이라 생각했죠.
02:13
And so we started down the road of:
41
133330
2000
그래서 우리는 앞으로
02:15
can we synthesize a chromosome?
42
135330
3000
"염색체를 합성할 수 있는가?" 로부터 시작했습니다.
02:19
Can chemistry permit making
43
139330
2000
화학적으로 과연
02:21
these really large molecules
44
141330
2000
우리가 아직 만들어 본적이 없는
02:23
where we've never been before?
45
143330
2000
이런 거대한 분자들을 만들 수 있을까?
02:25
And if we do, can we boot up a chromosome?
46
145330
3000
또한, 그러한 염색체를 만들었을때 활성화 시킬 수 있을까?
02:28
A chromosome, by the way, is just a piece of inert chemical material.
47
148330
3000
참고로 염색체는 그냥 불활성의 화학 물질이지요.
02:32
So, our pace of digitizing life has been increasing
48
152330
3000
우리가 생명을 디지털화시키는 속도는
02:35
at an exponential pace.
49
155330
3000
기하급수적으로 증가해왔습니다.
02:38
Our ability to write the genetic code
50
158330
3000
우리가 유전자 코드를 쓰는 속도는
02:41
has been moving pretty slowly
51
161330
2000
매우 천천히 증가했지만
02:43
but has been increasing,
52
163330
3000
점점 더 빨라지고 있으며
02:46
and our latest point would put it on, now, an exponential curve.
53
166330
4000
이 마지막 단계로 인해 지수 곡선에 놓이게 됩니다.
02:51
We started this over 15 years ago.
54
171330
2000
우리는 이 작업을 시작한지 15년도 넘었습니다.
02:53
It took several stages, in fact,
55
173330
3000
이 작업은 여러 단계를 거쳤는데, 첫 실험을 하기 전에
02:56
starting with a bioethical review before we did the first experiments.
56
176330
3000
생명 윤리 심의를 걸쳐야 했지요.
03:00
But it turns out synthesizing DNA
57
180330
2000
하지만 DNA를 합성하는 것은
03:02
is very difficult.
58
182330
2000
생각보다 훨씬 어려운 일이었습니다.
03:04
There are tens of thousands of machines around the world
59
184330
3000
세계에는 30-50자 길이의 DNA를 만드는 기계가
03:07
that make small pieces of DNA --
60
187330
2000
수만대 있지만
03:09
30 to 50 letters in length --
61
189330
3000
이들은 퇴행성 방식을 사용하기 때문에
03:12
and it's a degenerate process, so the longer you make the piece,
62
192330
3000
DNA 조각이 길어 질 수록
03:15
the more errors there are.
63
195330
2000
더 많은 오차가 생깁니다.
03:17
So we had to create a new method
64
197330
2000
그래서 우리는 작은 DNA 조각들을 연결시키고
03:19
for putting these little pieces together and correct all the errors.
65
199330
3000
오류를 수정할 수 있는 새로운 기술을 개발해야 했지요.
03:23
And this was our first attempt, starting with the digital information
66
203330
3000
우리는 파이-엑스 174 게놈의 디지털 정보로
03:26
of the genome of phi X174.
67
206330
2000
첫 시도를 했습니다.
03:28
It's a small virus that kills bacteria.
68
208330
3000
이는 세균을 죽이는 작은 바이러스입니다.
03:32
We designed the pieces, went through our error correction
69
212330
3000
우리는 이 조각들을 디자인하고 오류를 수정하여
03:35
and had a DNA molecule
70
215330
2000
5,000 자 정도 되는 길이의
03:37
of about 5,000 letters.
71
217330
3000
DNA 분자를 만들었습니다.
03:40
The exciting phase came when we took this piece of inert chemical
72
220330
4000
흥미진진한 단계는 우리가 이 불활성의 화학 물질을
03:44
and put it in the bacteria,
73
224330
2000
박테리아 안에 넣었을때,
03:46
and the bacteria started to read this genetic code,
74
226330
4000
박테리아는 이 유전자 코드를 읽고
03:50
made the viral particles.
75
230330
2000
바이러스 입자들을 만들어냈습니다.
