합성생명과학과 비슷한 분야는 무엇인가요?
합성생물학
합성생명학과 비슷한 분야로 생정공학(Biomatics)이 있는데, 생정공학은 생명현상을 정보처리 현상으로 이해하고 그 모든 기초 원칙을 수학적으로 설명할 수 있다고 가정한다. 그에 비해 합성생물학은 화학과 생명과학의 응용 분야로 그 원칙의 이해보다는 생명체를 합성하여 다양한 분야에 응용하는 것을 우선으로 한다. 또한 합성생물학은 유전자를 조작하여 인간에게 이로운 산물을 얻어내는 대사공학(Metabolic Engineering) 그리고 유전공학(Genetic Engineering)과도 유사하다. 그러나 합성생물학은 공학적 접근을 통해 생물 시스템을 분석하고 설계하기 때문에 기존의 DNA, 세포, 개체 등을 수정 및 변경하는 유전공학과는 조금 차이가 있다.
생물학의 역사
21세기 초에 생명과학은 물리학과 같은 고전적인 분야와 생물물리학과 같은 이전과는 차별화된 새로운 분야로 크게 수렴되었다. 개선된 센서, 광학, 추적기, 기기 장치, 신호 처리, 네트워크, 로봇, 인공 위성을 포함하는 분석화학 및 물리적 기기 장치들의 발전과 데이터 수집, 저장, 분석, 모델링, 시각화, 시뮬레이션을 위한 컴퓨터 성능의 발전이 이루어졌다. 이러한 기술 발전은 생화학, 생물 시스템, 생태학등의 연구 성과를 인터넷을 통해 발표하고 이론 연구 및 실험 연구를 가능하게 했다. 이를 통해 더 나은 측정, 이론 모델, 복잡한 시뮬레이션, 이론 예측 모델 실험, 분석, 전세계적인 인터넷 관측 데이터 보고, 공개적인 동료 간의 검토, 공동 연구 및 인터넷 발표에 대한 전세계적인 접근이 가능해졌다. 생물정보학, 신경과학, 이론생물학, 계산유전체학, 우주생물학, 합성생물학 같은 생명과학의 새로운 연구 분야들이 등장했다. 생명과학
생명 과학(生命科學, )은 생명 현상을 과학적인 방법론으로 연구하는 학문이다. 자연과학에서 비생물을 다루는 물상과학과 대비되는 개념이다. 광의로는 응용 분야도 포함한다. 현대 과학
인지과학은 생물학과 철학, 심리학, 언어학 등의 인문사회과학, 수학, 물리학, 공학 등에서의 정량적 도구 및 기초이론, 그리고 컴퓨터과학 및 인공지능 분야에서의 정보처리와 관련된 개념을 통합하여 태동된 학제간 연구의 대표적인 예이다. 최근에 대한민국의 여러 대학교에서 설치된 생물정보학 센터 역시 컴퓨터를 이용한 가상 세포와 인공 세포 구현을 목표로 생물학, 수학, 통계학, 컴퓨터공학, 물리학, 화학 분야 과학자들이 참여하고 있다. 나노 기술 분야도 분자 기계를 만드는 화학자, 설계 프로그램을 만드는 컴퓨터 과학자, 분자의 위치를 정확하게 조정하는 주사 터널링 현미경 기술자 등 여러 분야가 연관되는 미래 과학의 형태인 것이다. 공학
예를 들어, 심장은 펌프와 비슷한 기능을 가지고,골격은 지렛대와 연결된 듯 한 구조를 가지고 있다.또한 뇌는 전기신호를 발생시키고 있다.이런 유사성이나 의학에 관한 공학의 응용의 중요성의 증대에 따라, 공학과 의학의 지식을 응용한 의용생체공학이 태어났다. 유전자 변형 생물체
유전자 변형 생물체(Living modified organism, LMO)는 현대 생명공학기술을 이용하여 얻어진 새로운 유전물질의 조합을 포함하고 있는 모든 살아있는 생물체를 말한다. 바이오 안전성 의정서에서 사용하고 있는 용어이다. 합성생물학
에너지, 석유대체 물질 및 고부가가치 대사산물을 대장균, 효모 등을 이용해 합성하는 데 적용될 수 있으며, 보다 장기적으로는 새로운 바이오 시스템 또는 인공생명체 설계 및 합성기술로 발전할 전망이다. 에너지 개발을 위한 슈퍼효소, 미생물을 이용한 초고감도 센서, 세포기능을 지시하는 유전자 논리회로 등 다양한 연구 분야에서 급속한 진전이 기대되고 있다. 특히 최근 들어서는 지구온난화와 화석자원의 고갈로 기존 산업체계에서 석유가 담당하던 역할을 재생 가능한 자원인 바이오매스로 대체하는 바이오 에너지 및 바이오 정제에 대한 관심이 높아지면서 합성생물학에 대한 관심도 더욱 높아지고 있다. 온난화 문제를 합성생물학이 완화시킬 수 있는지를 미국의 에너지국과 환경청은 모색 중이다. 
생물정제(Refinery)는 여러 물질들이 섞여있는 것으로부터 순수한 물질을 추출하거나 다양한 용도로 물질을 만들어 내는 정유사의 석유정제와 유사한 방법으로 바이오매스(Biomass)를 처리하는 개념이다. 정유사는 대략 1000가지 이상의 화합물들이 혼재되어 있는 석유에서 여러 가지 중요한 석유 화학 제품을 만들기 위한 순수한 원료들을 추출하고 이런 과정에서 휘발유, 등유, 디젤 등의 연료가 생산된다. 이 공정을 모방해서 바이오메스를 활용 가능한 화학물질을 정제하고 이 과정에서 에너지자원을 얻는 전환개념이 바로 생물정제이다. 생물정제에서는 하나의 바이오매스 공급 원료로부터 고부가가치 화학 물질을 순수하게 분지 정제해서 활용할 수 있을 뿐 아니라 가치는 조금 낮지만 많은 양을 얻어낼 수 있는 연료를 얻을 수도 있고, 전기에너지를 얻어서 판매하거나, 자체 내의 전력으로써 사용하는 등 다양한 공정으로 활용가능성이 열려있다.
유가급등과 석유자원 고갈, 그리고 기후변화에 따른 국제 환경규제로 인해 친환경 대체연료 사용을 확대하고자 이러한 에너지를 생산하는 합성미생물을 개발하는 연구가 주목을 받고 있다. 미국의 키슬링(Keasling)그룹을 비롯한 몇몇 그룹들이 수소가스를 대량으로 생산해낼 수 있는 미생물을 합성하는 생물학적 방법을 개발하려는 장기 프로젝트가 진행되고 있다. 이미 유전체를 화학적으로 합성하여 최소 유전체로만 이루어진 새로운 생명체를 만드는데 성공한 합성생물학의 선두 주자인 크레이그 벤터(J. Craig Venter)박사는 합성생물학을 통해 화석연료통 대신연료를 생산하는 미생물이 담긴 통을 장착한 자동차가 나옴으로써 유조선이 사라지는 세상이 올 것이며, 덩달아 지구온난화 문제도 해결될 것이라고 주장한다. 실제 미국 에너지 부 산하의 국가바이오에너지연구소(Joint BioEnergyInstitute, JBEI) 및 대표적인 바이오에너지 기업인 LS9사와 AMYRIS사 등은 합성미생물을 이용하여 에탄올, 디젤, 항공유 등을 생산하고 있으며 생산성을 높이는 단계에 있다.
백신에는 생백신(약독백신), 항원만을 분리 정제하여 만든 재조합 서브유닛 백신, 바이러스나 바이러스와 유사한 물질을 사용하는 바이러스 운반체를 사용하는 바이러스 백신, DNA백신이 있다. 이 중 합성생물학의 기술을 사용하여 생산이 가능한 DNA백신이 주목받고 있다. DNA백신은 쉽게 설계하고 품질이 우수하며 보존성 안전성이 우수하여 비용이 낮아 다양하게 활용되고 있다. 이 DNA백신은 다른 백신과 마찬가지로 체액 면역이나 세포내 면역을 유도할 수 있다. DNA가 세포 안으로 들어가 핵 안으로 들어가게 되면 mRNA가 만들어지고 이에 해당되는 단백질이 만들어지는데 단백질은 세포 내에서 파괴되어 일부는 바깥으로 분비되고 분비된 것은 B세포를 활성화 시켜 항체를 파괴하게 만들고 일부 부서진 조각들은 CTL과 같은 세포를 자극시켜서 세포 내 면역을 유도한다. 이는 임상, 면역, 치료에 사용된다. 감염성 질환이나, 암, 자가면역질환 또는 알러지에 사용되고 있다. 합성생물학
합성생물학(Synthetic Biology) 혹은 합성생명학은 생명과학(Life Science)적 이해의 바탕에 공학적 관점을 도입한 학문으로 자연 세계에 존재하지 않는 생물 구성요소와 시스템을 설계•제작하거나 자연 세계에 존재하는 생물 시스템을 재설계•제작하는 두 가지 분야를 포괄한다. 즉, 합성의 의미는 1) 합성세포 또는 새로운 바이오시스템을 제작하기 위한 유전자 (Gene) 합성과 2) 세포로 부터 고성능의 생물학적 물질을 고효율로 합성하는 것을 모두 포함한다. 이를 위해 여러 공학기술에서 적용하는 부품화, 표준화, 모듈화라는 공학적 개념을 생물학에 도입한 것이 합성생물학이다. 이에 따라 생물학적 지식 뿐 아니라 기계,전기, 전자 및 컴퓨터 프로그램의 논리적 사고가 요구된다. 유사 분야로 생정공학(Biomatics)과 유전공학(Genetic Engineering), 시스템 생물학(System Biology), 생물정보학(Bioinformatics) 등이 있다. 생체공학
생체공학(Bionics)은 자연에서 발견될 수 있는 생명체의 과학적 방식과 시스템을 연구에 적용하는 학문으로 현대 기술이나 공학의 디자인 방면에서 활용된다. 유전체 편집
조작된 핵산분해효소를 이용한 유전체 편집은 식물이나 동물의 유전자 기능 연구에서 인간의 유전자 치료에 이르기까지 생명과학의 많은 분야에 기여할 것으로 기대된다. 예를 들어, 고유 기능을 하도록 세포나 유기체를 조작하는 것을 목적으로 하는 합성 생물학 (synthetic biology) 분야에서 조작된 핵산분해효소는 유전인자의 첨가나 제거에 이용될 수 있다. 이는 나아가 복잡한 시스템을 만드는 데 기여할 수 있다. 더불어, 조작된 핵산분해효소를 이용하여 줄기세포를 이용한 유전자 기능 연구도 가능하다. 인공생명
