바이오인

 

Bioin스페셜 WebZine 2010년 15호 

새로운 Life Science 연구의 구축과 전개(일본)

- 제4기 과학기술기본계획에 있어서의 Life Science 연구의 기본방향 -

 

윤동섭  (재)충청광역경제권 선도산업 지원단 선임연구원

 

 

1. 도입

지금, Life Science 연구의 새로운 전개를 펼쳐야 할 시대가 오고 있다.

 

21세기는 '생명의 세기'라고 불리워지고 있는데, 제2기 과학기술기본계획(2001년 3월 내각 결정) 이후, Life Science 연구에 막대한 예산이 중점 투자되어져 왔다.

 

제4기 과학기술기본계획에서는 정부전체 과학기술투자전략의 새로운 방향을 정했는데 이는 향후 Life Science 연구 방향을 좌우하는 중요한 방침이 된다.

 

또한 2009년 9월, 새로운 정권(민주당) 발족과 동시에 개최된 '유엔기후변동서밋'에서 하토야마 총리대신은 "모든 주요국에 의한 의욕적인 삭감목표의 합의를 전제로 하여 온실효과가스를 2020년까지 1990년 대비 25% 삭감 한다"라는 목표를 제시했다.

 

이에 따라, 저탄소사회의 실현을 향한 혁신적인 환경·에너지 기술개발의 중요성이 비약적으로 높아져 가고 있다. 이러한 상황 속에서 Life Science 연구의 어떤 분야에 향후 중점을 둘 것인가가 주요한 이슈가 되고 있다.

 

Life Science 위원회에서는 상술한 문제의식에 기초하여 제4기 과학기술기본계획에 있어서의 Life Science 연구의 기본적 방향에 많은 심의를 통해 그 요지를 정리하였다.

 

즉, Life Science 연구는 국민의 건강장수와 저탄소사회의 실현, 신흥·재흥 감염증에의 대응, 식품안전 확보 등 국민의 안전 확보에 투자함과 동시에 식료 자급율 향상과 의약품·의료기기 등의 산업경쟁력 강화, 신산업창출을 도모하는 데 있어서 중요한 과학기술이어야 한다.

 

이것은 신정권의 기본방침(2009년 9월 16일)에 제시된 '인간의 생명을 중요하게 생각하는 사회의 실현', '의료·개호·환경 등 새로운 분야에 있어서의 산업과 고용창출에 의한 내수주도형 경제성장의 실현'에 합치하는 것이다.

 

이 때문에 현재 Life Science 연구의 진보와 과제를 명확하게 한 후에, 글로벌 시점에서 Life Science 연구의 새로운 전개를 펼치기 위한 중점적인 투자가 필요하다는 결론을 도출했다.

 

앞으로는, 이 보고서를 종합과학기술회의 등 관계기관에 검토 의뢰하여 적절히 시책에 반영되도록 요구함과 동시에 향후 보고서에 제시된 중요연구과제의 지속적인 검토를 추진해 갈 것이다.

 

그리고, 무엇보다도 국가·대학(대학 및 대학공동이용기관을 포함)·연구기관·산업계 등에 종사하는 Life Science 관계자는 일본의 Life Science 연구가 현재 커다란 분기점에 위치하고 있음을 인식하여 다시 한번 Life Science 연구의 앞으로의 방향에 대하여 심사숙고하고 논의하여야 한다.

 

2. 현상인식

1) 일본의 Life Science 연구의 동향

 

① 사회·국민의 요구와 기대

 

현재, 지구전체의 기후변동에 의한 많은 자연재해의 발생, 식료·물 이용의 불안정화 등 지구온난화에 의한 다양한 환경영향, 신종인플루엔자 등 신흥·재발 감염증이 만연되고 있는데 이러한 문제해결을 향한 국제적 관심이 높아지고 있다.

 

이 때문에 식물연구를 시작으로 하는 식료문제, 수자원문제 해결에 투자하는 연구와 면역시스템을 기반으로 한 감염증 대책에 투자하는 연구가 중요해지고 있다.