03:52
The viral particles then were released from the cells
76
232330
2000
그 세포로 부터 방출된 바이러스 입자들은
03:54
and came back and killed the E. coli.
77
234330
3000
다시 돌아와서 그 대장균을 죽였습니다.
03:57
I was talking to the oil industry recently
78
237330
3000
제가 최근에 석유 업계의 사람들에게 이 이야기를 했더니
04:00
and I said they clearly understood that model.
79
240330
3000
그들은 이 모형을 충분히 이해한다고 하더군요.
04:03
(Laughter)
80
243330
3000
(웃음)
04:06
They laughed more than you guys are. (Laughter)
81
246330
3000
그들은 여러분들보다 훨씬 많이 웃었습니다.
04:10
And so, we think this is a situation
82
250330
2000
그래서 저희는 이 상황이
04:12
where the software can actually build its own hardware
83
252330
3000
생물 체계에서 소프트웨어가 자체의 하드웨어를 만드는
04:15
in a biological system.
84
255330
2000
일례라고 생각합니다.
04:17
But we wanted to go much larger:
85
257330
2000
하지만 우리는 이보다 더 큰 일을 해내고 싶었습니다.
04:19
we wanted to build the entire bacterial chromosome --
86
259330
3000
우리는 박테리아 염색체 전체를 다 만들고 싶었습니다.
04:22
it's over 580,000 letters of genetic code --
87
262330
4000
이는 유전코드가 58만 문자도 넘습니다. 그래서 우리는
04:26
so we thought we'd build them in cassettes the size of the viruses
88
266330
3000
이를 바이러스 크기 정도 되는 카세트들 안에서 합성하기로 했는데
04:29
so we could actually vary the cassettes
89
269330
2000
이런 방식으로 카세트들을 바꿔가며
04:31
to understand
90
271330
2000
살아있는 세포들의 실제 구성요소들이
04:33
what the actual components of a living cell are.
91
273330
3000
무엇인지 이해하려고 했습니다.
04:36
Design is critical,
92
276330
2000
설계과정은 결정적으로 중요하며
04:38
and if you're starting with digital information in the computer,
93
278330
3000
컴퓨터의 디지털 정보를 가지고 시작한다면
04:41
that digital information has to be really accurate.
94
281330
4000
이 정보는 매우 정확해야 합니다.
04:45
When we first sequenced this genome in 1995,
95
285330
3000
우리가 이 게놈을 1995년에 처음 서열화했을 때,
04:48
the standard of accuracy was one error per 10,000 base pairs.
96
288330
4000
정확도의 기준은 만 개의 염기쌍 당 하나의 오류였습니다.
04:52
We actually found, on resequencing it,
97
292330
2000
우리는 실제 재서열화 하는 과정 중에
04:54
30 errors; had we used that original sequence,
98
294330
3000
30개의 오류를 발견했는데 원래의 서열을 사용했더라면
04:57
it never would have been able to be booted up.
99
297330
3000
활성화시키는 것이 거의 불가능했을 것입니다.
05:00
Part of the design is designing pieces
100
300330
2000
디자인의 일부는
05:02
that are 50 letters long
101
302330
3000
50자 되는 길이의 조각을 설계하는 것인데
05:05
that have to overlap with all the other 50-letter pieces
102
305330
3000
이 조각은 다른 50자 조각들과 겹쳐서
05:08
to build smaller subunits
103
308330
2000
작은 서브-유닛들을 형성하게 하고
05:10
we have to design so they can go together.
104
310330
3000
이들은 또 서로 합쳐질 수 있어야 합니다.
05:13
We design unique elements into this.
105
313330
3000
우리는 이것에 고유한 요소들을 삽입합니다.
05:16
You may have read that we put watermarks in.
106
316330
2000
우리는 여기에 워터마크를 삽입하지요.
05:18
Think of this:
107
318330
2000
이렇게 생각하실 수 있지요.
05:20
we have a four-letter genetic code -- A, C, G and T.
108
320330
3000
유전자 코드에는 A, C, G, T의 4 문자가 있습니다.
