생물공학의 기원
생물공학의 기원에 대해 유엔에서는 1992년 생물학적 다양성 협정에서 특정제품을 만들기 위해서 생물학적 시스템을 응용하는 것이라고 하였습니다. 우리는 오래전부터 식물이나 동물의 유전인자를 어떤 과정을 이용하여 조작하였으나 과학적인 원리를 이해하지 못한 채 이루어져 왔습니다. 신석기시대 이래 인류는 가장 중요한 식물들을 재배하는 데 인공선택과 잡종교배를 이용했습니다. 맥주와 와인을 제조한 지는 5천 년이 넘었고 거의 비슷한 기간 동안 이스트를 이용하여 빵을 만들어왔습니다. 알코올 발효가 아니더라도 고대인들이 우유를 보존하기 위하여 초산균이나 유산균을 이용했다는 것은 잘 알려진 사실입니다. 현대의 생물공학과 달리 이렇게 '오래된' 생물공학은 실험실 밖에서 이루어졌습니다. 20세기 들어 현대생물공학은 몇 가지 근본적인 발전을 이루었습니다. 1928년 알렉산더 플레밍의 페니실린 발견, 1953년 왓슨과 크릭의 DNA 분자구조 해명, 1973년 이래 진행 중인 유전 공학적 방법의 도입, 마지막으로 수년 전(2001년)에 이루어진 인간 유전물질 해독 등이 바로 그것입니다. 이러한 시기를 거치면서 생물공학은 21세기의 핵심적인 기술로 자리 잡았습니다. 한 영국 컨설팅 업체의 추산에 따르면 2004년을 기준으로 생물공학 제품 또는 과정을 개발 중인 회사는 유럽에서만 2천 개가 넘는다고 합니다. 생물공학은 기본적으로 유전공학과 생화학적 방법을 사용합니다. 인슐린 등 특정 제품을 생산하기 위하여 이러한 작업과정을 통해 미생물이 원하는 특성을 갖도록 변화시킵니다.
현대
현대에서의 다양한 생물공학 응용분야 가운데 몇몇 영역들을 정확히 구분할 수는 없지만, 색상표 시스템을 이용하여 쉽게 식별할 수 있습니다. 색상표 시스템은 공식적인 것은 아니지만 개별적인 응용영역을 구분하는 데 필요합니다. 녹색 생물공학은 농업, 특히 옥수수 등 수확량을 늘리거나 유해 병원체에 대한 저항성을 높이기 위해 유전자조작을 통해 상업적으로 이용되는 식물을 다룹니다. 또한 미래의 식품이 새로운 특성을 갖도록 연구하기도 합니다. 예를 들어 감자에 특정 질병보균자의 표면분자가 발현되도록 한다면 사람들이 이 질병에 '면역'을 갖게 될 수 있습니다. 질병치료와 진단 및 새로운 약물의 생산은 빨간색 생물공학의 영역입니다. 여리서는 예를 들어 인체 인슐린 등의 새로운 약물 개발은 물론 피부이식이 필요한 화상 호한자를 도울 수도 있습니다. 환지에게서 채취한 작은 피부절편을 실험실에서 인공적으로 큰 절편으로 키울 수 있는 것입니다. 환자는 자신의 세포로 만들어진 피부를 이식받게 되므로(자가이식) 거부반응이 생길 가능성은 거의 없습니다. 그러나 새로운 조직을 키우는 일(조직공학)은 피부에 국한된 것은 아닙니다. 다른 조직, 심지어 장기에 대해서도 현재 연구가 진행 중입니다. 빨간색 생물공학의 또 다른 목표는 약물전달 시스템 등 약물이나 확성성분을 무제가 있는 조직에만 선택적으로 작용시키는 일입니다. 이를 위해서는 활성성분을 특정 세포까지 운반한 후 방출하도록 지단백이나 바이러스 등의 '운반체'를 특수하게 변형시켜야 합니다. 흰색 생물공학은 특정 제품의 산업적 제조과정을 최적화하는 분야입니다. 녹말, 기름, 셀룰로오스 등 식물성 원료를 변형시켜 보다 뛰어난 특성을 지닌 섬유, 화학제품, 플라스틱 등을 생산합니다.
일상의 사용
일상의 사용되는 플라스틱은 우리 주위에서 쉽게 찾을 수 있습니다. 래커와 페인트, DVD, 가정용 제품의 케이스, 자동차 에어백 등은 모두 플라스틱 제품에 속합니다. 플라스틱은 만드는 데 값이 적게 나가기 때문에 종종 일회용 제품으로 이용되나 분해가 잘 되지 않기 때문에 오랜 세월 동안 환경문제 쓰레기문제 등을 발생시킵니다. 앞으로는 환경문제를 생각하여 보다 많은 재활용 및 생분해성 플라스틱을 이용하면서 이러한 문제를 줄여나가야 할 것입니다. 유리병, 와인의 코르크 마개, 베이클라이트의 사용량 감소로부터 1950년대 터퍼웨어(플라스틱 밀봉 식품보존용기의 상표명) 파티를 통한 여권신장에 이르기까지 플라스틱은 다양한 방식으로 현대 사회의 모습을 변화시켰습니다. 플라스틱은 수천 개의 작은 원자 군이 한데 모여 하나의 커다란 거대 분자를 형성한 것입니다. 중합체라고도 합니다. 가열가소성 플라스틱은 열을 가하면 부드러워져 형상을 만들 수 있는 반면, 열경화성 플라스틱은 부드러워지지 않으며 색깔이 변하거나 전체적으로 변질됩니다. 가장 중요한 열경화성 플라스틱은 래커에 사용되는 합성수지입니다. 탄성중합체는 실온에서 압력이나 장력을 가하여 변형시킬 수 있으나 압력이나 장력을 가하지 않으면 다시 원래 형태로 돌아갑니다. 발포 재질이나 폴리에스테르 등은 탄성 중합체입니다. 플라스틱은 목재나 금속등의 재료에 비해 많은 장점을 지닙니다. 우선 가볍고 날씨나 화학물질에 의해 쉽게 손상되지 않습니다. 열이나 전류에 대한 절연성 또한 뛰어납니다. 또한 쉽게 다양한 형상을 만들 수 있습니다. 널리 사용되는 기법 가운데 하나가 사출성형으로, 가열가소성 플라스틱을 녹여 속이 빈 거푸집에 주입하는 방법입니다.