전통적인 생물학의 연구가 살아있는 것들을 분석·분해하여 그것을 이루는 가장 작은 부분들로 설명하려는데 강조점을 둔다면, 인공생명의 관점은 컴퓨터나 다른 매체에서 생명과 유사한 과정이나 행동들을 합성·종합해내려고 시도한다. 인공생명은 인공생명의 단위에게 유전자를 합성하도록 함으로써 이 과정을 모방한다(예를 들어 MICROANTS 프로그램). 인공생명은 새로운 유전자 배열을 첨가할 수도 있다. 교차를 제외하면, 생물의 성은 유전자가 아닌 전염색체를 합성한다. 전형적인 유전자는 유전자 2만개를 가지고, 큰 유전자 블록이 한 단위로 유전된다. 그렇지만 인공생명 프로그램은 개별 유전자를 무작위로 선택할 수 있다. 또한 인공생명은 세 성, 네 성 혹은 더 일반적으로 n-성일 수 있다. 이것은 생물학적인 것을 뛰어넘는 모든 종류의 가능성을 연구하는 수단을 제공한다. 계산생물학
계산생물학 또는 전산생물학은 컴퓨터를 주로하여 생물학 문제를 해결하는 생물학의 한 분야이다. 생정보학은 새로운 융합학문이나, 전산생물학은 생물학이나 이론위주이고 컴퓨터를 많이 쓴다는 점에서 다르다. 우주생물학
우주생물학(宇宙生物學, Astrobiology)은 생물의 탄생과 진화의 과정을 규명하여, 지구 이외의 천체에서 생명체가 존재할 가능성을 밝혀내고, 이를 토대로, 외계 생물의 존재 여부와, 이런 생물들의 생명 유지 활동이 일어나는 기작에 대하여 예측하는 학문이다. 행동 신경과학
행동 신경과학(Behavioral neuroscience)은 생물학적인 배경을 가지고 심리학의 주제에 접근하는 분야를 일반적으로 일컫는 말이다. 다시말해, 행동의 생물학적인 기초를 알아보는 분야라고 하겠다. 넓은 의미에서 본다면 인간의 행동이 어떻게 진화해왔는지를 진화심리학에 포함된다고도 할 수 있다. 이 분야에서는 다른 종들의 행동과 구조에 반영되어 있는 적응적인 기능을 연구하여 발견한 원리들을 인간의 행동을 설명하는 데 확대 적용하려는 노력을 기울이고 있다. 특히 동물 생물학 분야 내에서는 동물의 사회적 행동에 대한 연구가 사회생물학으로 발전하였다. 사회생물학은 다윈의 원리들을 사회적 행동, 그 중에서도 특히 생식 행동 연구에 적용하고 있다. 이 분야에서는 '이기적인 유전자'라는 개념을 통해 자연도태의 개별적인 성질을 가장 명백하게 보여준다. 이들의 관점에 따르면 모든 동물의 궁극적인 목표는 다음 세대에 자신의 유전자를 되도록 많이 퍼뜨리는 것이다. 유한 상태 기계
이러한 철학적 관점 뿐만 아니라, 역사적, 기술적으로도 유한 오토마타와 인공 생명은 연관이 깊다. 미시간 대학의 전기 공학 및 컴퓨터 과학 교수 Arthur W. Burks의 말에 따르면, 인공 생명이란 "셀룰러 오토마타의 논리와 다른 전산화 가능한 진화학적 구조(computerizable evolutionary structures)로부터 발생한 창의적인 인간-기계 연구"라고 한다. 여기서 셀룰러 오토마타(Cellular Automata, CA)란 유한 오토마타의 한 종류로, 폰 노이만의 1948년 논문인 "Theory of Self-reproducing Automata"("자가 복제 오토마타 이론")에서 스스로를 복제할 수 있는 로봇에 관하여 구상할 때 처음 나온 개념이다.(1948년에 내용을 완성했으나 출판된 것은 1966년이라고 한다.) 합성생물학
연구방식은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 이는 탑다운(Top-down)방식과 바텀업(Bottom-up)방식이다. 탑다운 방식은 자연계에 존재하는 생명체의 유전자를 변형시키는 방식이다. 하나의 세포로 이뤄진 미생물을 예로 들면, 미생물의 유전자 일부를 바꾸는 것이다. 미국 스탠포드대에서 각각의 유전자를 기계의 부품처럼 만들어 다양하게 조합한 후 미생물에 삽입을 시도하고 있는 드루앤디(Drew Endy)의 접근이 한 가지 사례이다. 또 미국 UC버클리의 제이 키슬링(Jay Keasling)이 식물의 유용 유전자를 미생물에 대량으로 삽입하고 있는 것도 이에 해당한다. 이에 비해 바텀업 방식은 화학물질에서 시작해 생명체의 구성요소를 하나하나 만들어 내는 방식이다. 그래서 합성생물학 관련 영문저술에는 종종 ‘무에서 유를 창조한다’는 의미에서 ‘Starting from scratch’라는 즉, ‘처음에서 시작한다’는 뜻의 관용어구가 등장한다. 미생물의 유전자 염기서열을 하나하나를 만든 후 이들을 연결시켜 인공유전체를 합성한 미국의 크레이그 밴터(J.Craig Venter)의 접근이 대표사례이다.
특히 미국 스탠퍼드대 드루 엔디(Drew Endy)의 연구는 유전자의 대량을 가능하게 만든 토대를 마련했다. 엔디는 생명체를 DNA라는 정보를 지닌 유전자 회로로 구성된 하나의 컴퓨터 또는 기계라고 파악한다. 이 생명정보인 DNA를 컴퓨터에서 조작해 가상 생명체를 만들고, 그 결과를 실제 생명체에 적용함으로써 다양한 응용가능성을 제시하였다. 엔디는 유전체를 변형하는 전체 과정을 DNA, 부품(Parts), 설비(Device), 시스템(Systems) 등 4단계로 구분해 개념적 위계를 제시했다. 여기서 DNA는 유전물질, 부품은 DNA결합단백질 같이 기본적인 생물학적 기능을 수행하는 장치, 설비는 인간이 요구하는 기능을 수행하도록 부품들이 다양하게 조합된 장치, 그리고 시스템은 다양한 설비의 조합물을 의미한다. 엔디는 설비와 시스템 수준에서 스위치를 비롯한 작동환경을 구현해 자체적으로 하나의 독립 기능을 수행하는 표준부품을 만들어내고 이를 바이오브릭(Biobricks)이라고 칭했다. 엔디가 설립한 바이오브릭재단(BioBricks Foundation)의 홈페이지에는 1500개 이상의 바이오브릭이 등록돼 있으며 누구나 무료로 사용할 수 있다. 엔디는 연구자들이 구조와 기능이 명확한 각 바이오브릭을 조합해 컴퓨터에서 작동 여부를 시뮬레이션한 후 이를 실제로 대장균이나 효모 등 미생물에 직접 넣어 결과를 확인하도록 독려하고 있다. 2005년 엔디는 코돈 디바이스라는 생명공학 벤처회사를 설립했는데, 이 회사는 원하는 생명체를 설계하는데 필요한 다양한 기본 부품을 제조하는 바이오팹(biofab)을 지향하고 있다. 
2010년 5월 최초로 인공세포를 합성하는데 성공하여 합성생물학의 발전을 이끌어 낸 크레이그 벤터 연구소의 연구팀(총 24명)이 합성세포를 만들어 내는 연구에서 쓴 방법은 벤터 연구소가 지난 15년 동안 하나하나씩 실현해온 여러 요소 기술들을 한데 엮어 완성한 것이다. 이미 연구팀은 미코플라스마 미코이데스(Mycoplasma mycoides)라는 박테리아에 있는 자연상태의 DNA를 다른 종의 박테리아인 미코플라스마 카프리콜룸(M. capricolum)의 세포 안에 이식하는 기술을 확립하는 데 성공했다. 또 합성해 인공으로 만든 미코플라스마 게니탈리움(M. genitalium)의 유전체를 효모 세포에 복제하는 데 성공한 기술도 갖추고 있었다. 그 후 자연 상태의 M. 미코이데스 박테리아 유전체를 모방한 합성 게놈을 만들어냈으며, 이것을 세포의 거부반응을 일으키지 않도록 제어하면서 M. 카프리콜룸 박테리아의 세포에 집어넣어 ‘합성 게놈’이 자연상태처럼 작동하는 것을 확인했다. 2007년 8월 3일 미국 과학저널 에 미코플라스마 마이코이데스라는 미생물의 유전체를 분리하고 이를 미코플라스마 캐프리콜럼에 이식해 ‘종 변환’에 성공했다는 연구결과를 발표했고 2008년 1월 24일 지에 미코플라스마 제니틸리움의 유전체를 인공적으로 합성하는데 성공했다고 보고했다. 인공으로 합성해 만든 M. 미코이데스 박테리아의 게놈은 총 108만 염기쌍으로 구성됐다. 이렇게 다른 박테리아 세포에 넣어진 합성 게놈은 자기복제와 번식 등의 생명체 기능을 제대로 구현해냈다. 자연 상태의 DNA에는 종마다 다르게 생화학 물질인 ‘메틸기’가 고유하게 달라붙어 있는데 인공의 합성 게놈의 디엔에이에는 이런 메틸기가 붙어 있지 않아, 이식 때 쉽게 외래 물질로 인식되고 이에 따라 거부반응을 일으킨다. 연구팀은 이런 거부반응을 줄이고자 합성 게놈의 디엔에이에 메틸기를 붙이는 방법을 개발해냈고, 또한 합성 게놈을 이식받는 카프리콜룸 박테리아에선 이식을 방해하는 특정 기능을 제거했다. 연구팀은 합성한 게놈이 자연상태의 게놈과는 다른 것이며 합성 게놈을 벤터연구소가 만들었음을 기록해두고자, 합성 게놈의 디엔에이 염기서열에 숨겨진 ‘워터마크’도 함께 넣어두었다. 의공학
유전 공학 (아래 참조)과 같은 조직공학은 바이오 공학의 주요 세그먼트이며, BME와 상당히 겹친다. 조직공학의 목표 중 하나는 장기 이식이 필요한 환자를 위해 (생물학적 재료를 통해) 인공 장기를 만드는 것이다. 의공학 엔지니어는 그런 장기를 만드는 방법을 현재 연구하고 있다. 최근에는 3D printing 기술로 이들 장기를 만들어보고자하는 많은 노력을 하고 있다. 예를 들어, 현재 전 세계 보청기의 95%는 3D 프린터로 생산되고 있으며, 치아 보정물의 경우 하루 65만 쌍이 3D 프린터로 제작되고 있다. 합성생물학
위험에 대한 논의는 크게 (1)생물안전성 및 (2)생물안보, (3)생명윤리의 영역으로 구분된다. 