05:23
Triplets of those letters
109
323330
3000
이 문자들은 3개가 한 쌍을 이루어
05:26
code for roughly 20 amino acids,
110
326330
2000
약20개의 아미노산을 코드화 할 수 있고,
05:28
such that there's a single letter designation
111
328330
3000
각 아미노산에는 그에 해당하는 문자가
05:31
for each of the amino acids.
112
331330
2000
하나씩 있습니다.
05:33
So we can use the genetic code to write out words,
113
333330
3000
그래서 우리는 유전자 코드를 이용하여 단어,
05:36
sentences, thoughts.
114
336330
2000
문장, 그리고 생각까지도 써낼 수 있습니다.
05:39
Initially, all we did was autograph it.
115
339330
2000
처음에 우리가 한 것은 서명 정도였습니다.
05:41
Some people were disappointed there was not poetry.
116
341330
3000
몇몇 사람들은 시(詩)가 없다며 실망하더군요.
05:44
We designed these pieces so
117
344330
2000
우리는 이 조각들을
05:46
we can just chew back with enzymes;
118
346330
3000
효소로 절단할 수 있게 설계했습니다.
05:50
there are enzymes that repair them and put them together.
119
350330
3000
조각들을 복구시키고 연결시키는 효소들이 있습니다.
05:53
And we started making pieces,
120
353330
2000
그리고 우리는 조각들을 만들기 시작했죠.
05:55
starting with pieces that were 5,000 to 7,000 letters,
121
355330
4000
5000 내지 7000 문자의 조각으로 시작해서
05:59
put those together to make 24,000-letter pieces,
122
359330
4000
이들을 2만4천자의 조각으로 연결시키고
06:03
then put sets of those going up to 72,000.
123
363330
4000
다시 이들의 세트를 합쳐서 7만2천자까지 만들었죠.
06:07
At each stage, we grew up these pieces in abundance
124
367330
2000
각 단계에서 이러한 조각들을 충분하게 만들어
06:09
so we could sequence them
125
369330
2000
서열화가 가능하도록 했습니다.
06:11
because we're trying to create a process that's extremely robust
126
371330
3000
왜냐하면 우리는 단 1분내에 결과를 확인할 수 있는
06:14
that you can see in a minute.
127
374330
3000
매우 확실한 공정을 만드려고 하기 때문이죠.
06:17
We're trying to get to the point of automation.
128
377330
3000
우리는 이제 자동화 단계까지 이르고자 합니다.
06:20
So, this looks like a basketball playoff.
129
380330
2000
이는 마치 농구 필승전 같은 거죠.
06:22
When we get into these really large pieces
130
382330
2000
우리가 10만 염기쌍도 넘는
06:24
over 100,000 base pairs,
131
384330
4000
매우 큰 조각들을 만들어낼 쯤에는
06:28
they won't any longer grow readily in E. coli --
132
388330
2000
더 이상 대장균 안에서 쉽게 자랄 수 없을 것입니다.
06:30
it exhausts all the modern tools of molecular biology --
133
390330
4000
최신 분자생물학 도구들도 충분하지 않았지요.
06:34
and so we turned to other mechanisms.
134
394330
4000
그래서 다른 방법들로 눈을 돌렸습니다.
06:38
We knew there's a mechanism called homologous recombination
135
398330
3000
우리는 생물이 DNA를 수리하고
06:41
that biology uses to repair DNA
136
401330
3000
DNA 조각들을 연결시키는
06:44
that can put pieces together.
137
404330
3000
상동재조합 현상에 대해 이미 알고 있었죠.
06:47
Here's an example of it:
138
407330
1000
여기 한 예가 있지요.
06:48
there's an organism called
139
408330
1000
다이노코커스 라디오듀런스라고 하는
06:49
Deinococcus radiodurans
140
409330
2000
생물체는 삼백만 래드의
06:51
that can take three millions rads of radiation.
141
411330
3000
방사선량에 노출되어도 죽지 않지요.
06:54
You can see in the top panel, its chromosome just gets blown apart.
142
414330
4000
여기 위쪽 사진처럼 유전자는 산산조각 나서 분해되었죠.
06:58
Twelve to 24 hours later, it put it
143
418330
3000
그런데 12시간에서 24시간 후에
07:01
back together exactly as it was before.
