다음은 이러한 바이오 제조 혁명의 변화를 가속화할 수 있는 3가지 영역이다.  

생산 프로세스에 자동화, AI 및 데이터 분석의 배포와 함께 생물학을 엔지니어링할 수 있는 우리의 집단적 능력은 지난 20년 동안 비약적으로 발전하여 바이오 제조 혁명을 촉발했다. 규모의 경제는 기본 단위 작업에서 상당한 비용 절감을 가능하게 하고, 이는 차례로 전체 생물학 공학 툴킷의 성숙을 가능하게 했다.

 

생물학에 대한 인식은 자연 현상에서 유전자 코드, DNA를 통해 근본적으로 '프로그래밍 가능한' 기술로 바뀌었으며 이 분야의 기업은 세포 프로그래밍 비용이 매년 50%씩 감소하는 것을 목격했다. 이 기술은 일반적인 '유전 공학' 접근 방식을 상대적으로 새로 확립된 합성 생물학 분야로 발전시켰으며, 이 분야에서는 특정 목적을 위한 새로운 생물학적 부품, 프로세스 및 시스템을 설계하고 구축하기 위해 광범위하게 노력하고 있다.

 

합성 생물학의 새로운 혁신 물결이 이제 다양한 이해 관계자의 관심을 끌고 있다. 2020년에 글로벌 벤처 캐피털 펀딩 및 생명공학 거래는 기록적인 366억 달러에 달했으며 생명공학 IPO는 2019년에 비해 두 배 이상의 자본을 조달했다. 의료 분야를 넘어서도 이동하고 있다. 향후 10년에서 20년 동안 새로운 생명 공학 응용 프로그램의 직접적인 영향의 절반 이상이 농업 및 식품, 소비재 및 서비스, 재료 및 에너지 생산과 같은 분야에서 느껴지게 된다.

 

지속적인 비용 감소와 함께 이러한 혁신의 물결은 가치 사슬 전반에 걸쳐 지속 가능하고 확장 가능하며 혁신적인 바이오제조 솔루션으로 가는 길을 열어 다양한 가치 사슬 집합에 걸쳐 조직을 가능하게 한다. Mckinsey의 최근 연구에 따르면 경제적 이익은 향후 10-20년 동안 연간 최대 4조 달러의 가치가 있을 수 있다.

 

본질적인 경제적, 성능 및 환경적 이점 외에도 바이오 제조는 미세 플라스틱 오염, 전염병 예방 및 대비와 같은 주요 글로벌 위기를 해결할 때 기술 개발에서 가장 유망한 분야 중 하나이다. 향후 20년 동안 바이오 제조는 다음과 같은 분야에서 주요 발전을 이룰 것으로 예상된다.

 

1. 생물 정화: 폐수 오염 물질을 대사하고 유용한 생물 제품으로 변환할 수 있는 미생물과 효소가 개발되고 있다.

 

2. 생물보안(Biosecurity): 선진국과 개발도상국에 걸친 국지화 된 생물제조 능력은 새로운 유행병에 빠르고 효과적인 대응을 가능하게 된다.

 

3. 바이오이노베이션: 기존 및 신규 성분 및 재료의 개발은 가치 사슬을 강화하는 동시에 석유화학적으로 파생된 대안에 대한 대안을 제공하고 있다.

 

많은 개인 및 공동 노력이 이미 이러한 솔루션을 향한 방향으로 진행되고 있다. 그러나 바이오 제조 혁명의 잠재력을 완전히 실현하는 데는 여전히 장애물이 있다. 현재 상업적 성공을 보장하기 위해 생물학적 설계와 제품 적용 사이의 피드백 루프를 가속화할 필요가 있다. 향후 20년 동안 이 분야에서 등장하는 다양한 응용 프로그램을 강화하려면 미래의 생물 인력을 성장시키고 개발하기 위한 상당한 노력이 필요하다.

 

 

바이오 제조는 의료를 훨씬 넘어서고 있다. 이미지: McKinsey & Company

 

그렇다면 어떻게 바이오 제조 혁명을 가속화할 수 있을까? 다음 세 가지 주요 영역에 중점을 두는 것이 좋다.

 

1. 인력

 

우리는 바이오 경제의 잠재력을 최대한 실현하고 지역적 분산 제조를 가능하게 하기 위해 바이오제조 인력을 크게 확대해야 한다. 방법은 다음과 같다.

 

더 나은 인력 이동성을 가능하게 하기 위해 외국의 공식 자격과 업무 경험에 대한 더 나은 인식을 촉진하기 위해 공통 기술 및 훈련 요구 사항을 설정한다. 보다 일반적으로 제조의 자동화 및 디지털화로의 전환은 바이오 제조 인력을 위해 번역될 수 있는 기존 제조 기술 전반에 걸쳐 공통된 기술을 생성했다.

 

오늘날 비판적 사고와 분석적 문제 해결에 중점을 둔 초기 STEM 교육에 대한 더 많은 투자는 성장하는 글로벌 바이오 경제의 미래 리더를 격려할 수 있다.

 

2. 규모

 

바이오 경제의 성장을 가속화하려면 바이오 제조 솔루션의 개발 및 배포 모두에서 규모에 대한 접근성을 높이는 것이 필요하다. 방법은 다음과 같다.

 

대규모 플랫폼 개발자, 애플리케이션별 기술, 성숙한 소비자 대면 기업 간의 전략적 파트너십은 바이오 제조 제품 개발을 가속화할 수 있다.

 

플랫폼 개발자, 자동화 및 AI는 점점 더 큰 데이터 세트를 생성하고 있다. 이를 활용하여 더 빠른 개발 및 확장을 지원할 수 있다.

 

제조 파트너 및 기술 네트워크는 조립하기 어려울 수 있지만 특정 제품의 첫 번째 파일럿 또는 상용 배치를 시연할 때는 이것이 핵심이다. 혁신적인 공공-민간 프로그램과 경쟁 전 시설에 대한 공동 투자(예: 유연한 바이오 제조 협동조합)는 더 많은 혁신을 가능하게 하고 제품 개발을 지원할 수 있다.

 

3. 정책

 

정책은 잠재적인 위험을 완화하면서 영향력 있는 솔루션을 촉진하기 위해 혁신의 속도를 따라야 한다. 더욱이, 조기 규제 실수는 바이오 제조 혁명의 진행을 지연시키고 혁신을 제한할 수 있으며, 특히 보다 미래 지향적인 응용 분야에서 더욱 그렇다. 대신 다음을 수행해야 한다.

 

혁신적인 바이오 제조 솔루션을 통해 지속 가능한 제품의 제조 및 유통을 지원하여 석유화학 제품에 대한 대안을 제공하는 새로운 민관 파트너십을 식별한다.

 

혁신에 보조를 맞출 수 있는 생물보안 전략을 개발하기 위한 민관 합동 협력. 코로나19 전염병이 보여주듯이 병원체는 국경을 존중하지 않는다. 이는 생물보안 이니셔티브의 계획 및 실행에 개발도상국과 남반구를 포함할 필요성을 강조한다.