소개글
"생명과학"에 대한 내용입니다.
목차
1. 4차 산업혁명과 핵심기술
1.1. 4차 산업혁명의 개요
1.2. 4차 산업혁명을 이끄는 주요 기술
1.2.1. 물리학 기술
1.2.2. 디지털 기술
1.2.3. 생물학 기술
2. 합성생물학
2.1. 합성생물학의 개요
2.2. 합성생물학의 핵심기술
2.2.1. 유전자 분석 기술
2.2.2. 시스템생물학
2.2.3. 유전자 합성 기술
2.2.4. 유전자 편집 기술
2.3. 합성생물학의 응용
2.3.1. 농산물 생산
2.3.2. 의약품 생산
2.4. 합성생물학의 현황
3. 백신의 개념과 작용 원리
3.1. 백신의 개념
3.2. 백신의 작용 원리
3.2.1. 바이러스 백신
3.2.2. 바이러스 벡터 백신
3.3. mRNA 백신
3.3.1. mRNA란?
3.3.2. mRNA 백신의 장단점
3.3.3. mRNA 백신의 작용 원리
4. 참고 문헌
본문내용
1. 4차 산업혁명과 핵심기술
1.1. 4차 산업혁명의 개요
우리는 현재 제4차 산업혁명 시대에 접어들고 있다. 제4차 산업혁명은 "3차 산업혁명을 기반으로 물리적 공간, 디지털적 공간 및 생물학적 공간의 경계가 희석되는 기술융합의 시대"로 정의된다.""
제4차 산업혁명은 사이버물리시스템(CPS)에 기반을 두고 있으며, 이로 인해 전 세계의 산업구조 및 시장경제 모델에 큰 영향을 미칠 것으로 전망된다.""
기술적 혁신과 이로 인한 사회·경제적 변화의 역사에서 볼 때, 우리 사회는 증기기관 기반의 제1차 산업혁명, 전기 에너지 기반의 제2차 산업혁명, 컴퓨터와 인터넷 정보통신기술(ICT) 기반의 제3차 산업혁명을 거쳐왔다.""
현재의 제4차 산업혁명은 IoT/CPS/인공지능과 같은 기술들을 통해 "만물초지능 혁명"을 야기하고 있다.""
이러한 혁명적 변화의 기회의 창을 잡지 못하면 기업과 국가는 2류로 전락할 수 있기 때문에, 4차 산업혁명을 선도하기 위한 미래 변신 전략이 필요하다.""
1.2. 4차 산업혁명을 이끄는 주요 기술
1.2.1. 물리학 기술
물리학 기술은 제4차 산업혁명의 여러 분야 중에서 특히 무인운송수단과 3D 프린팅, 로봇공학 등과 관련이 있다. 무인운송수단은 드론과 자율주행차로 대표되는데, 센서 기술과 레이더(RADAR) 기술, 빛을 이용한 전송기술(LIDAR) 등에 모두 물리학의 연구 결과들이 활용된다. 3D 프린팅은 입체적으로 형성된 디지털 설계도를 기반으로 원료를 적층(additive)하는 방식으로 물체를 만드는 기술이다. 주조나 절삭 등의 기존 제조공정과 완전히 다른 작업방식이 요구되며 이미 자동차, 의료 등의 다양한 분야에 활용되고 있다. 특히 모형을 미리 만든 후에 제작하는 기존의 대량생산 제품과 달리 맞춤형 생산이 가능하기 때문에 제조업의 서비스화와 더불어 3D 프린팅 방식이 널리 퍼질 것으로 예상된다. 로봇은 센서 기술과 인공지능의 발달로 주변 환경에 대한 이해도가 높아지고, 이에 맞춰 대응이 가능해져 공장 등에서 사용되는 통제된 방식이 아닌 일상에서 발생하는 다양한 업무를 스스로의 의사결정을 통해서 수행하는 것이 가능해졌다. 이처럼 복잡한 생물학적 구조를 차용할 수 있게 됨에 따라 로봇의 구조는 더욱 생물체에 가깝게 진화하고 있다.
1.2.2. 디지털 기술
디지털 기술은 사물인터넷(IoT)과 블록체인, 공유경제, 디지털플랫폼과 관련이 있다. 사물인터넷(IoT)은 상호 연결된 기술과 다양한 플랫폼을 기반으로 사물(제품, 서비스, 장소)과 인간을 연결하는 새로운 패러다임을 창출하고 있다. IoT 환경에서 생성되는 다양한 데이터를 처리하기 위한 클라우드 컴퓨팅 및 빅데이터 산업이 발달하고, 일련의 혁신적인 기술들은 인공지능(AI)이 더해지며 삶의 변화를 이끌어내고 있다. IoT는 현재 인공지능의 초기 단계인 기계학습을 통해 다양한 서비스 제공이 가능하며, 상황을 인지하고 학습하는 컴퓨터의 능력이 발전할수록 무인자율자동차, 드론, 로봇 등 IoT를 통해 제공할 수 있는 서비스도 함께 발전되어 나갈 것이다..
1.2.3. 생물학 기술
생물학 기술은 4차 산업혁명의 핵심 동력이 되는 분야 중 하나이다. 생물학 기술은 전산생물학에 따른 유전자 분석과 분자생물학의 발전을 통한 유전자 편집 기술 등을 토대로 빠르게 발전하고 있다.
먼저, 유전자 분석 기술의 발전으로 대용량 DNA 서열 정보의 병렬적 분석이 가능해지면서 유전체, 전사체 등 다양한 계층의 오믹스 데이터들이 생산되고 있다. 이렇게 생산된 방대한 생물학적 데이터들은 NCBI, UCSC, GO, KEGG 등의 데이터베이스에 축적되고 있다.
다음으로, 시스템생물학은 이러한 다양한 오믹스 데이터를 기반으로 생명현상을 개별 구성 성분이 아닌 시스템 차원에서 통합적으로 이해하고자 하는 학문...
참고 자료
논문 및 단행본
민경오 외 1인, 4차 산업혁명 시대를 이끄는 핵심 기술 동향, 임베디드소프트웨어·시스템산업협회, 2017, p7~56
정보통신정책연구원, 제 4차 산업혁명 선도를 위한 과학기술·ICT기반 국가정책방안 연구, 미래창조과학부, 2017, 38~39p
한성구 외 1인, 합성생물학의 발전과 바이오안보 정책방향, 한국과학기술기획평가원, 2018-39(통권 제 257호), p5~8
권순일, 유용한 생명체 조립을 추구하는 합성생물학 그 현황과 전망, 한국고등직업교육학회논문집 제 17권 1·2호, 2016, p7~8
2019 바이오 미래유망 기술, 생명공학정책연구센터, BioINsay No.34, p25~46
기타자료(인터넷 자료)
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5145000&cid=61232&categoryId=61232
백신 [Vaccine] (분자·세포생물학백과)
네이버 건강 백과 의약품 사전
생화학백과 DNA 운반체
https://youtu.be/6ciC0cZpcek
https://youtu.be/8eKoMO6HvVU
mRNA [messenger RNA] (두산백과)
mRNA백신 (건강용어사전)
mRNA 백신 (시사상식사전, pmg 지식엔진연구소),
내 몸에서 백신을 만드는 RNA 백신 (박한슬)
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