144
421330
2000
자기 스스로 염색체를 재조립해 복구시켰습니다.
07:03
We have thousands of organisms that can do this.
145
423330
3000
수천개의 생물체가 이렇게 할 수 있죠.
07:06
These organisms can be totally desiccated;
146
426330
2000
이들은 수분이 완전히 결핍 되어도 살고
07:08
they can live in a vacuum.
147
428330
2000
진공에서도 살 수 있습니다.
07:11
I am absolutely certain that life can exist in outer space,
148
431330
3000
저는 우주 공간에도 생명이 존재하며, 이들은 돌아다니다가
07:14
move around, find a new aqueous environment.
149
434330
3000
새로운 수생 환경을 찾아 생명을 유지한다고 확신합니다.
07:17
In fact, NASA has shown a lot of this is out there.
150
437330
4000
사실 NASA에서는 이에 대한 예를 많이 보여주었습니다.
07:21
Here's an actual micrograph of the molecule we built
151
441330
4000
이러한 과정들을 사용하여 우리가 만들어낸 분자의
07:25
using these processes, actually just using yeast mechanisms
152
445330
4000
현미경 사진이 여기 있습니다. 사실 효모 메커니즘을 이용하면
07:29
with the right design of the pieces we put them in;
153
449330
3000
적절하게 디자인된 DNA 조각을 넣어주기만 하면
07:32
yeast puts them together automatically.
154
452330
3000
효모들이 자동으로 조립해주지요.
07:35
This is not an electron micrograph;
155
455330
2000
이것은 전자현미경 사진이 아닌
07:37
this is just a regular photomicrograph.
156
457330
2000
일반적인 광현미경 사진입니다.
07:39
It's such a large molecule
157
459330
2000
이 분자는 매우 크기 때문에
07:41
we can see it with a light microscope.
158
461330
3000
광학 현미경으로도 관찰할 수 있습니다.
07:44
These are pictures over about a six-second period.
159
464330
3000
이 사진들은 6초 동안에 찍은 것들입니다.
07:47
So, this is the publication we had just a short while ago.
160
467330
4000
이것은 최근에 우리가 출판한 논문입니다.
07:51
This is over 580,000 letters of genetic code;
161
471330
3000
이것은 58만개 이상의 문자로 된 유전자 코드입니다.
07:54
it's the largest molecule ever made by humans of a defined structure.
162
474330
5000
이는 지금까지 설계되어 만들어진 인공분자중 가장 큰 것이죠.
07:59
It's over 300 million molecular weight.
163
479330
3000
분자량도 3억이 넘습니다.
08:02
If we printed it out at a 10 font with no spacing,
164
482330
3000
글씨 크기 10으로 띄어쓰지 않고 이를 인쇄한다면
08:05
it takes 142 pages
165
485330
2000
이 유전자 코드를 출력하는데만
08:07
just to print this genetic code.
166
487330
4000
142장이 필요합니다.
08:11
Well, how do we boot up a chromosome? How do we activate this?
167
491330
3000
그럼 유전자를 어떻게 시동시키나요? 어떻게 활성화시킬까요?
08:14
Obviously, with a virus it's pretty simple;
168
494330
3000
물론, 바이러스의 경우에는 매우 간단합니다.
08:17
it's much more complicated dealing with bacteria.
169
497330
3000
박테리아의 경우에는 훨씬 더 복잡하지만
08:20
It's also simpler when you go
170
500330
2000
다시 우리와 같은 진핵생물의 경우에도
08:22
into eukaryotes like ourselves:
171
502330
2000
간단합니다.
08:24
you can just pop out the nucleus
172
504330
2000
단순히 핵을 빼내고
08:26
and pop in another one,
173
506330
2000
다른 핵을 삽입하면 되는데,
08:28
and that's what you've all heard about with cloning.
174
508330
3000
이것이 바로 여러분이 클로닝에 대해 들어온 내용이죠.