생물안전성은 위험물질이 비의도적으로 또는 환경방출용으로 외부에 노출되었을 때 인간과 생태계에 미치는 영향에 관한 내용이다. 분자생물학
점점 더 많은 생물학 분야들이 분자에 많은 관심을 기울이고 있다. 세포생물학이나 발생학처럼 직접적으로 분자 자체를 연구하는 분야도 있고, 분자생물학의 연구 테크닉을 응용하여 간접적으로 분자를 다루는 진화생물학도 있다. 일례로 생물물리학에는 철저하게 분자생물학을 연구하는 것이 오랜 전통으로 남아있다. 생리체학
생리체학은 생리학을 대량의 실험정보를 생산하여 연구하는 오믹스학문중의 하나이다. 유전체학, 단백체학, 상호작용체학등과 같이 최근에 생명과학에서 사용되는 신조이이다. 기존의 생리학과의 차이는 생리학적인 현상을 네트워크를 형성하는 정보객체로 계(system)를 이해하고자하는 것이다. 단국대학교
노화와 암 연구의 세계적 권위자인 신득용 의대 교수를 중심으로 석사, 박사, 석박사 통합과정으로 나노바이오 의과학과를 신설하여 인간에게 장기를 이식할 수 있는 복제 돼지 만들기, 줄기세포를 이용한 인공치아 개발, 퇴행성관절염 등 노화로 인한 질환을 늦추기 위한 약물 개발 등의 연구 분야에 성과를 보이고 있다. 2007년 4월 한국생명공학연구원·국립축산과학원·단국대·건국대·전남대 공동 연구진은 미국·일본·캐나다·호주·중국에 이어 세계 6번째로 면역 거부 반응 유전자를 없앤 무균 미니돼지를 복제하는 데 성공했다. ("복제 미니돼지 '異種 장기이식' 길 활짝" 조선일보, 2010년 1월 1일자 기사 참조) 생명공학기술
생명공학기술 (生命工學技術) 또는 바이오테크놀로지()는 생물의 유전자 DNA를 인위적으로 재조합, 형질을 전환하거나 생체기능을 모방하여 다양한 분야에 응용하는 기술 즉, 생명 현상, 생물 기능 그 자체를 인위적으로 조작하는 기술이다. 생물체가 가지는 유전·번식·성장·자기제어 및 물질대사 등의 기능과 정보를 이용해 인류에게 필요한 물질과 서비스를 가공·생산하는 기술을 말한다. 진화발생생물학
진화발생생물학을 가리키는 또 다른 말인 이보디보는 생물학의 한 분야로, 공통조상 관계를 결정짓기 위해 서로 다른 생물체의 발생과정을 비교하고 발생과정이 어떤 경로로 진화해왔는지에 대해 연구한다. 이보디보는 발생의 근원과 진화 과정, 발생에서의 변화가 일으킨 새로운 형질의 탄생, 발생의 유동성이 진화에서 가지는 역할, 생태학이 발생적•진화적 변화에 미치는 영향, 진화적 상동의 발생학적 배경에 대해 정의한다. 이보디보에서 진화란 발생학적 과정들이 얽혀있는 오래된 유전자 체계에서 새롭고 혁신적인 구조를 만들거나 다른 생물체들에서 유사한 운동을 하도록 보존하게끔 바꾸는 것이다.
학자들의 초기 관심사는 몸의 체제와 조직의 발생을 조절하는 세포와 분자수준의 메커니즘에서의 유사점을 발견하는 데에 쏠려있었지만, 현대에는 종 분화와 연관된 발생학적 변화들에까지 접근하고 있다. 복제 (생물학)
생물 복제 또는 생명 복제란 체세포 핵이식 또는 수정란 분할 등의 방법으로 유전 정보가 같은 생명체를 복제하는 것이다. 생명 복제는 1996년 말 영국의 월머트 박사가 체세포 복제술을 이용해 양 '돌리'를 탄생시킨 이후 국내에서도 1999년 2월 세계 5번째로 서울대 황우석교수가 젖소 복제에 성공하였다. 2000년 8월에는 황우석 교수가 인간 체세포를 이용한 복제 실험에서 배반포 단계까지 배양하는 데 세계 처음으로 성공하였는데 시민단체들은 황 교수가 사회적 합의가 이루어 지지 못한 인간배아 복제를 시도하였다고 강력히 비난하였다.
이처럼 생명 복제 기술이 발달함에 따라 윤리 문제가 제기되어 2000년 대한민국 정부는 인간 복제의 허용여부 및 범위, 인간 유전정보 보호 등 생명공학 윤리 문제를 다루도록 하기 위해 인문·사회과학계, 생명공학계, 의학계, 시민단체·종교계 5명씩 모두 20명으로 구성된 생명윤리자문위원회를 발족했다. 생체공학
컴퓨터 과학의 분야를 보면, 생체 공학에 대한 연구는 인공 뉴런, 인공신경망 그리고 떼 지능을 이룩하였다. 진화 연산 역시 생체 공학에서 모티브를 얻었지만 인실리코 진화 시뮬레이션과 자연에서 한 번도 나타나지 않은 최적화된 해결책을 만들어냄으로써 더 상위의 발전을 이루었다. 인공생명
인공생명 연구자들은 더 저급한 방법론을 이용한다. 복잡한 생태계를 이해할 필요도 없고, 인공 지능이 어떻게 작용하는지 이해할 필요도 없다. 그러므로 상향식(bottom-up)방법으로 시작하는 것이 더욱 합리적일 것이다. 이 방법에서는, 한 상황의 기본적 단위들과 지역적 상호작용을 모델화한다. 그리고 시스템을 작동시키고 그것의 행동을 진화시키고 해결 방안을 개선해 간다. 결국, 인공생명의 합성은 가장 낮은 단계에서 소단위들과 국소적인 상호작용에 대한 간단한 규칙을 정의하는 것으로 시작된다. 이러한 상호작용을 통해 나타나는 전체적인 행동, 특수한 규칙에 따라 프로그램 되지 않았던 행동이 발생한다. 인간생물학
인간생물학(人間生物學)이란 의학적 자료를 바탕으로 인간의 신체 구조, 각종 신체기관, 감각, 신경조직의 기능을 연구함과 동시에 인간의 발달 과정(태아의 형성, 성장, 생식, 늙음)에서 빚어지는 문제점들을 제시하고 그에 대한 해결 방안을 모색하는 생물학의 비교적 새로운 한 분야이다. 인간생물학과 밀접한 관계를 가진 분야로는 해부학, 생리학, 세포생물학, 면역학, 유전학, 진화 생물학, 생물환경학, 고생물학 등을 손꼽을 수 있다. 유전학
개괄하면, 현대의 유전학은 생물의 발생과 생장, 그리고 진화에서 차지하는 유전자의 역할을 규명하고 DNA의 재조합 실험을 통해 유전체와 생물 정보를 탐구하는 폭넓은 영역의 과학이다. 매우 넓은 연구분야를 이루고 있기때문에 현대의 유전학은 집단유전학, 유전체학, 진화유전학 등의 하위 학문으로 세분화되어 있다. 또한 유전학의 지식은 여러 학문에 파급되어 의학, 농업 등에서 유전학은 필수적인 기반 지식이 되었다. 유전학 지식을 바탕으로 하는 유전공학은 유전자의 조작을 통한 약품의 개발과 품종개량 등의 연구를 진행하고 있다. 인공생명
실험실에서 인위적인 조작을 통하여 만들어진 실험체를 총칭한다. 응용화학
응용화학 (應用化學) 은 화학 연구 중 화학 물질과 화학 과정에 대한 지식을 실용적으로 이용하는 분야로 공업·농업·환경 화학이 있다. 공업 화학은 원료 물질을 화학적으로 생산하거나, 공업 제품을 개발·연구·통제하는 분야이고, 농업 화학은 비료나 살충제를 개발하고, 농작물의 생장과 관련된 화학 과정을 연구하는 분야이며, 환경 화학은 환경에 관련된 화학 과정을 비롯한 다른 요소들과 생명체와의 관계를 연구하고 관찰하며, 통제하는 분야이다. 생명의 기원
생명의 기원과 유기물의 합성에 관한 생화학의 한 분야를 화학진화라고 부른다. 생명의 탄생과 유기물의 합성은 다양한 모델에 기반한 연구가 이루어지며, 각각 다른 메커니즘에 기반한 가설을 가지고 있다. (세포의 활동을 다루는 세포생물학이나, 생명의 역사를 다루는 진화생물학은 증명된 이론과 관찰되는 현상을 기반으로 함으로서 정립된 메커니즘을 가지고 있다.) 여기서는 화학진화에 기반한 생명의 기원에 관한 가설들을 소개한다. 화학진화는 생명의 자연 발생을 다루기는 하지만, 현재와 같은 환경을 가정하지 않으며, 유기물이 형성되는 과정과 세포의 형성과정 등을 따로 다루어 각각의 과정을 연구한다.
