본문내용
1. 생명공학 개요
1.1. 생명공학의 정의
생명공학은 "생물체 및 생명현상을 연구하고, 이를 산업적으로 응용하는 학문"이다. 생명공학은 생물체의 다양하고 복잡한 생명현상을 과학적으로 연구하고, 이를 통해 인간에게 유용한 제품이나 기술을 개발하는 것을 목표로 한다.
생명공학은 크게 전통적 생명공학과 신생명공학으로 구분된다. 전통적 생명공학은 발효, 발효기술, 효소기술 등을 활용하여 식품, 의약품, 화학물질 등을 생산하는 기술이다. 신생명공학은 유전자 재조합, 세포융합, 핵이식 등의 핵심 생명공학 기술을 활용하여 새로운 생물체를 만들거나 기존 생물체의 특성을 개선하는 기술이다.
생명공학은 보건의료, 농업, 식품, 환경, 에너지, 정보, 전자 및 기계 등 다양한 분야에 응용되어 왔다. 의약품 개발, 질병 진단 및 치료, 농업생산성 향상, 식품 기능성 개선, 생분해성 소재 개발, 환경 정화, 바이오연료 생산 등 광범위한 응용이 이루어지고 있다. 또한 생명공학은 인간게놈 프로젝트, 줄기세포 연구, 클로닝 등을 통해 생명과학 분야의 지식을 크게 확장시켜왔다.
생명공학은 21세기 핵심 산업으로 인식되고 있으며, 지속적으로 발전할 것으로 전망되고 있다. 생명공학 산업은 연평균 10-20%대의 고성장을 거듭하며, 세계 시장 규모도 지속적으로 확대되고 있다. 이처럼 생명공학은 인류의 건강과 복지 증진, 지속가능한 사회 구현에 크게 기여할 것으로 기대되고 있다.
1.2. 생명공학의 중요한 연구 분야
생명공학의 중요한 연구 분야는 생물체의 고유한 기능을 이용하여 인간에게 유용한 생물이나 물질을 만드는 기술이다. 생명공학 연구는 생물학·화학·미생물학·유전학·면역학·발생학·생화학·분자 생물학과 같은 기초과학에 현대의 여러 가지 공학기술을 접목한 것이다.
그 중 효소에 의한 생물의 대사기능을 이용하여 유용물질을 생산해내는 연구 분야는 역사가 길며, 고정화 효소(세포, 균체), 생물반응기로 발전되어 왔다. 또한 세포융합, 재조합 DNA기술 등의 DNA공학이 핵심 기술로, 생산뿐만 아니라 유해물질의 분해력에 의한 환경정화로의 이용이나, 더 나아가 바이오칩, 제5세대로 불리는 바이오 컴퓨터 등도 넓은 뜻에서는 생명공학의 한 분야라고 할 수 있다.
생명공학의 다른 중요한 연구 분야로는 생체의 기능을 모방하거나 생체에 응용되는 기술들이 있다. 예를 들어 생체감지물질과 신호변화기를 이용한 바이오센서, 생체정보처리체계를 응용한 바이오컴퓨터 등의 연구가 진행되고 있다."
1.3. 생명공학의 중요성
생명공학은 21세기 지식기반사회의 핵심 분야로 인식되고 있으며, 인류의 건강과 복지증진에 크게 기여하는 것으로 평가되고 있다. 생명공학 기술은 20세기 이후 큰 발전을 이루어왔으며, 이를 통해 인간은 생물을 마음대로 조작할 수 있게 되었다.
이러한 생명공학의 중요성은 다음과 같이 정리할 수 있다.
첫째, 생명공학은 인류의 건강과 복지증진에 크게 기여한다. 생명공학 기술을 통해 각종 질병 치료제를 개발할 수 있으며, 이를 통해 인간의 건강과 삶의 질이 향상될 수 있다. 또한 생리활성물질, 화장품, 식품 등 다양한 분야에 생명공학 기술이 활용되면서 인간의 삶의 질을 높이는데 기여하고 있다.
둘째, 생명공학은 21세기 차세대 국가 성장 동력산업으로 인식되고 있다. 생명공학 산업은 지속적으로 성장하고 있으며, 높은 성장률과 시장규모를 보이고 있다. 이에 따라 각국 정부와 기업들은 생명공학 기술 개발과 산업화에 많은 투자와 노력을 기울이고 있다.
셋째, 생명공학 기술은 에너지, 환경, 농업 등 다양한 분야에 응용되면서 인류가 직면한 여러 문제를 해결하는데 기여할 수 있다. 생물정화기술, 생분해성 플라스틱, 대체에너지 개발 등을 통해 환경문제와 자원고갈 문제를 해결할 수 있으며, 형질전환 작물 개발을 통해 식량문제도 해결할 수 있다.
이처럼 생명공학은 21세기 지식기반사회를 이끄는 핵심 기술 분야로 자리잡고 있으며, 인류의 건강과 복지증진, 산업발전, 환경문제 해결 등 다양한 분야에서 그 중요성이 강조되고 있다.
2. 생명공학의 발전
2.1. 생명현상의 기초연구 발전
20세기 초 파스퇴르의 효모 발효현상 발견과 섬너에 의한 효소의 물질적 특성 규명을 시작으로, 세포의 물질 및 에너지대사과정을 밝혀냄으로써 생명의 기본현상인 물질대사 과정을 규명하게 되었다.
이를 계기로 그동안 믿어왔던 생기론에서 기계론적 생명론으로의 전환이 이루어졌다"이다.
20세기 중반부터 급격히 발전하기 시작한 분자생물학은 유전자의 본질을 밝혀내고 유전자 발현기작을 구명함으로써 생명의 또 다른 신비를 밝혀내게 되었다.
이를 통해 DNA에 담겨진 유전정보가 단백질로 번역되고, 생물체의 특성과 기능을 결정해주는 유전형질로 발현되는 유전정보 전이현상을 규명하게 되었다.
1970년대에 이르러서는 유전자를 인위적으로 조작하는 유전공학기술이 탄생함으로써 생명현상을 분자수준에서 규명하는 새로운 방법론을 제공하였고, 생명공학의 응용 분야를 크게 확장시켰다.
생명현상의 유전공학적 연구를 통해 세포 외부의 환경변화에 의한 신호가 세포 내로 전달되어 궁극적으로 유전자 발현을 조절하는 기작이 하나씩 밝혀지고 있다.
이러한 세포기능의 조절기작에 대한 연구는 아직 초기단계이지만, 세포의 항상성 기작을 이해하고 질병의 원인을 밝혀내는 데 중요한 연구과제가 될 것으로 기대되고 있다.
이처럼 생명과학의 발전은 결과적으로 생명공학기술의 혁신을 가져왔다. 이러한 생명현상의 기초연구를 통해 미생물 발효기술, 식량자원의 육종기술, 의약학적 응용기술 등이 크게 발전해왔다.
2.2. 생명공학기술의 발전
생명공학기술의 발전""은 20세기 중반부터 급격히 발전하기 시작했다"". 우선 20세기 초반 파스퇴르의 효모 발효현상 발견과 섬너에 의한 효소의 물질적 특성 규명으로 세포의 물질 및 에너지대사과정이 밝혀졌...