08:31
With bacteria and Archaea, the chromosome is integrated into the cell,
175
511330
4000
박테리아와 고세균의 경우 염색체가 세포 내에 통합되어있지만
08:35
but we recently showed that we can do a complete transplant
176
515330
4000
최근에 우리는 염색체를 한 세포에서 다른 세포로
08:39
of a chromosome from one cell to another
177
519330
2000
완전히 이식시키고
08:41
and activate it.
178
521330
3000
활성화시킬 수 있다는 것을 시위했지요.
08:44
We purified a chromosome from one microbial species --
179
524330
4000
우리는 한 가지 종의 미생물에서 염색체를 정제했지요.
08:48
roughly, these two are as distant as human and mice --
180
528330
3000
이 미생물들의 유전적 유사성은 인간과 쥐의 거리 정도 였지요.
08:51
we added a few extra genes
181
531330
2000
우리는 이 염색체를 선택할 수 있도록
08:53
so we could select for this chromosome,
182
533330
2000
그 염색체에 추가적 유전자를 몇개 더 넣었지요.
08:55
we digested it with enzymes
183
535330
2000
그리고는 효소를 사용해서
08:57
to kill all the proteins,
184
537330
2000
모든 단백질을 죽이고 그것을
08:59
and it was pretty stunning when we put this in the cell --
185
539330
3000
세포안으로 주입했을때 우리는 정말로 놀랐습니다.
09:02
and you'll appreciate
186
542330
2000
여기 우리가 정성들여 준비한
09:04
our very sophisticated graphics here.
187
544330
3000
그래픽이 보여 주는 바와 같이
09:07
The new chromosome went into the cell.
188
547330
3000
새로운 염색체가 세포로 들어갔습니다.
09:10
In fact, we thought this might be as far as it went,
189
550330
2000
우리는 사실 막다른 골목에 도달했다고 생각했지만,
09:12
but we tried to design the process a little bit further.
190
552330
3000
이 과정을 조금 더 진행시키고자 했습니다.
09:15
This is a major mechanism of evolution right here.
191
555330
3000
여기 보시는 것은 진화의 주요 메커니즘입니다.
09:18
We find all kinds of species
192
558330
2000
우리는 많은 종의 생물체가
09:20
that have taken up a second chromosome
193
560330
2000
제 2 또는 제 3의 염색체를
09:22
or a third one from somewhere,
194
562330
2000
다른 곳에서 획득하여
09:24
adding thousands of new traits
195
564330
2000
수천개의 새로운 특성을
09:26
in a second to that species.
196
566330
2000
순식간에 획득하는 것을 보았습니다.
09:28
So, people who think of evolution
197
568330
2000
진화과정에서 유전자가 하나씩
09:30
as just one gene changing at a time
198
570330
2000
바뀐다고 생각하는 사람들은 생물의
09:32
have missed much of biology.
199
572330
3000
많은 부분을 모르는 상태로 지나갔지요.
09:35
There are enzymes called restriction enzymes
200
575330
2000
제한효소라고 불리는 효소들은
09:37
that actually digest DNA.
201
577330
2000
실제로 DNA를 절단합니다.
09:39
The chromosome that was in the cell
202
579330
2000
원래 세포에 있던 염색체에는
09:41
doesn't have one;
203
581330
2000
이 제한효소가 없지만
09:43
the chromosome we put in does.
204
583330
2000
우리가 삽입한 염색체에는 그게 있었죠.
09:45
It got expressed and it recognized
205
585330
2000
삽입된 염색체의 제한효소가
09:47
the other chromosome as foreign material,
206
587330
3000
발현되면서 원래의 염색체를 외부물질로
09:50
chewed it up, and so we ended up
207
590330
2000
인식하고 절단하여 죽여버려서 새로운
09:52
just with a cell with the new chromosome.
208
592330
4000
염색체를 지닌 세포만 남게 된 것이죠. 이 세포가 파란 이유는
09:56
It turned blue because of the genes we put in it.
209
596330
3000
우리가 염색체에 그런 유전자를 넣었기 때문이죠.
09:59
And with a very short period of time,
210
599330
2000
그리고 매우 짧은 시간 동안에
10:01
all the characteristics of one species were lost
211
601330
3000
한 종의 모든 특성들이 사라졌고
10:04
and it converted totally into the new species
212
604330
3000
우리가 세포에 주입한 새로운 소프트웨어에 따라
10:07
based on the new software that we put in the cell.
