앤트로픽 생명과학 랩 설립: 클로드, CRISPR 유사 신규 효소 시스템 자율 발견

현대 생명과학을 뒤흔든 결정적인 도구들은 대개 과학자들이 자연계의 기묘한 분자 기계를 우연히 포착하면서 탄생했습니다. PCR의 토대가 된 온천 세균의 효소나 유전자 가위로 발전한 미생물의 크리스퍼(CRISPR)가 대표적인 사례입니다.

앤트로픽(Anthropic)은 이같은 발견의 과정을 인공지능으로 시스템화하기 시작했습니다. 회사는 9월 23일 미국 베이지역에 설립한 자체 생명과학 연구소의 출범을 알리며, 클로드(Claude)가 거대 DNA 데이터베이스에서 자율적으로 찾아낸 새로운 효소 시스템 'ART(array-associated reverse transcriptases)'를 공개했습니다.

950개 클로드 에이전트가 21시간 만에 찾은 단서

이번 프로젝트에서 인간 과학자들은 방대한 DNA 데이터베이스에서 독특한 역전사효소를 찾아내라는 포괄적인 프롬프트만 제시했습니다. 실제 탐색과 분석의 대부분은 클로드가 주도했습니다.

앤트로픽은 약 950개의 클로드 에이전트를 병렬로 가동해 21시간 동안 약 2억 1천만 토큰을 소모했습니다. 에이전트들은 20만 개 이상의 역전사효소 데이터를 훑어 3,500개의 후보군을 추렸고, 최종적으로 인간 연구자가 검토할 만한 20개의 정밀 보고서를 작성했습니다. 전문 연구자라면 수주에서 수개월이 걸릴 분량입니다.

특히 한 에이전트는 서열을 분석하던 중 로그에 이 서열은 장관이라며 크리스퍼와 유사한 반복 서열이 눈으로 보인다고 감탄하는 반응을 남기기도 했습니다.

바이러스 속에 숨겨져 있던 크리스퍼의 사촌

클로드가 발견한 ART 시스템은 박테리아를 감염시키는 거대 박테리오파지에서 확인되었습니다. 핵심 역전사효소 자체는 과거 연구에 기록되어 있었지만, 그 주변의 구조적 특징을 인간 과학자들은 그동안 눈치채지 못했습니다.

ART는 역전사효소와 기능이 밝혀지지 않은 보조 단백질, 그리고 일정한 간격으로 배열된 비암호화 반복 DNA 서열 등 세 가지 요소로 구성됩니다. 이는 유전자를 자르고 붙이는 크리스퍼 시스템의 서열 배열과 매우 흡사합니다.

앤트로픽의 인간 연구진이 자체 실험실에서 검증한 결과, 이 반복 서열에서 실제로 고유한 짧은 RNA 분자들이 발현되는 것으로 확인되었습니다. 크리스퍼 유전자 교정 분야의 개척자인 MIT 펑 장 교수는 역전사효소와 연관된 RNA 반복 서열의 발견은 대단히 흥미롭다고 평가했습니다.

왜 중요한가

우리는 이번 성과가 AI가 주어진 문제를 푸는 단계를 넘어 복잡한 자연계 데이터에서 '스스로 새로운 질문을 던지는 단계'로 진입했음을 보여준다고 봅니다.

유전체학 연구자들에게 기존 공공 데이터베이스는 방대하지만 인력 한계로 방치된 미지의 영역이었습니다. 클로드는 950개의 에이전트를 통해 단 하루 만에 수십만 건의 데이터를 분석하고 실험실에서 즉시 검증할 수 있는 알짜 후보군을 골라내는 능력을 입증했습니다. 연구의 병목을 크게 뚫어준 셈입니다.

업계 전반으로 보면 프런티어 AI 기업들의 경쟁이 순수 기초과학 영역으로 옮겨붙고 있습니다. 오픈AI가 수학 난제 해결 성과를 발표하자마자, 앤트로픽은 실제 생물학 습식 실험실을 갖추고 AI의 가설을 현실 세계에서 직접 검증하는 수직 통합 역량을 과시했습니다.

완전 자동화된 로봇 실험실 대신 AI에게 가설 수립과 문헌 분석을 맡기고 실제 실험은 숙련된 인간 연구원이 맡는 분업 구조는 대단히 영리해 보입니다. 다만 AI가 21시간 만에 수많은 매력적인 가설을 쏟아내더라도 이를 검증할 물리적 실험 속도가 따라가지 못한다는 구조적 한계는 여전합니다. ART가 차세대 유전자 도구로 도약할지, 단순한 학술적 호기심에 그칠지는 결국 현실 실험실의 시간에 달려 있습니다.