가장 오래된 형태의 가설로서, 생명이 수많은 무기물이 뒤섞인 원시수프와 같은 형태에서 출발했다는 가설로서, 오파린이 정립했다. 이 가설을 기반으로 하는 실험으로서는 1952년의 밀러 실험과 코아세르베이트 등이 있다. 일반적으로 밀러 실험의 성공으로 무기물로부터 유기물이 형성될 수 있음이 밝혀지자, 다양한 유기물이 섞인 수프와 같은 형태로부터 세포막이 형성되는 방식으로 최초의 생명체가 기원했다는 가설로서 발전했다. 이 가설은 현재에도 나름 설득력이 있는 하나의 가능성으로 생각되고 있으나, 심해열수구나 작은 연못가설과 같이 구체적인 환경조건을 언급하지 않았기에 다른 모델들에 비해서는 원시적인 모델로서 생각되고 있다. 인공생명
그는‘생존’하기 위해 예술을 한다. 그는 해저도시나 행성도시 등의 미래적인 상상력을 토대로 그러한 환경에서 필요한 생물체를 합성하는 것을 예술적으로 표현한다. 그의 작품 에는 자기유사성의 원리가 들어있으며, 에서는 [[메타볼]]을 사용해 공 모양의 그 형태들이 스스로 자라면서 사람처럼 자손을 낳는 모습을 담았다. 에두아르도 칵 (Eduardo Kac)
에두아르도 칵의 작품의 유기체는 살아있는 진짜 생물이다
'세상 어디에도 없는 살아 있는 존재를 창조해내기 위해, 합성 유전자를 생체에 이식하거나 한종에서 다른 종으로 자연 유전 물질을 이식하는 유전공학 기술에 근거한 새로운 형태의 미술' -칵
칵은 유전 공학기술을 이용해서 새로운 미술을 창조해내고 그 호기심과 인간이 무엇가 창조해낼수있다라는 결과물로서 많은 생각을 하게 만든다 인공생명
자기 재생산성이 이론적으로 제시된 앨런 튜링의 가상적 자동기계인 '튜링 기계'에 자극받은 폰 노이만은, 이보다 더 실제적인 모델에 가까운 이론적인 자동장치를 고안했다. 그리고 1948년, 자기 재생산 오토마타 이론()라는 논문을 발표했다. 그가 구상한 컴퓨터 계산이자 물리적 기계인 이 모형은 유전학이나 생화학의 모형을 모사한 것이 아니라 생명 현상의 자기-재생산 자체에 대한 논리적 모형을 구상한 것이다. 간단한 원칙만으로 스스로 진화하는 복잡한 프로그램이며, 이전과 근본적으로 다른 점은 자신의 제조에 관한 정보를 복제하여 자신의 생산물에게 전달한다는 점이다. 이는 부모의 형질이 자식에게 유전되는 유전 매커니즘과 동일하다. 또한 외부로부터의 자극(입력신호)에 대응하여 내부의 상태가 변화하고, 그리고 신호 또는 동작의 형태로 외부에 출력한다. 이런 자동장치를 오토마타()라 칭했다. 또한 그는 동료인 스타니스라우 울람(Stanislaw Ulam)이 제안한 셀룰러 오토마타의 형식 체계를 이용하여 각 세포들은 매우 간단하고 추상적인 '유한한 오토마톤(finite automaton)'으로 가득 차 있다고 가정하고, 생명체의 고유성질로 인식되었던 자기복제가 기계에 의해서도 얻어질 수 있다는 원칙을 발견하였다. 생물정보학
생물정보학(生物情報學), 흔히 바이오인포매틱스(bioinformatics)는 생물학적인 문제를 응용수학, 정보과학, 통계학, 컴퓨터 과학, 인공지능, 화학, 생화학등을 이용하여 주로 분자 수준에서 다루는 학문이다. 전산생물학의 연구분야는 시스템즈 생물학과 중복되기도 한다. 주 연구분야는 서열정렬, 유전자 검색, 유전자 조합, 단백질 구조 정렬, 단백질 구조 예측, 유전자발현의 예측, 단백질간 상호작용, 진화모델 등 다양하다... 인공생명
“살아있음”을 포괄적인 것, 즉 모든 생명 형태의 속성으로 보는 생물학적 통일성이라는 관념은 생각하는 기계라는 관념에 뿌리를 두고 있다. 이런 관념 속에서 [[데카르트는 자신의 몸을 발달된 기계로 여기기도 했다. 인공생명은 자동적으로 계산하고 산출할 수 있는 기계인 컴퓨터를 필요로 한다. 이러한 기계의 역사적인 선구자들 중 한 사람인 [[라이프니츠]]는 사고를 일종의 계산 과정으로 생각했다. 이런 의미에서 인공생명은 정보처리로 이해되어야만 한다. 생명이 형식이라면 그것은 정보전달의 형식이다. A-Lifer들에 따르면 생명은 정보이다. 과학지식사회학
크노르 세티나는 캘리포니아 대학 버클리 분교의 미생물학과 식물단백질 기술을 연구하는 실험실에 직접 들어갔다. 그리고 그녀는 실험이 행해지는 바로 그 상황에서 관찰을 통해 어떻게 과학적인 사실이 생산되는가를 미시적 시각으로 연구했다. 그에 따르면 과학적인 사실의 생산은 과학철학자들이 생각한 것처럼 외부에 '이미' 존재한다고 생각하는 세계의 구조와 과정을 단순히 수동적으로 묘사하고 '재현'하는 방식으로 이루어지지 않는다. 오히려 그와 대조적으로 연구 기기, 방법에 대한 과학자들의 상황 판단과 협상적인 선택, 그리고 이런 선택과 협상에 밀접하게 연결된 '인공적인 실재'에 기초해 '능동적'으로 구성된다고 보았다. 인공생명
인공생명(人工生命, )은 생명 현상()을 재창조 또는 모방하며, 로봇, 컴퓨터 모델, 생화학을 통해 시뮬레이션을 하는 학문을 통해 생명현상의 특징인 유전 알고리즘을 응용해 만드는 것이다. 인공생명이라는 용어는 이 분야의 산파로 불리는 크리스토퍼 랭턴()()에 의해 1986년에 만들어졌다. 인공생명은 주요 3가지로 분류되는데 이들 이름은 인공생명에 대한 접근방법()에서 따왔다. 바이오메카트로닉스
바이오메카트로닉스는 다양한 학제간의 과학이 적용된 학문으로 기계적인 요소, 전자 공학 그리고 생물학적 유기체를 통합하기 위한 목적을 가지고 있다. 바이오메카트로닉스는 생물학, 기계공학 그리고 전자공학의 부분을 포함하고 있다. 그것은 또한 로봇공학과 신경과학의 학문 분야도 아우른다. 유전자 치료
1990년대 생명공학 발전의 초기부터 인간의 생식세포의 유전체를 변형시켜서는 안된다는 주장이 있었고, 기술이 발전함에 따라 우려의 목소리는 계속 나왔다. CRISPR과 같은 최신 기술의 도래에 따라 앞서 언급한 것과 같이 2015년에는 과학자들이 인간의 생식세포 유전체 변형에 대한 모라토리움을 열기도 했고, 2015년 4월에는 생존이 불가능한 인간의 배아의 유전체를 CRISPR을 통해 편집해도 되는 지에 대한 논쟁을 벌이기도 했다. 미국 국립 과학 아카데미와 국립 의학 아카데미 위원회는 유전체 편집에 의한 안정성과 효능이 보장되어 있다면, 편집 대상이 심각한 상황에 처해있고 엄격하게 통제가능한 경우에만 인간의 유전체 편집을 지지한다고 밝혔다. 생체공학
생체모방이라는 용어는 화학적 반응에 대해 언급할 때 더 선호되는 말이다. 이런 맥락에서, 생체 모방적 화학은 생명체 밖에서 비교적 작은 분자를 이용해 모방이 가능한 생물의 고분자(ex.효소 또는 핵산)들을 포함하는 반응을 말하는 것이다. 애니매트로닉스
애니매트로닉스()는 특수 효과 기술의 일종으로 생물을 모방한 로봇을 사용하여 촬영하는 기술이다. "Animate"와 "electronics"를 조합한 단어이다. 컴퓨터에 의해 제어되는 로봇 인공 피부로 생생하고 부드러운 움직임이 있는 생물을 연출한다. 공룡, 환상의 생물 등을 조형 골격이나 근육, 얼굴 표정 등을 기계로 표현한다. 기술 자체는 오래된 형태의 문제로 인형은 인간이 표현할 수 없는 생물과 배우와의 호흡이 중요한 경우에 사용되어 왔다. 인공생명
이 연구소는 2003년 인공 바이러스를 만든 적 있지만 바이러스는 박테리아와 달리 스스로 단백질을 합성하거나 에너지를 내지 못하기 때문에 완전한 생명체라고 볼 수는 없었다. 이번 연구는 과학자들이 유전자를 조작하는 단계를 넘어 ‘제조’해낸 것이어서 생명공학 연구의 이정표로 평가받는다. 인공생명
창발이란 단순한 단위가 복잡한 비선형의 방식으로 상호작용할 때 창조되는 전체를 가리킨다. 그 시스템 전체의 형상이나 거동이 시스템 속의 작은 구성 요소 사이의 행동에 의해 성립하여, 상향적인(bottom-up) 상에 활동이 반영되어 있는 것을 말한다. 창발은 인공생명 연구분야에 있어 기본적이고 핵심적인 개념의 하나가 되어있다. 인공생명은 미리 기획되지 않는다. 예상되지 않았던 새로운 현상을 상위 단계에서 창발하게 하는 상향식 구성에 따라 인공생명은 자연스럽게 창발성의 논의로 이어지게 된다. 생체공학
종종, 생체공학의 연구는 단지 생명체의 구조를 모방하는 것이라기 보다는 자연에서 발견되는 기능을 시행가는 것을 예시로 가진다.예를 들면, 컴퓨터 과학에서, 사이버네틱스는 피드백을 모델링하려고 하였고 지능을 가진 행위가 내제되어 있는 매커니즘을 통제하려한다. 반면에 인공지능은 지성을 가진 기능을 취해질 수 있는 특정한 방식에 관계 없이 모델링한다.
자연에 존재하는 유기체와 생체계의 예시들과 매커니즘에 대한 인지적 모방은 사례기반추론(CBR)이 적용된 형식으로, 자연을 이미 작동하는 해결책의 정보집합체로 본다. 옹호자들은 선택압은 모든 생명체들이 실패를 최소화하고 제거하는 것이라고 주장한다. 분석화학
생분석화학((bioanalytical chemistry) 은 생체 내의 분석을 총체적으로 일컫는 말로 핵산, 단백질, 탄수화물, 지방 등의 정보를 정성·정량적으로 분석하는 학문이다. 생분석화학은 분석화학 분야중에서 가장 활발하게 연구가 진행되고 있는 분야이다. 특히 인간 게놈 프로젝트 등을 진행하면서 시작된 유전체학(Genomics)을 시작으로 생분석화학은 그 분석 분야에 따라서 OMICS라는 이름을 붙여서 그 분야를 나누고 있다. 생분석 분야는 많은 경우 생물정보학(Bioinformatics)과 깊게 연관되어 발전하고 있다.반도체 산업과 나노 과학의 발달로 인해 상당한 주목을 받고 있는 분야. 투과 전자 현미경(TEM)과 주사 전자 현미경(SEM)을 비롯한 XRD, AES, XPS, SIMS 등의 장비가 주로 이용되며 미세 구조와 조성 그리고 격자 구조 등을 알아내는 분야이다. 합성생물학
생명의 정의는 생물의 본질적 속성으로 추상되는 모호한 개념이다. 생명은 성장하고 적응하고 대사활동하며, 환경과 물질을 교환하고 번식하고 진화하는 특성을 지닌다고 규정짓지만 아직 궁극적 실체에 대해 명확하게 정의된 바 없다. 이에 따라 생명이 무엇인가에 관해 다양한 견해들이 등장하였고 이러한 물음들의 일체를 생명관 또는 생명론이라고 한다. 여전히 명쾌한 해답이 제시되지 않은 현 시점에서 합성생물학이 생명이 무엇인가라는 의문을 규명하는데 도움을 줄 수 있다는 주장이 제기되고 있다. 
인류는 생명현상의 발현은 물질과 근본적으로 다른 힘에 의해 지배되고 있다는 관념에 오래전부터 사로잡혀 있었다. 아리스토텔레스는 이것을 영혼설(靈魂說)로 철학적 형식을 부여하였고 질료(質料)로부터 형상(形相)을 실현시키는 원리를 엔텔레케이아라 하고, 생물에서는 그것은 식물적 ·동물적 ·인간적인 3종의 영혼이라고 하였다. 이런 관념은 역사의 흐름과 함께 많은 학자들에 의해 다양한 형태로 표현되었지만 17세기 이후, 기계론에 의해 점차로 세력이 흔들리게 되었다. 이러한 시점에서 물질로부터 생명의 합성이 가능하게 되었음을 시사해주는 최근 크레이그 벤터의 인공세포 합성 연구 결과로 생기론의 종언이 다가왔다는 주장이 제기되고 있다. 생기론의 종언과 더불어 생명의 입지가 뒤바뀔 것이라는 예측도 나오고 있다.