213
607330
3000
완전히 새로운 종으로 전환되었죠.
10:10
All the proteins changed,
214
610330
2000
모든 단백질들과
10:12
the membranes changed;
215
612330
2000
세포막들이 바뀌었고
10:14
when we read the genetic code, it's exactly what we had transferred in.
216
614330
4000
유전자 코드를 해독했을 때 우리가 주입한 것과 완전히 일치했습니다.
10:18
So, this may sound like genomic alchemy,
217
618330
3000
이는 유전적 연금술처럼 들리겠지만
10:21
but we can, by moving the software of DNA around,
218
621330
4000
DNA 소프트웨어를 우리가 조작하면
10:25
change things quite dramatically.
219
625330
4000
꽤 극적인 변화를 가져올 수 있는 것입니다.
10:29
Now I've argued, this is not genesis;
220
629330
2000
제가 전에 말한 바와 같이 이것은 생명의
10:31
this is building on three and a half billion years of evolution.
221
631330
4000
기원이 아니지요 -- 35억년간의 진화 위에 세워진 것이니까요.
10:36
And I've argued that we're about to perhaps
222
636330
2000
그리고 저는 곧 캄브리아 대폭발 같은
10:38
create a new version of the Cambrian explosion,
223
638330
3000
디지털 디자인에 의한
10:41
where there's massive new speciation
224
641330
3000
신종 폭발이 곧 올지 모른다고
10:45
based on this digital design.
225
645330
2000
말한바 있습니다.
10:47
Why do this?
226
647330
2000
왜 우리가 이런일을 할까요?
10:49
I think this is pretty obvious in terms of some of the needs.
227
649330
2000
필요성의 차원에서 보면 답은 꽤 명백하다고 생각합니다.
10:51
We're about to go from six and a half
228
651330
2000
향후 40년간 전세계 인구는 65억에서
10:53
to nine billion people over the next 40 years.
229
653330
3000
90억이 될 것입니다.
10:56
To put it in context for myself:
230
656330
2000
저로 말씀드리자면
10:58
I was born in 1946.
231
658330
2000
저는 1946년에 태어났습니다.
11:00
There are now three people on the planet
232
660330
2000
1946년에 있었던 사람 1명 당
11:02
for every one of us that existed in 1946;
233
662330
4000
현재 지구상에는 3명이 살고 있으며
11:06
within 40 years, there'll be four.
234
666330
3000
40년 이내로 4명 꼴이 될것입니다.
11:09
We have trouble feeding, providing fresh, clean water,
235
669330
3000
우리는 이 65억 인구에게 음식, 신선하고 깨끗한 물,
11:12
medicines, fuel
236
672330
2000
의약품, 그리고 연료를
11:14
for the six and a half billion.
237
674330
3000
제공하는데 어려움을 겪고 있지요.
11:17
It's going to be a stretch to do it for nine.
238
677330
2000
그리고 90억이 되면 더 빠듯할 것입니다.
11:19
We use over five billion tons of coal,
239
679330
3000
우리는 매년 50억 톤이 넘는 석탄과
11:22
30 billion-plus barrels of oil --
240
682330
3000
300억 배럴도 넘는 석유를 사용합니다.
11:25
that's a hundred million barrels a day.
241
685330
4000
이는 하루에 1억 배럴에 해당합니다.
11:29
When we try to think of biological processes
242
689330
2000
이를 대체할만한 생물학적
11:31
or any process to replace that,
243
691330
3000
또는 다른 방법의 해결책을 찾는 것은
11:34
it's going to be a huge challenge.
244
694330
2000
거창한 과제가 될 것입니다.
11:36
Then of course, there's all that
245
696330
2000
그리고 물론 이러한 물질들로부터
11:38
CO2 from this material
246
698330
2000
대기로 방출되는
11:40
that ends up in the atmosphere.
247
700330
3000
이산화탄소에 대해서도 생각해야 합니다.