 

또한, 세계적으로 자원·에너지의 수요증가에 동반하여 자원획득경쟁이 격화되고 있어 지구생태계의 보전과 저탄소사회의 실현을 목표로 한 Life Science 연구의 중요성이 한층 더 강조되고 있다.

일본에서는 세계적 에서도 가장 빠른 속도로 저출산고령화가 진행됨과 동시에 사회의 다양화·복잡화가 전개되고 있어 국민 생활의 질(QOL) 향상과 의료·복지 등의 문제에 적절한 대응이 요구되어지고 있다.

 

정신적인 문제를 안고 있는 사람의 현저한 증가에 대응하기 위한 정신의학의 연구, 노화에 따라 생명유지기능에 영향을 미치는 면역질환 및 대사질환, 암 극복을 위한 연구, 사고 등으로 상실된 생체기능의 회복을 목표로 한 재생의학연구, 신경질환 병증의 해명을 위한 뇌 과학연구, '개인차'에 착안한 맞춤형 의료실현을 향한 연구 등이 건강장수사회의 실현을 추구하는데 있어서, 그 중요성을 더하고 있다.

 

또한, 재생의학연구뿐만이 아니라 사람으로부터 제공된 장기의 안전성확보 및 안전한 수용을 향한 장기이식의료의 연구 역시 건강장수사회의 실현에 매우 중요한 분야이다.

 

이러한, Life Science 연구는 국민의 건강장수와 저탄소사회의 실현, 신흥·재흥 감염증에의 대응, 식품안전의 확보 등 국민의 안전확보에 투자함과 동시에 식료자급률 향상과 의약품·의료기기 등의 산업경쟁력 강화, 신산업창출을 도모하는데 있어서 중요한 과학기술로서 그 요구와 기대가 높아지고 있다.

 

② 일본의 Life Science 연구동향

 

21세기는 '생명의 세기'라고 불리워지고 있다. 상술한 요구와 기대를 배경으로 일본에서는 제2기 과학기술기본계획에 이어 제3기 과학기술기본계획(2006년 3월 내각 결정)에서 Life Science를 중점추진 4개 분야의 하나로써 자리매김 시키고 지금까지 중점적인 재정투자를 추진해 왔다.

 

이 기간 동안 분야별 추진전략에 따라 Life Science 연구가 착실히 수행되어 세계를 리드하는 많은 연구 성과가 도출되고 있다.

 

예를 들면, 교토대학 야마나카 교수를 중심으로 한 연구그룹이 발표한 마우스iPS세포의 수립(2006년 8월) 및 인간iPS세포의 수립(2007년 11월)은 학술적으로도 새로운 영역을 열었을 뿐만 아니라 재생의료와 신약개발, 질환연구에의 적용도 기대되어지는 일본의 획기적인 연구 성과이다.

전미과학협회(AAAS) 발행의 과학지 '사이언스'는 매년 말에 공표하는 세계의 획기적인 과학연구성과의 Top 10(Science Breakthrough of the Year)에, 일본의 연구그룹이 중요한 공헌을 한 연구성과를 상위에 제시하고 있다['인간의 유전적다양성의 해명에 진전'(2007년 1위),'iPS세포의 수립'(2007년 2위) 및 '세포의 초기화'(2008년 1위) 등].

 

이외에도 인간의 유전적다양성의 해명에 의한 게놈관련해석의 발전과 브렝인머신인터페이스(BMI) 기술로 대표되어지는 Life Science와 기계공학 등의 융합에 의한 진전, 영장류의 유전자조작모델동물의 개발 등 많은 연구진전이 보여 지고 있다.

 

또한, 최근의 계측·분석기술의 눈부신 진보에 의해 Life Science는 수학과 정보과학 등 수리계산과학과의 연계 중요성이 증가하여, 시스템바이올로지 등의 새로운 연구영역의 창출, 연구의 새로운 패러다임이 일어나고 있다.