생명의 기원으로 지구상 생물의 기원에 대해서는 다음과 같이 크게 3가지 주장이 있다. 첫째, 초자연현상으로 설명하는 관점이다. 이는 신(창조주)의 행위라고 생각하는 가설이다. 둘째, 지구상에서 화학진화의 결과라고 생각하는 것이다. 물질의 존재 상태의 발전의 한 형태로서 생명의 기원을 설명하고 있다. 셋째, 지구 외에서 기원을 찾는 것을 들 수 있다. 판스페르미아(pans-permia)에 의거하는 주장이다. 현재도 첫째 또는 셋째에 관련된 가설을 발표하는 학자가 있는데, 일반적으로는 A.I. Oparin과 J.B.S. Haldane이 각각 독립적으로 발표한 물질진화에 근거하는 가설이 받아들여지고 있다. 그의 요점은 무기물에서 유기물이 합성되고 이러한 유기물이 원시해양에서 처음으로 일정한 형태를 만든 것이 코아세르베이트(coacervate)라는 것이다. 원시해양 속에서 유기물이 생성되어 축적될 수 있다는 점에 관해서는 1960년 이후의 수많은 실험 결과가 뒷받침하고 있지만, 원시생명체에서의 핵산과 단백질의 중요성이라든지, 이들 두 물질의 관계, 그리고 현재의 생물 세포의 구조는 코아세르베이트에 비해 훨씬 복잡하다는 등의 여러 가지 해명하지 않으면 안 될 기본적인 문제가 아직 많이 남아 있다. 복잡 미묘한 생명은 언제 어떠한 경로를 거쳐 이 지구상에 나타난 것인지에 대한 접근법은 각 시대에 생명관(生命觀)과 밀접한 관계가 있다. 그런데 최근 크레이그 벤터의 실험이 이 생명의 기원에 관한 해답을 줄 수 있을 것이라는 주장이 제기되고 있다. 햅틱스
햅틱스는 인공적인 촉감을 만들어내기 위한 단계에 따라 촉감 인지, 촉감 모델링 및 렌더링, 촉감 생성 기기제작으로 나누어지기도 한다.
촉감인지의 경우 실험을 통해 인간의 자극 수용 능력을 측정하는 학문인 정신물리학에서 그 기원을 찾을 수 있으며 촉감의 모델링 및 렌더링은
가상현실이나 컴퓨터 그래픽스와 많은 부분을 공유하고 있다. 촉감 생성 기기제작은 로보틱스와 원격제어분야에서 시작된 것으로 보인다. 유한 상태 기계
인공 생명을 만드는 데에는 크게 두 가지 기술적 이론이 쓰이는데, 하나는 셀룰라 오토마타(Cellular Automata, CA)이고 다른 하나는 신경 네트워크(Neural Network)이다. 셀룰라 오토마타는 확장성(scalability)과 병렬화(parallelization)의 특성 때문에 널리 쓰이는 것으로, 인공 생명과 매우 밀접한 역사를 지니고 있다. 한편 신경 네트워크는 본래는 뇌와 신경의 구조를 모델적으로 나타내기 위해서 연구되고 있는 분야로, 인공 생명 구현에선 배워가면서 진화해 나가는 생명체의 집단의 역동(population dynamics)을 시뮬레이션 하는데 쓰이는 중요한 기술이다. 인공생명
비록 크게 주목할 만한 성과가 나오기 했으나, DNA만 있다고 해서 생명체가 되는 것도, DNA를 제외한 다른 부분을 인공적으로 만드는 것도 쉬운 일이 아니기때문에 «a href="%EB%89%B4%EC%9A%95%20%ED%83%80%EC%9E%84%EC%8A%A4">뉴욕 타임스계에 대한 연구이다. 따라서 이것은 컴퓨터나 기계 상에서 나타나는 현상이며 실제의 생명현상과는 무관한 것이 아닌가 하는 의문이 생긴다. 라스무젠(S.Rasmussen)은 인공생명의 실재성에 대해서 다음과 같은 논증을 제시하고 있다. 합성생물학
생물안보는 의도적으로 병균이나 독성물질을 훔치거나 생태계에 방출하는 경우, 바이오 테러에 대한 이슈를 말한다. 합성생물학의 기술로 이미 박멸된 바이러스조차 서열만 알면 얼마든지 실험실에서 이를 다시 복원해 낼 수 있을 뿐 아니라 더욱 맹독을 갖도록 변형 할 수 있고 내성을 가지고 있어 치료가 되지 않거나 강력한 전염성을 지난 바이러스, 세균, 세포를 생산 가능하다는 것이 문제이다. 바로 이를 생화학 무기로 악용할 가능성에 대한 우려의 목소리가 높아지고 있다.
합성생물학 분야는 생물을 합성하거나 변형하는 것이기 때문에 생명경시에 대한 윤리 문제가 있다. 인공생명
이 연구는 분명 인간이 새로운 생명체를 인공적으로 만드는데 한걸음 다가갔고, 백신과 같은 의약품과 공해를 만들어내지 않는 새로운 대체 에너지 개발이나 공기 중의 탄소를 제거하는 새로운 테크놀로지의 개발에 박차를 가할 수 있는 발판이 될 만하다는 기대를 할 수 있다. 인공세포만 만들었지 인공생명체를 만든 것은 아니라는 연구진의 인터뷰도 있었지만 전문가들은 큰 차이가 없다고 보고 있다. 이 연구로 인해 인간이 인위적으로 생명체를 만들어낸다는 점에서 윤리적인 문제, 환경적인 문제에서 논란이 될 수밖에 없는 문제다. 어떤 학자들은 ‘21세기의 프랑켄슈타인’을 만들 수도 있다고 말한다. 이 인공적으로 만들어진 박테리아가 생태계로 퍼진다면 자연과 인간에 엄청난 해를 끼칠 수도 있다는 우려에서 나온 말일 것이다. 또 테러리스트들의 손에 이 기술이 넘어간다면 치명적인 생화학무기의 개발에 이용될 가능성도 있다. 인공 신경망
이론 및 계산 신경과학은 이론적 분석과 생물학적 신경 시스템의 컴퓨터 모델링과 관련된 분야이다. 인공 신경망이 인식 과정이나 행동에 상당히 관련이 되어있는 것과 같이 신경 과학 분야도 밀접하다. 이 분야의 목적은 생물학적 신경 시스템 모델을 사용해서 생물학적 시스템이 어떻게 동작하는지 이해 하는 것이다. 이 분야를 이해하기 위해서 신경과학자들은 관측된 생물학적 프로세스와 생물학적 메카니즘 사이의 링크를 만들기 위해서 신경 학습과 이론을 적용 하고 있다. 인공생명
존 폰 노이만은 인공생명 학문의 주요 핵심은 생명의 모방, 즉 자기-재생산이라 주장했다. 인공생명
공리1과 2에 의해서 디지털 컴퓨터속에 생명을 시뮬레이션하는 것이 가능하며 그것을 담고 있는 하드웨어와는 무관하다는 것이 도출된다. R2는 R1을 통해서 구현될수 있지만 R1과는 무관하다. 인공생명의 세계는 우리와는 다른 물리학을 가지는 다른 세계이지만 우리의 세계만큼 실재적이다.
생명에 있어서 본질적인 것과 비본질적인 것을 구분할 수 있기 위해서는 우리와는 다른 생명체와의 비교가 불가피하다. 그러나 우리가 관찰할 수 있는 유일한 생명체는 우리를 포함한 지구상의 생명체 밖에 없다. 우리가 컴퓨터속에서 생명을 합성할 수 있다면 이것과 우리와의 비교를 통해서 무엇이 생명을 만들어내는 본질적 요소인지를 가려낼 수 있을 것이다. 현대 과학
20세기 말 폭발적으로 연구 투자가 이루어진 생명 공학은 부족한 식량 문제 해결, 장기 공급, 난치병 치료에의 이용 등 긍정적인 측면도 있지만 잘못하면 핵무기와 같은 인류의 애물단지로 될 잠재적 가능성이 크다고 우려된다. 현재 생명 공학이 가장 가시적으로 이용되고 있는 분야는 농업과 의약 분야이다. 농업에서는 유전자 변형을 통해 농작물 수확량을 증산하고, 영향과 맛을 향상시키며, 치료용 물질을 생산하는 분자 농업을 주요 내용으로 한다. 의공학
Bionics라는 단어는 생명체를 뜻하는 그리스어 bion에서 유래하였으며, 1958년 미국국립항공우주국()의 잭 스틸(Jack E. Steele)이 처음으로 사용하였다.생체 공학은 간략히 말하자면 생명체의 기능을 모방하는 기술로 인간공학("Human Engineering")등이 포함된다. 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 인체공학적 상품들처럼 인체에 맞게 만들어진 물건들을 비롯하여, 물고기의 유선형 몸체를 이용한 잠수함, 새의 날개를 모방하여 만든 로봇 등이 모두 생체 공학의 범주에 들어간다고 볼 수 있다. 또한, 기계 팔과 같이 인체의 동작을 모방하여 그 대용물을 만들어 내는 것 역시 바이오닉스의 한 종류라 할 수 있겠다. 미생물학
미생물학(微生物學)은 미생물에 관해 연구하는 생물학의 한 분야이다. 사람 등에게 질병을 일으키는 미생물을 연구하는 분야(병원미생물학)에서 시작했으며, 세균, 고세균, 진균류, 원생생물 및 바이러스 등에 관해 연구하고 있다. 이 분야에서는 기생충에 관해서도 연구하고 있다.미생물학의 가장 기본적인 실험 내지 방법으로는 미생물의 순수 배양 기술 (분리)가 있다. 환경에서는 다양한 종류의 미생물들이 종간 상호 작용을 하고 있으며, 이러한 상호 작용을 제외하고 개별 유형의 성격을 탐구하는 미생물을 순수하게 배양하는 기술이 가장 기본적인 곳이 된다. 또한 순수 배양에는 기구의 멸균 , 및 배지의 조성 등 미생물뿐만 아니라 세포를 다루는 학문의 기초가 되는 기술이 따른다.
배지의 조성 및 온도, 배양 시간 등으로 분리할 수​​있는 균이 다르다. 예 :;토양에서 분리
환경에서 가져온 흙을 소독 물 등에 현탁 정치 한 후 상징액(上澄液)을 적당히 희석하여 한천 배지에 도포한다. 적정 온도에 방치 균의 생육을 기다린다. 성장해온 식민지를 더욱 백금 등으로 한천 배지에 도포해 단일 콜로니 (단일 균체 유래 식민지)를 가져옵니다.