11:43
We now, from our discovery around the world,
248
703330
2000
저희들은 현재, 전세계에서 발견한
11:45
have a database with about 20 million genes,
249
705330
4000
2천만개의 유전자에 대한 데이터베이스를 가지고 있고
11:49
and I like to think of these as the design components of the future.
250
709330
4000
이는 미래의 디자인 요소로 사용되리라 생각합니다.
11:53
The electronics industry only had a dozen or so components,
251
713330
3000
전자 업계는 불과 수십개의 구성요소를 사용해서
11:56
and look at the diversity that came out of that.
252
716330
4000
수 없이 다양한 제품들을 만들어 내지요.
12:00
We're limited here primarily
253
720330
2000
우리의 한계는
12:02
by a biological reality
254
722330
2000
생물학적 현실과
12:04
and our imagination.
255
724330
2000
우리의 상상력에 달려있습니다.
12:07
We now have techniques,
256
727330
2000
우리는 이제
12:09
because of these rapid methods of synthesis,
257
729330
3000
신속한 유전체 합성 방식을 통해
12:12
to do what we're calling combinatorial genomics.
258
732330
4000
조합유전체학을 활용할 수 있는 기술을 갖추고 있습니다.
12:16
We have the ability now to build a large robot
259
736330
3000
우리는 이제 하루에 100만개의 염색체를 만들 수 있는
12:19
that can make a million chromosomes a day.
260
739330
3000
대형 로봇을 만들 수 있지요.
12:23
When you think of processing these 20 million different genes
261
743330
3000
이 이천만 가지의 다른 유전자를 가공하거나
12:26
or trying to optimize processes
262
746330
2000
이 과정을 최적화하여
12:28
to produce octane or to produce pharmaceuticals,
263
748330
3000
옥탄이나 의약품, 혹은 새로운 백신을
12:31
new vaccines,
264
751330
3000
생산한다고 생각하면
12:34
we can just with a small team,
265
754330
3000
우리는 작은 팀으로도
12:37
do more molecular biology
266
757330
2000
지난 20년 동안 모든 과학 분야에서 성취한 것보다
12:39
than the last 20 years of all science.
267
759330
3000
더 많은 분자생물학을 할 수 있습니다.
12:42
And it's just standard selection:
268
762330
2000
이는 유전자 데이터베이스의 표준 선택만으로도
12:44
we can select for viability,
269
764330
2000
가능하지요. 우리는 성공 가능성,
12:46
chemical or fuel production,
270
766330
2000
화학품 또는 연료의 생산이나 백신 생산 등을 위해
12:48
vaccine production, etc.
271
768330
2000
선택할 수 있습니다.
12:50
This is a screen snapshot
272
770330
3000
이것은 저희들이 컴퓨터 앞에 앉아
12:53
of some true design software
273
773330
3000
새로운 종을 만들 수 있게 하는
12:56
that we're working on to actually be able to sit down
274
776330
3000
현재 개발중인 실제 유전자 디자인 프로그램의
12:59
and design species in the computer.
275
779330
3000
화면 스냅샷입니다.
13:03
You know, we don't know necessarily what it'll look like:
276
783330
3000
우리는 그 종이 어떻게 생겼는지 모르더라도
13:06
we know exactly what their genetic code looks like.
277
786330
3000
그 종의 유전체 코드는 정확히 알 수 있습니다.
13:09
We're focusing on now fourth-generation fuels.
278
789330
5000
우리는 이제 제4세대 연료에 주목하고 있습니다.
13:15
You've seen recently, corn to ethanol
279
795330
2000
최근에 보셨다시피 옥수수로 에탄올을 만든 것은
13:17
is just a bad experiment.
280
797330
2000
완전히 잘못된 실험이었습니다.
13:19
We have second- and third-generation fuels
281
799330
2000
우리는 곧 제2세대 또는 제3세대 연료로
13:21
that will be coming out relatively soon
282
801330
3000
설탕에서부터 옥탄이나
13:24
that are sugar, to much higher-value fuels
283
804330
3000
다양한 종류의 부탄올처럼
13:27
like octane or different types of butanol.
284
807330
3000
더 고부가 가치의 연료를 가지게 될 것입니다.
