🔎 #429. 평균 수명 연장에 GPT가 사용됩니다. (GPT-4b 마이크로)

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오늘은 OpenAI에서 장수 연구를 하는 스타트업과 협업한다는 소식을 다룹니다.

단백질 연구를 위한 AI, GPT-4b 마이크로

MIT Tech Review에 따르면, OpenAI가 장수(longevity) 연구 스타트업 Retro Biosciences 협업해 생명과학 분야에 진출했다고 합습니다. 새로운 AI 모델 GPT-4b 마이크로(GPT-4b micro)는 인간 세포를 줄기세포로 전환하는 데 사용되는 단백질을 재설계해 효율을 50배 이상 높이는 데 성공했다고 합니다.

Retro Biosciences는 인간의 평균 수명을 10년 연장하는 것을 목표로 하는 회사입니다. 핵심 연구 분야는 야마나카 인자(Yamanaka factors)라는 단백질인데, 이 인자들을 피부 세포에 주입하면 그 세포가 몸 어느 조직으로든 분화할 수 있는 젊은 줄기세포가 됩니다. 문제는 이 변환 과정이 몇 주씩 걸리고, 실험실에서 처리를 해도 1% 미만의 세포만 완전히 줄기세포가 된다는 점이었습니다.

OpenAI는 이를 해결하기 위해 GPT-4b 마이크로라는 새로운 AI 모델을 개발했습니다. 모델이 제안한 방식대로 야마나카 인자 중 두 가지를 변형하자, 기존 대비 50배 이상 효과가 높아졌다는 예비 결과가 나왔습니다. 논문 등 공식 발표 전까지는 외부 검증이 어렵지만, OpenAI 연구진은 “인간 연구진보다 뛰어난 단백질 설계 역량을 AI가 보여주었다”고 자신감을 내비쳤습니다. 다만 GPT-4b 마이크로는 아직 ‘맞춤형 시연(bespoke demonstration)’ 단계이며, 정식 제품으로 공개된 것은 아닙니다.

이 모델은 최근 노벨화학상을 수상한 구글 딥마인드의 AlphaFold와는 다른 방식으로 작동합니다. AlphaFold가 물리·화학적 접근으로 단백질 3차원 구조를 예측하는 데 집중한다면, GPT-4b 마이크로는 ‘언어 모델’이라는 기법을 이용해 단백질 서열 자체를 재설계해 기능을 높이는 데 초점을 맞춥니다. 예컨대 단백질 정보를 ‘텍스트’처럼 다룬다는 뜻입니다. 특히 야마나카 인자는 구조가 ‘플로피(floppy)’*해 기존 구조 예측 접근법으로 다루기 까다롭지만, GPT-4b 마이크로는 유연한 단백질 서열을 재설계하는 데 비교적 잘 적응했다고 OpenAI 측은 설명합니다.
* 플로피(floppy): 플로피(floppy) 단백질은 2차원·3차원 구조가 명확히 고정되어 있지 않은 내재적 무질서 단백질(Intrinsically Disordered Proteins, IDPs)을 일컫는다.

다만 GPT-4b 마이크로는 GPT-4 전체 모델처럼 거대하고 범용적인 데이터를 학습한 것이 아니라, 단백질 및 생물학적 상호작용 데이터 등 ‘특정 도메인에 특화된’ 상대적으로 작은 규모의 파라미터로 만들어졌습니다. 즉, '언어 모델'이라는 큰 틀은 같으나, 더 좁은 생물학 분야 데이터로 '소형 언어 모델(small language model)' 형태를 갖춘 사례라고 볼 수 있습니다.

마무리

1. GPT-4b 마이크로는 Level 4에 해당: 이번 GPT-4b 마이크로 사례는 AI가 단순 문제 해결을 넘어 새로운 발견과 혁신을 만들어낼 수 있음을 보여줍니다. 따라서 아래 이미지의 Level 4, Agent의 다음 단계에 해당된다고 볼 수 있습니다. 오늘 전해드린 소식을 시작으로 내년 혹은 내후년부터 AI는 새로운 발견을 하기 시작할 것입니다.

2. 상상 이상의 과학기술 발전 속도: AI는 이제 텍스트/이미지/영상 생성 등 콘텐츠 제작에서만 사용되는 것이 아니라 대부분의 모든 학계 연구에 사용됩니다. 모든 연구자의 손에 AI가 주어졌기 때문에, 우리는 이제껏 보지 못한 과학기술의 발전 속도를 경험하게 될 것입니다. 이에 따라 기대 수명은 최소 150세로 연장될 수도 있습니다.
3. 호기심과 배움의 자세가 중요: 150세까지 산다고 상상하면 아직도 살 날이 많이 남은 것처럼 느껴지시죠? 지금 나이가 5-60대라 하더라도 아직 100년을 더 살 수 있으니, 새로운 무언가를 배워도 늦지 않은 나이입니다.
   따라서 새로운 분야에 대한 호기심과 이를 배우려고 하는 자세는 길어진 수명을 대비하는데 필수적일 것입니다. 지금부터 내가 좋아하고 잘하는 것이 무엇인지 탐구해야하며, 여기에 어떻게 AI를 접목시킬 수 있을지 생각해보며 길어진 여생을 대비해야합니다.

오늘의 Midjourney Prompt & Music

아래 Midjourney 이미지를 음악과 함께 감상해보세요:)

Echoes in the Abyss

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프롬프트 (by @jae_hong__an) :