한천 배지에서 생육시킬 수없는 경우에 행해진다. 균을 현탁 배지를 몇 배나 희석 배양하여 단일 균체 유래의 배양액을 얻는다. 엄밀하게는 균이 얽혀 있고, 쓰레기 여러 균이 붙어 있거나하는 경우도 있으므로 유의한다. 인공생명
인공생명의 철학은 근본적으로 생명이 무엇인가에 관한 논의와 긴밀하게 연결되어있다. 인공생명을 다루는 이들은 이것이 생명이거나 혹은 생명이 아니라고 주장할 수 있으며, 만약 생명이라고 할 경우에는 이것을 어떻게 접근하고 대해야 하는지가 논의된다. 인공생명을 둘러싼 이러한 윤리적 문제는 인공생명의 발전과 전망에도 영향을 끼칠 것으로 보인다. 생물통계학
생물통계학(biometrics statistics, 生物統計學)은 생물학 중심에서 사용되는 통계적 방법과 이론을 다루는 통계학의 한 영역으로 생물학적 현상과 관련된 통계를 취급하며 생물측정을 포함된 학문이다. 
생물통계학은 살아있는 생물의 변동에 대한 통계학적 연구. 생물이 나타내는 여러 가지 현상을 분석하는 데 있어서 통계학을 응용하는 학문으로 출발하였으며 19세기 말경 F.골턴은 생물이 나타내는 여러 가지 성질이 통계적인 변이를 나타내는 데 관심을 가졌는데 그 이유는 그가 사람의 유전에 흥미를 가졌기 때문이다. 이러한 경우에 그가 부딪친 가장 큰 난관은 생물은 언제나 큰 변이를 나타내는 것이라 이러한 변이의 상태를 어떻게 통계적으로 처리하여야 되는가 하는 점이었다. 이후 도수분포의 개념, 오차의 이론 등이 도입되어 생물통계학의 기초가 다지게 되어 이를 기반으로 K. 피아송은 한걸음 더 나아가 실측값과 기댓값과의 관계를 분명히 하기 위하여 카이제곱시험법(X2 시험법)을 도입하는 등 생물통계학의 체계를 세워 생물통계학 또는 생물측정학이라 하였다. 합성생물학
합성생물학은 생명정보의 저장암호인 DNA를 읽는 기술과 DNA를 인공적으로 합성하는 유전자 재조합기술에서 시작되었고, 21세기를 맞아 유전공학의 급속한 발전과 유전자 조절 시스템 발명의 영향으로 합성생물학의 영역은 더욱 더 확장되고 있다. 인공생명
폰 노이만은 자동기계가 스스로를 재생산할 수 있기 위해서 어떤 종류의 논리적인 구조가 필요한가라는 의문을 해결하고자 했다. 1940년대 후반에 했던 강의들을 보면, 그는 분명히 자기-재생산을 살아 있는 유기체를 정의하는 특징으로 간주했다. 따라서 자기-재생산 문제만 풀어내면 인공생명을 만들 수 있을 것이라 주장했다. 그가 생화학적인 수준이나 유전학적인 수준에서 시뮬레이트하지 않았던 이유는 그 당시에는 사실상 누구도 DNA가 유전 물질이라는 것을 알지 못했기 때문이다. 루이 파스퇴르
일부 유사과학을 주장하는 집단에서는 파스퇴르가 진화 혹은 화학진화를 반대했다는 주장을 하는데, 이는 사실과 다르다. 파스퇴르가 부정한 것은 자연발생설이며, 이는 현재와 같은 환경에서 계속 새로운 생명체가 형성될 수 있다는 주장으로서, 현재와 같지 않은 환경에서의 원시 생명체 형성을 연구하는 화학진화와는 전혀 다른 것이며, 생물이 변이와 선택을 통해 다양성을 증가시키는 현상(진화)과도 큰 관련이 없다. 오히려 자연 발생설의 부정은 생명의 변이와 선택에 의한 다양성을 지지한 것이며, 이것을 통해 파스퇴르는 사실상 진화를 지지했음이 알려진 상황이며, 파스퇴르는 무작위적인 발생을 부정한 적이 단 한번도 없다. 의학
자연과학의 발달로 현대 의학은 많은 과학 분야가 관련된 학제간 연구의 모습을 띄게 되었다. 엑스선 촬영이 진단을 위한 기술로 도입된 이후 CT, MRI와 같은 기술이 도입되었고 분자생물학과 유전학의 발달은 질병의 원인을 밝혀내는데 큰 역할을 하였다. 통계학은 질병의 위험성을 분류하는 기준을 마련하였으며 사회적인 질병관리가 가능하도록 하였다. 현대 의학은 다양한 전문분야로 세분화되어 있다.
의학의 연구와 의사의 양성을 위한 교육기관으로는 의과 대학,  한의과 대학 ,  치과 대학 이 있다. 미국, 오스트레일리아, 뉴질랜드, 영국과 같은 나라에서는 의과대학 교육과정의 수준을 일정 정도 이상 확보하기 위해 평가인정제도를 시행하고 있다. 대한민국에서는 한국의학교육평가원에서 의과대학, 한의과 대학에 대한 평가인정을 시행한다. 진화발생생물학
진화발생생물학 또는 이보디보()은 다양한 동물과 식물의 발생과정을 비교하여 공통 조상에서부터 진화한 생물의 공통 요소와 변이를 연구하는 생물학의 한 분야이다.
진화발생생물학은 생물학의 한 분야로, 공통의 조상 관계를 결정짓기 위해 생물들의 발생과정을 비교하고 발생 과정 상의 진화에 대해 연구한다.
이보디보는 발생의 근원과 발생 경로의 진화, 발생에서의 변화가 낳은 새로운 형질들, 발생의 유동성이 진화에서 가지는 역할, 생태학이 발생적•진화적 변화에 미치는 영향, 진화적 상동의 발생학적 배경에 대해 정의한다.
진화발생생물학은 발생의 과정이 어떻게 진화했고, 유전의 과정에서 어떻게 변경되었으며, 그 결과 어떻게 생물 다양성이 형성되는지를 연구한다. 시스템 생물학
오믹스는 체학이라고도 하는데 다루는 대상에 따라 세분화된다. 오믹스(Omics)의 '옴(-ome)'은 덩어리라는 뜻을 가지고 있다. 어떤 것을 연구 할 때 모든 요소를 큰 덩어리로 보고 전체의 반응에 대해 예측하고자 하는 것이다. 여러 종류가 있지만 그 중 분자생물학의 중심원리와 밀접한 유전체학, 전사체학, 단백질 체학이 시스템 생물학과 밀접한 관계를 맺고 있다. 우리가 제대로 기능을 알고 있는 유전자의 수는 전체의 약 10-2-%정도인 3-5천개에 불과하다. 이런 유전자의 기능을 대규모로 밝히는 연구분야를 기능유전체학(functional genomics)이라 부른다. 오믹스 생물학과 시스템 생물학의 차이점을 살펴보면 오믹스생물학은 특정 대상에 대한 모든 요소에 대해 밝히는 것을 목적으로 한다면 시스템 생물학은 구성 요소간의 상호작용에 대해 규명하는 학문이라 할 수 있다. 시스템 생물학을 하기 위해서는 오믹스 생물학을 통해 나온 대량의 오믹스 데이터가 재료로 필요하다. 오믹스데이터는 마이크로어레이 데이터와 시퀀싱 데이터로 나눌 수 있다.
유전체학의 대표되는 기술
기계로 소량의 DNA 시료를 가지고 다양한 원리에 의해 서열을 해독해 낼 수 있다.
전사체학에서 대표되는 기술 생물학 데이터의 대량 생산에 큰 기여를 했다. 반도체 칩 제조공정과 유사한 방식으로 작은 판 위에 수백만 개의 유전자의 발현 정도를 볼 수 있다. 비교군과 대조군의 샘플에서 mRNA를 추출하여 상보적인 cDNA를 만들고 형광물질로 표지하여 탐침자가 붙어 있는 마이크로 칩에 뿌려주면 형광물질의 색으로 발현 정도를 볼 수 있다. 정량적이지 못하고 극단적이라는 단점이 있다. 사용하는 서열의 종류와 실험 기법에 따라 여러 종류가 있고 각 종류마다 나타내는 정보도 다르다.