 

그와는 별개로, 건강장수사회의 실현을 위한 개호(지원) 기구 및 의료기구의 개발을 향한 의공연계의 지속적인 추진, 식료문제의 해결을 목표로 한 GMO의 연구 및 신흥·재흥 감염증의 연구를 추진하기 위한 국민이해의 촉진 등의 과제가 한층 더 부각되고 있다.

 

③ 의약품·의료기기 등의 실용화를 향한 동향

 

지금까지 일본의 Life Science 연구에 대규모의 중점투자가 이루어졌으며 이에 따라 다양한 기초연구 seeds가 생겨나고 있다. 또한 의약품·의료기기산업에 관해서는 의료비의 확대와 그 억제가 과제가 되고 있지만, 고령화 등에 동반하여 향후 세계적인 시장규모는 확대되어질 것으로 예상되고 있다.

 

한편, 세계의약품시장에서 차지하는 일본의 시장점유율은 국가별로는 미국에 이어 제2위에 있지만, 감소경향인 것도 사실이다. 더욱이 제약업계에서는 의약품 매출 상위품목의 특허기한이 만료되고 있어(소위 '2010년 문제'), 향후 유망한 의약품개발의 강화가 요구되어지고 있다.

 

현재의 의약품개발은 지금까지의 저분자의약품의 개발에 추가하여 바이오의약품의 개발중요성이 증가하고 있는데, 개발과정상의 시간·비용·전략성·제휴가 크게 강조되고 있는 분야에서 일본의 개발은 지체되고 있다. 또한, 의료기기개발에 있어서도 무역수지는 악화경향을 보이고 있으며 특히 의료용의 의료기기의 국제경쟁력은 낮은 상황이다.

이 때문에 현재의 세계적인 동시불황속에서 의약품·의료기기 산업과 같은 새로운 시장·산업의 창출·확대가 예상되어지는 분야에의 중점적인 투자와 노력이 요구되어지고 있다.

 

부처간 이기주의를 타파하고 통합적·횡적으로 혁신적인 연구 seeds의 실용화를 향해 집중적·집약적으로 투자하고 질 높은 의료·복지서비스의 제공, 새로운 산업창출 등의 형태로 사회·경제에 빠르게 체화·환원시키는 것이 시급한 과제라 할 수 있다.

 

④ 저탄소사회의 실현, 식료문제의 해결 등을 향한 동향

 

2009년 9월의 '유엔기후변동서밋'에서 하토야마 총리대신은 일본은 "모든 주요국에 의한 의욕적인 삭감목표의 합의를 전제로 하여 온실효과가스를 2020년까지 1990년 대비 25% 삭감 한다"라는 목표를 제시했다.

 

저탄소사회의 실현을 위한 Life Science 연구로서는 현재 바이오에탄올 등의 연구가 추진되어지고 있지만 이것에 멈추지 않고 자연계에 있어서의 탄소순환시스템의 이해와 활용 연구(광합성생물을 대상으로 한 연구, 유용물질을 생산하는 식물연구 등)와 에너지 변환효율이 높은 미생물 등을 이용한 환경정화시스템의 개발과 생산시스템에 관한 연구 등을 추진할 필요가 있다.

 

또한, 지구전체차원의 기후변화가 가져오는 환경영향 등에 의한 세계적인 식료사정의 심각화는 많은 자원을 수입에 의존하고 있는 일본 입장에서 볼 때 국가의 안전보장에도 영향을 미칠 수 있는 문제이다.

 

다른 나라에서는 이러한 문제의 해결책으로서 GMO의 실용화를 이미 추진하고 있는데, 일본의 경우에는 국민의 관점에서 바라본 수익자 측의 논의가 불충분하여 GMO에 대한 사회적 수용이 충분하게 추진되지 않아 옥외에 재배실험을 수행할 환경을 갖추고 있지 못한 현실이다.