13:30
But the only way we think that biology
285
810330
3000
하지만 음식값을 올리거나 음식의 공급에 영향을 주지 않고
13:33
can have a major impact without
286
813330
2000
생물이 에너지 공급에 크게 기여할 수 있는
13:36
further increasing the cost of food and limiting its availability
287
816330
3000
유일한 방법은 이산화탄소를
13:39
is if we start with CO2 as its feedstock,
288
819330
3000
공급원료로 사용하는 방법이라고 생각하고
13:42
and so we're working with designing cells to go down this road.
289
822330
4000
그래서 우리는 이 방향으로 세포를 설계할 것이고
13:47
And we think we'll have the first fourth-generation fuels
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3000
첫 제4세대 연료를 18개월 후에
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in about 18 months.
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얻을 수 있을 것 같습니다.
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Sunlight and CO2 is one method ...
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2000
태양빛과 이산화탄소도 한가지 방법이지만
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(Applause)
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5000
(박수)
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but in our discovery around the world,
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저희들은 세계 각국의
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we have all kinds of other methods.
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다른 방법들도 사용하고 있지요.
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This is an organism we described in 1996.
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이것은 저희들이 1996년에 발표했던 생물체로서
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It lives in the deep ocean,
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1.5마일 정도 되는 깊이의
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about a mile and a half deep,
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깊은 해양에서
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almost at boiling-water temperatures.
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거의 끓는 물의 온도에 삽니다.
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It takes CO2 to methane
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이것은 수소분자(H2)를 에너지원으로 사용하여
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using molecular hydrogen as its energy source.
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이산화탄소로 부터 메탄을 생성합니다.
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We're looking to see if we can take
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우리는 포획된 이산화탄소를
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captured CO2,
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연료로 전환시키는 설비로 쉽게 운반시키고
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which can easily be piped to sites,
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그것을 연료로 전환시켜
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convert that CO2 back into fuel
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이 과정이 가능한지
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to drive this process.
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연구 하고 있습니다.
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So, in a short period of time,
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그래서 짧은 시간 동안에
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we think that we might be able to increase
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"생명이란 무엇인가" 라는 기초적인 질문에 대한
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what the basic question is of "What is life?"
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이해를 향상시킬 수 있다고 생각합니다.
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We truly, you know,
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2000
우리는 전 석유화학 산업을
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have modest goals
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대체하겠다는
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of replacing the whole petrol-chemical industry --
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겸손한 목표를 갖고 있습니다.
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(Laughter) (Applause)
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(웃음)(박수)
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Yeah. If you can't do that at TED, where can you? --
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TED에서 못 한다면 어디에서 하겠습니까?
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(Laughter)
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(웃음)
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become a major source of energy ...
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주요 에너지원이 되는 거죠.
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But also, we're now working on using these same tools
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또한 우리는 바로 그 도구들을 이용해서
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to come up with instant sets of vaccines.
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즉각적인 백신 세트를 만들고자 합니다.
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You've seen this year with flu;
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올해 플루에서도 보셨듯이
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we're always a year behind and a dollar short
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우리는 필요시 정확한 백신을 개발하려 할 때
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when it comes to the right vaccine.
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항상 시간과 돈이 모자라죠.
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I think that can be changed
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이는 조합백신을 미리 개발함으로써
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by building combinatorial vaccines in advance.
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해결할 수 있을 것이라 생각합니다.
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Here's what the future may begin to look like
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세균과 고세균, 그리고
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with changing, now, the evolutionary tree,
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궁극적으로는 진핵생물을 합성합으로써
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speeding up evolution
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진화가 가속화되고
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with synthetic bacteria, Archaea
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진화계통수가 앞으로는
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and, eventually, eukaryotes.
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이렇게 변할지도 모릅니다.
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We're a ways away from improving people:
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아직 사람을 향상시키는 것은 멀었습니다.
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our goal is just to make sure that we have a chance
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우리의 목표는 그저 이 모든 것을 해낼 수 있도록
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to survive long enough to maybe do that. Thank you very much.
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충분히 오래 사는 것일 뿐입니다. 감사합니다.
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(Applause)
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(박수)
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