기능 유전체학의 핵심은 발현이라 할 수 있다. 우리 몸의 모든 세포는 같은 유전자로 이루어져 있고 특정 부위의 발현 정도에 따라 각각 다른 세포로 분화되어 다른 기능을 가지게 되기 때문이다. 유전자 발현의 공간적, 시간적 변화정보를 얻기 위해 시스템 생물학을 통해 연구하려는 노력이 계속되고 있다. 발현 패턴을 통해 비슷한 발현 양상을 보이는 유전자들끼리 그룹 지을 수 있다. 이러한 그룹을 만드는 과정을 클러스터링이라고 한다. 특정한 기준을 알고 기준에 따라 나누는 것을 분류(classification)이라 한다면 클러스터링(clustering)은 기준을 모르는 상태에서 비슷한 것들끼리 뭉쳐보면서 기준을 찾는 것이다. 공학
역으로 인체를 생물학적 기계로 취급해 연구대상으로 하는 공학 분야도 있으며, 기술로 그 기능을 진화시키는 것을 전문으로 한다. 예를 들어, 인공지능, 뉴런 네트워크, 퍼지 논리, 로봇 등이 있다. 공학과 의학의 학제적인 영역 또한 존재한다. 인공생명
1987년 9월 미국 뉴멕시코 주 로스앨러모스에서 ‘제1회 인공 생명 회의’가 랭턴의 주재로 열리면서 인공 생명은 컴퓨터과학·생물학·물리학 등 첨단과학의 모든 영역에서 가장 주목받는 분야로 자리잡았다. 합성생물학
생물치료약물(live therapeutic agent)은 살아있는 치료제를 말하며 바이러스와 세균으로 나뉜다. 캘리포니아 대학 Jay Keasling 연구팀은 초기 합성생물학 기술을 이용하여 대장균, 쓴쑥, 효모 등 서로 다른 유기체의 10개 유전자의 조합을 통하여 말라리아 치료제인 아테미시닌(Artemisinin) 전구체의 대량생산을 실현한다. 이 연구결과는 프랑스 제약회사를 통해 상용화가 추진되고 있으며 이는 합성생물학의 좋은 성공 사례가 되고 있다. 인공생명
많은 자연철학자들은 이미 세상에 있는 사물과 생물의 목록을 오래된 체계 내에 있는 세 개의 커다란 영역으로, 즉 서로 다른 동물, 식물, 무기물의 왕국으로 분류하려고 했다. 하지만 르네상스 시대에 이르자 각자가 속한 왕국의 경계를 넘어서는 동물과 식물 중간에 있는 구성원들이 발견되기 시작했다. 생물학이라는 학문은 유기적인 우주와 비유기적인 우주 간의 차이에 대한 의식을 가지게 하면서 천천히 나타났다. 이러한 의식의 고양은 모든 것이 기계의 일반적인 특성을 가지고 있다고 역설하는 기계론적 세계상에 잠재적으로 반대하고 있었다. 1700년대가 끝날 무렵, 몇몇의 해부학자, 식물학자, 자연사학자들, 특히 루이 도방통은 비유기적인 것과 유기체를 구별할 수 있는 독특한 특징이 오직 살아있는 것만이 가지고 있는 조직이라는 생각을 공표하였다. 설령 동물이 식물보다 더 조직적인 것처럼 보일지라도, 식물의 생명 기능 역시 무기물의 아름답지만 단순한 기하학과는 비교할 수 없을 정도로 훨씬 복잡한 고도의 조직화를 필요로 한다. 따라서 서로 다른 세 개의 왕국으로서의 자연의 이미지는 살아 있는 모든 것의 공통된 특성에 대한 탐구에 의해 바뀌었다. 이 새로운 노력에 대한 명칭은 1800년에 생겨났고, 통일된 생명과학이라는 개념은 19세기 중반 오귀스트 콩트의 저작들에서 처음으로 나타났다. 독성유전체학
독성유전체학은 세포내의 단백질이 독성이 있는 화학물을 투여했을때 어떤 반응을 보이는지를 대량으로 연구하는 오믹스(체학)의 하나이다. 주로 DNA칩 같은 방법을 쓴다. 약물유전체학과 분야가 많이 겹친다. 생정보학의 발달로 급속 성장을 하고 있는 분야이다. 한국에서는 독성연구원에서 연구 프로젝트가 있다. 독성연구원은 현재 식품의약품안전평가원이다. 우생학
"유전자치료가 과연 우생학의 일종인가?" 의료윤리학자 해리스는 최근 한 논문에서 직설적으로 묻고 있다. 해리스의 입장은 다소 극단적인데 체세포나 생식세포 유전자 치료는 과학적 불확실성만 제거된다면 양자간에 근본적인 차이가 없다고 본다. 치료적 유전자 조작이나 특질강화를 목적으로 한 (우생학적) 유전자조작 역시 근본적인 차이가 없다고 본다. 치료적인 조작이나 우생학적인 조작 모두 개인의 생존과 건강을 보호하는 방법의 하나로 보기 때문이다. 한마디로 대상 유전자의 종류(체세포 또는 생식세포 유전자)나 조작의 목적(치료 또는 특질강화)에 관계없이 이러한 조작은 모두 개인의 생존과 보호라는 보편적 가치 아래 용인될 수 있다는 입장이다. 인공생명
인공생명()은 부분적으로라도 생명체의 특징을 갖는 인공체를 창조하기 위한 학문이다. 이를 위해 생명체의 구조와 분석을 통해 축적된 연구결과를 체계화하며, 인공적인 매체()가 생명의 탄생, 성장, 진화 등과 같은 특징이나 기능을 재현 혹은 창출하기 위해 노력한다. 진화
진화가 보여주는 능률적인 과정과 네트워크는 컴퓨터 과학에도 많은 영향을 주었다. 1960년대에 노르웨이 출신의 이탈리아 수학자인 닐스 알 바리셀리는 진화 시뮬레이션을 사용한 진화 알고리듬을 적용하여 제작한 인공 생명을 선보였다. 영국 출신의 컴퓨터 과학자 알렉스 프레이저는 이를 보다 확장하여 인공 생명에 대한 인위적 선택 시뮬레이션의 결과를 발표하였다. 1960년대 말에서 1970년대 초 독일의 컴퓨터 과학자 잉고 레센베르그는 진화 전략을 수립하여 복잡한 공학적 문제를 해결하는 인위적 진화 작업을 수행하였다. 오늘날 레센베르그가 제안한 인위적 진화의 개념은 다양한 분야에서 활용되고 있다. 미국의 컴퓨터 과학자 존 헨리 홀랜드에 의해 제시된 유전자 알고리듬 은 컴퓨터 성능의 급격한 증가에 힘입어, 진화의 개념을 도입한 프로그램이 실용적인 문제를 해결하는데 이용될 수 있음을 보였다. 오늘날 진화 알고리듬은, 특정한 문제의 영역에서, 다차원의 최적화 문제를 해결하는데 효율적으로 기여하고 있다. 인공생명
또한 인공생명은 이미 존재하고 있는 생명을 넘어 생명-논리적인 생명의 범위를 확장하는 것으로 보이며 미래적이고 상상적인 동물학을 지향하는 것으로 해석할 수 있다. 이처럼 확장된 궁극의 지향점에 근접하는 시도들은 강한 인공생명으로 분류되고, 정보를 본질로 하는 실질적인 생물 유기체가 신체를 가진 형태로 구현될 것을 전망한다. 반면에 약한 인공생명은 컴퓨터 속에서 이루어진 창조가 생명의 제반 양상에 대한 시뮬레이션에 불과하다는 점을 인정하는 개념이다.이러한 인공생명의 형태를 실제로 구현한 사례에 있어서는 부드러운 인공생명과 약한 인공생명의 형태가 대부분이지만, 인공생명 로봇과 같은 분야에서는 단단한 인공생명, 강한 인공생명이 상당부분 발전해 있다. 합성생물학
공학적으로 설계한 합성세포가 때로는 제대로 작동하지 않을 경우도 있는데, 이때는 바이오시스템 전반에 대한 재검토가 이루어져야 한다. 합성생물학적 설계와 시스템생물학적 튜닝이 필요하므로, 두 가지 요소를 합한 시스템합성생물학적 접근이 필요하다. 망생물학
망생물학(Network biology)는 2000년대 초반에 정립되기 시작한 생명과학의 한 분과이다. 특히 오믹스와 생정보학 계통의 학문이고, 계생물학(Systems biology)와 영역이 중복된다. 자연과학
생물학은 많은 하위 학문을 포괄하는 광대한 주제를 다루는 학문이다. 이 가운데 현대 생물학의 주요한 핵심 연구 분야는 세포 이론, 진화, 유전자, 에너지, 항상성 등을 들 수 있다. 생물학의 하위분야는 연구의 방법과 목적에 따라 나뉠 수 있는데, 예를 들어 생물에서 일어나는 화학적 현상을 연구하는 생화학, 분자 수준에서 일어나는 생명 현상을 탐구하는 분자생물학, 세포에서 일어나는 생명 현상을 다루는 세포생물학, 기관이나 조직을 연구대상으로 삼는 생리학, 환경에서 다양한 생물 개체들이 맺는 관계를 탐구하는 생태학 등이 있다. 수리생물학
수리이론생물학(數理理論生物學, mathematical and theoretical biology)란 생물학, 바이오-테크놀로지 및 의학 간의 학제적인 연구분야 중 하나이다. 생물학
생물학의 관련 연구 분야 유한 상태 기계
크리스토퍼 랭턴(1948~)은 유한 오토마타와 연관이 깊은 개념인 인공 생명(Artificial Life, Alife, AL)의 개념의 창시자라고 할 수 있다.
랭턴은 1987년 로스앨러모스 국립 연구소에서,"생명계의 합성과 시뮬레이션에 대한 워크샵"(Workshop on the Synthesis and Simulation of Living Systems, Artificial Life I)을 최초로 열었으며 이때 인공 생명이라는 단어를 만들었다. 생명공학기술
유전자 치환이나 세포융합을 이용한 대량 배양한 효소를 사용하여 물질을 합성하는 바이오리액터(bioreactor) 등 생체기능 자체를 응용한 기술에 의하여 자연에는 극히 미량밖에 존재하지 않는 물질을 대량으로 생산하려는 것으로 이미 당뇨병의 특효약 인슐린, 제암제 인터페론 등이 상업화되었다. 의약품뿐만 아니라 화학식품·화학섬유 등의 업종에서도 연구개발이 활발히 진행 중이다. 앞으로는 품질개량, 식량생산(GMO 식품) 등 농업 분야에도 응용될 것으로 기대된다. 인공생명
[[파일:Karl Sims - Galapagos - ICC.jpg|섬네일|칼 심스, ]]
[[칼 심스]](Karl Sims)의 는 3차원 입체이미지들로 된 유사생명체들이 성장하는 프로그램이다. 여기에 사용된 진화원리들과 유전 원리들은 유전자형과 유전형의 발현 특성인 표현형, 선택, 그리고 재생산(혹은 증식), 교차 등이다. 이것은 [[유전자 알고리즘]]기법의 일반적인 연산자들로 이용된다. 심스는 여기에 나무의 성장을 시뮬레이션하는 [[L-시스템]]기법을 응용했다. 그리고 이 두 기법을 인공지능 언어인 [[LISP]]로 프로그래밍했다. 유전자 변형 생물
유전공학이란, 세포 내의 생체분자에서 유전물질의 구조적·기능적 생명현상을 해석하려는 학문 분야로서 유전현상은 세포 내에 존재하는 유전자를 통해 유전물질의 전달에 의해서 일어난다. 유전자는 대개 DNA이라는 나선구조의 고분자화학물질로 구성되어 있고, 생존하는 생물들의 경우 모두 서로 다른 유전자와 유전형질을 가지고 있고, 각각의 유전자의 양도 다르기 때문에 다른형태로 발생된다. 유전공학의 가장 큰 틀은 유전자의 형질에 대해 연구하고, 인류에게 유용한 유전자를 인공적으로 분리 및 합성하거나 다른 생물로부터 재조합하여 현재의 생명체보다 유용성과 장점을 유전형질의 추가로서 나타내고자 하는 학문 분야이다. 신경과학
기타 주요 신경과학 분야에는 신경계의 발생을 다루는 신경발생학이 있다. 신경발생학의 주요 연구 주제는 신경계를 특정 영역에만 국한시키고 패턴을 만들어내는 방법, 신경줄기세포, 뉴런과 신경교세포의 분화, 신경 발생 과정 중 뉴런의 이동, 축삭과 가지돌기의 발생, 성장인자와 상호작용, 시냅스형성 등이다. 신경발생학은 진화 생물학과 유전학과의 결합으로 신경의 진화과정과 발생의 각 과정에서 발현되는 유전인자에 관한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 생체공학
용어 생체 공학의 또 다른, 더 최근의 의미는 유기체와 기계를 병합을 의미한다. 또한 진화 된 인공 두뇌 유기체 ([[싸이]])로 참조 할 수있다 생물 공학 부품을 조합 한 하이브리드 시스템에 이러한 접근 방식의 결과. 이것의 실제적인 실현이에서 입증되었다 [[케빈 워릭] 자신의 신경계를 통해 입력 [[초음파] 초래의 임플란트 실험.
[[분류:생명공학]] 바이오의약품
여기에는 일반적으로 다음과 같이 "바이오"접두사가 포함된 많은 생물 의학 분야와 전문 분야가 포함된다.의학 생물학은 현대의 건강 관리 및 실험실 진단의 초석이다. 이것은 과학 기술 접근의 넓은 범위에 관련이 있다. 예를 들어 체외 진단(in vitro diagnostics)에서 부터 체외 수정(in vitro fertilisation), 낭포성섬유증의 분자 기전에서부터 인간면역결핍 바이러스의 집단 역학, 분자 상호 작용의 이해에서 발암 연구까지 그리고 단일염기 다형성에서부터 유전자 치료법에서의 접근이 있다. 인공생명
는 어느 외계행성에 떨어진 씨앗 하나가 수많은 상호교배와 돌연변이를 통해 다양한 식물 종으로 진화하는 과정을 담은 애니메이션이다. 인공진화를 통해 생성된 식물들 중의 많은 것이 이미 지구에 있는 것을 빼닮았으나, 이 인공 진화의 과정에서 지구에서는 볼 수 없는 특이한 새로운 형태의 식물들도 많이 나타났다고 한다. 자기생산
자기생산 혹은 자가생산, 자동생산(autopoiesis, ( )은 자기 자신을 재생산하고 유지해가는 체계를 이른다. 이 개념은 1972년 칠레의 생물학자인 움베르토 마투라나와 프란시스코 바렐라가 살아있는 세포들의 생화학적 자기 유지를 기반으로 만든 용어이다. 자가생산 이론은 체계이론과 사회학등지에 적용되었다. 움베르토 마투라나와 프란시스코 바렐라는 1960년대와 1970년대에 ‘살아 있는 것’을 설명하는 이론 작업에 몰두하였는데, 그들은 생명력과 같이 더 이상 설명이 필요 없는 개념에서 해답을 찾지도 않고, 운동, 생식, 진화와 같은 생명 개념의 속성을 열거하는 것으로 만족하지도 않았다. 그들은 작업의 결과를 Autopoiesis라는 개념에 함축하는데, 이 말은 그리스어 autos(=자기)와 poiein(=제작)의 합성어로 자신(의) 생성 혹은 자신(의) 산출 등의 뜻을 가진다. 인공생명
는 인공생명을 지닌 가상유기체가 인간과 상호작용함으로써 진화하는 생태계이다. 이 작품은 인공생명 연구의 초기에 중요한 역할을 했던 토머스 레이가 직접 작품제작에 참여했던 것으로도 유명하다. 생물학자인 레이는 1990년대초 인공생명 시스템 로 컴퓨터의 가상공간 안에서 자육적으로 진화하는 인공생명을 실험했던 인물이다. 인공생명
현재까진 충분히 과학기술이 발전하지 못했고 생명체에 대한 충분한 이해가 부족하기 때문에, 다른 생명체의 클론이나, 기존의 생명체에서 유전자의 염기서열을 조금 변형한 유전자 조작 생명체를 만드는 연습 수준이라고 말할 수 있었다. 하지만 2010년 5월 놀라운 연구 결과가 발표되었다. 크레이그 벤터 연구소의 연구소장인 크레이그 벤터 박사는 사이언스 지에 ""인공 유전자를 이용한 인공 합성 세포를 탄생시켰다.고 발표했다. 이 연구가 놀라운 이유는 완전히 인간이 처음부터 끝까지 설계한 인공 DNA를 가지고 있는, 이전에는 없는 새로운 생명체"'이기 때문이다. 크레이그 벤터 박사는 이전에도 인공 바이러스 생명체를 발표한 바가 있기때문에, 현재까지 인류 최초의 인공생명체를 만들 가장 유력한 후보라고 여길 수 있다. 임상 공학
임상 공학(Clinical engineering)은 의료 전달을 최적화하기 위해 의료 기술을 적용 및 구현하는 일을 담당하는 생물 의공학 분야의 전문 분야이다, 임상 엔지니어의 역할에는 (생)의공학 장비 기술자 (BMET) 교육 및 감독, 병원 검사 / 감사에 대한 정부 규제 당국의 작업, 다른 병원 직원 (즉, 의사, 관리자, IT 등)을위한 기술 컨설턴트로 근무하는 것이 포함된다. 임상 엔지니어는 또한 임상 경험을 토대로 향후 디자인 개선에 관해 의료 기기 제조업체에게 조언하고,최첨단 기술의 진보를 모니터링하여 병원 조달 패턴을 더 나은 결과가 되도록 변경한다. 인공생명
벤터는 “새로운 산업혁명을 일으킬 수 있을 정도로 잠재력이 큰 연구”라고 자평했다. 이번 성과를 응용하면 이산화탄소를 잡아먹는 박테리아, 에너지원을 생산하는 박테리아, 약용 물질을 만들어내는 박테리아 등 다양한 종류의 인공 박테리아를 생산할 수 있다. 하지만 윤리적 논란을 피하기 힘들 것으로 보인다. 영국 민간단체 ‘유전자감시’의 헬렌 월리스는 BBC방송과의 인터뷰에서 “인공 박테리아가 자연계에 퍼졌을 때 어떤 일이 일어날지 모른다”고 지적했다. 기계론적 유물론
기계론적 유물론(機械論的唯物論)은 인간이 순수하게 물리적인 실체라고 주장한다. 이는 인간의 계통발생(원시 수프에서 인간 종의 출현으로 이어지는 진화과정)과 개체발생 과정(정자와 난자가 결합한 수정란에서 비롯되는 순전히 물리적인 과정)을 통해서 증명된다고 한다. 이러한 기계론적 유물론은 크게 동일주의, 기능주의, 그리고 계산주의으로 나뉠 수 있다. 우선, 동일주의에서는 정신적 과정이 두뇌와 일치한다고 본다. 그 예로 사랑에 빠지는 것은 뇌의 옥시토신 분비와 동일하다는 것을 들 수 있다. 다음으로 기능주의에서는 정신적 과정이 두뇌에 의존은 하지만 동일주의처럼 둘을 완전히 동일시하지 않는다. 같은 예로, 기능주의자에게 사랑에 빠지는 것은 옥시토신의 분비에 의해 일어나는 모종의 기능적 과정이라고 할 수 있다. 마지막으로 계산주의에서는 정신적 과정을 일종의 계산적 과정이라고 본다. 인공지능을 컴퓨터처럼 만드는 것이 바로 이러한 시각에 따른 것이라고 할 수 있다. 생물지리학
생물지리학(生物地理學, biogeography, biological geography)는 지구상의 생물 분포와 그와 관련된 것을 연구하는 자연과학의 한 부문이다. 지리학의 한 분야이자 자연지리학의 한 분야이다. 취급하는 대상에 따라 동물지리학과 식물지리학으로 나누기도 하지만 식물과 동물은 공진화나 먹고 먹히는 관계 등이 밀접한 종간 관계에 있어 분포의 상황이 유사한 경향이 있기 때문에 생물지리학으로서 일괄적으로 다루어지는 경우가 많다.
특정(혹은 지구 전체) 지역의 생태의 설명에 중점을 둔 생태지리학(生態地理學), 이러한 생태의 구분론·구분의 성립 과정을 설명하는 구계지리학(区系地理學), 그리고 판 구조론과 생물 분포의 변천의 관계를 설명하는 역사생물지리학으로 세분화되고 현재는 이 역사생물지리학이 주체적으로 고생물학과의 제휴를 구하고 있다. 이러한 분포 지역과 판의 움직임과의 연관성을 찾으려면 지질학이나 생물학 등 광범위한 분야의 관심도 필수적이다. 인공생명
[[크리스타 좀머러와 롤랑 미뇨노]](Christa Sommerer and Laurent Mignonneau)는 생명연구가 출법한지 오래지 않은 1990년대부터 지속적으로 인공생명예술을 구현하고 있는 작가들이다. (1994)로부터 시작해서 (1995), (1996), 그리고 의 개념을 확장한 (1997)로 이어진다. 그리고 와 (1999)도 이 영역에 속한다. (2006)와 같은 최근 작업들은 인공생명의 모티브를 일상의 사물들과 결합시키는 ‘친숙한 인터페이스’를 반영하고 있다. 의공학
의공학은 다른 많은 공학 분야에 비해, 비교적 최근에 독자적인 학문으로 떠오르고 있다. 이러한 진화는 그 자체가 한 분야로 간주되기에, 이미 확립된 분야 간의 학제적 전문이 되는 새로운 분야로 전환이 되는게 일반적이다. 의공학에서의 작업의 대부분은 서브필드의 광범위한 분야에 걸친 연구개발로 이루어져 있다. 의공학 응용 프로그램은 임상 장비로부터 재생조직의 성장, 제약 및 치료 생물학적 제제, MRI와 EEG 같은 일반적인 영상기기, 작은 이식장비까지의 범위인 생체적합, 보철물, 다양한 진단과 치료 의료기기의 개발을 포함하고 있다. 효소공학
효소공학(酵素工學, enzyme engineering)은 효소의 산업적 응용(유용물질의 생산, 에너지 관련물질의 생산, 분석, 환경보전인공장기 등의 새로운 의료에 대한 응용)을 목적으로 하는 공학. 좁은 뜻으로는 효소의 대량분리 및 정제, 효소의 고정화나화학적·생화학적 수식에 의한 안정화 등 성능의 개선, 효소반응기, 특히 고정화효소를 고정상 또는 유동상 촉매로 하는 반응기의 설계와 운전의 최적화, 반응생성물의 분리·순화를 공학적으로 연구하여 실지 응용으로 유도하는 학문을 말한다. 넓은 뜻으로는 대상을 미생물균체(열이나 계면활성제 처리를 한균체, 휴지균체, 증식균체) 식물세포, 동물세포, 세포소기관, 효소기능을 모방한 인공촉매의 촉매기능의 이용을 포함하여 또한 유전자공학, 세포공학 등의 용법에 의한 신규적인 생체촉매(미생물균체, 동식물세포, 효소)의 취득과 응용을 위한 과학과 기술도 포함하는 것으로 해석하고 있다. 인공생명
강한 인공생명 그룹에 의하면 인공생명연구는 생명을 창조하기 위한 것이지만, 약한 인공생명 그룹에 의하면 인공생명연구는 생명을 흉내내는 모델링에 만족하게될 것이다. 이와같이 인공생명의 본질은 인공생명연구자들 사이에서도 다르게 이해되고 있다. 인공생명
이러한 아리스토텔레스의 이론을 지지하는 흐름은 현대에까지 영향을 미친다. 움베르토 마투라나는 모든 살아있는 것들의 통일성을 추구하라고 권장하는 생물학의 전통을 지지한다. 바투라나에게 반쯤 죽어있는 존재란 없다. 인간이 고안한 모든 생산물은 타자생산적이다. 즉 그것은 외부로부터 창조된 것이어서 자기생산적일 수 없다. 따라서 마투라나는 인공생명을 진짜 생명으로 인정하려 하지 않을것이다. 인공 신경망
다양한 유닛들이 할당된 하위작업 보다 유닛들에 의한 병렬 혹은 집합적으로 함수들을 수행한다는 점에서 신경망은 생물학적 신경망과 닮았다. '신경망'이라는 단어는 보통 통계학, 인지 심리학 그리고 인공지능에서 사용되는 모델들을 가리킨다. 중추 신경을 모방하는 신경망 모델들은 이론 신경과학과 계산 신경과학의 한 부분이다.