한편, 일본에서는 쌀의 유전자해석기술과 총체적인 식물대사물의 해석기술 등 우수한 기반을 가지고 있으며, 실제로 DNA 마커를 이용하여 단기간에 쌀의 신품종이 개발되는 등 게놈해석의 성과가 실용단계에 들어서 있지만, 기초연구의 성과가 실용기술에 활용되는 것은 현시점에서는 매우 일부의 식물종에 제한되고 있다.

 

2) 글로벌적인 Life Science 연구의 진보

 

① 외국의 Life Science 정책

 

경제사회의 글로벌라이제이션의 진행, 국제적인 과학기술협력의 진전에 비추어보면, 향후 Life Science의 정책은 국민·사회의 요구·기대 등에 기초하여 글로벌적인 시점에서 기획·입안되어질 필요가 있다.

 

최근, 외국(미국, 유럽, 중국 등)에서는 새로운 산업창출이 기대되어지는 Life Science 연구에 중점투자를 하고 있다.

 

경쟁력강화에 투자하는 기초연구와 혁신적인 기술에 대한 지원(고위험연구에의 지원) 등에 초점을 두고 있으며, 특히 미국 오바마정권에서는 줄기세포연구에 대한 연방정부예산투자의 재개 및 암 연구에의 중점지원, 게놈연구의 의료에의 응용을 시작으로 하여 지금까지보다도 더 큰 규모의 예산을 투입하고 있다.

 

영국에서는 2006년부터 '개인'의 의료실현을 목표로 한 50만 명 규모의 게놈코흐트의 구축을 추진하고 있으며, 과학기술신흥국의 대표 격인 중국은 Life Science 연구의 중요발전목표로서 농업기술의 향상과 감염증을 포함하는 중대한 질병의 예방치료기술을 제시하고 매년 Life Science 연구에의 투자를 대폭적으로 확대하여 선진국들을 맹렬한 추세로 뒤쫓고 있다.

 

싱가포르, 한국, 인도 등 기타 아시아 지역의 과학기술신흥국에 있어서도 장기적 전략에 기초한 연구거점시설의 정비 및 국제적인 기업·연구기관의 유치, 세계 최고수준의 연구자 초빙, 자국출신연구자의 귀국정책 등을 통해 신약개발과 바이오인포매틱스 등의 분야에서 발전을 도모하고 있다.

 

② 세계적인 Life Science 연구동향

 

Life Science 연구의 세계적인 추세로서는 특히 생명현상의 이해로부터 제어·합성을 목표로 한 분야횡단형연구(예를 들면, 에피제노믹스, 대사, 염증 등)의 개시 및 혁신적인 연구 seeds를 의료·복지·산업 등에 신속하게 환원시키기 위한 연구(목적달성형의 중개·가교연구)의 강화, '개인'의 의료실현을 목표로 한 대규모 코호트의 구축, Life Science 연구의 진전에 따른 생명윤리연구와 룰 제정의 적절한 검토가 다루어지고 있다.

 

③ 성장전략과 국제경쟁력 강화의 필요성

 

이러한 국제적인 정책·연구동향은 건강과 의료 등의 분야에 전략적인 중점투자를 수행하도록 유도하고 있으며 이러한 분야에서의 신규시장을 획득하는 것이 향후 '국제경쟁력의 원천'이라고 모든 나라가 생각하고 있다.

 

외국과의 전략과 비교하여 지금까지 이상으로 일본의 특색과 우위성을 살린 Life Science 연구추진에 의한 성장전략을 구체화하고 이 분야에 있어서의 국제경쟁력을 강화시켜 가는 것이 요구되어진다.

또한 아시아 국가들의 공통된 문제와 특징(예를 들면, 인종적인 유사성을 토대로 한 '개인'의 의료실현 등) 등을 검토한 후 국가 간의 연계강화를 도모하여 일본이 선도하는 연구를 추진해 가는 것이 중요하다.

 

3. 새로운 Life Science 연구의 구축과 전개

1) 향후 Life Science 연구의 기본적 방향

 

① Life Science 연구의 목표

 

Life Science 연구의 목표를 요약하면, 첫째 생명현상의 포괄적·통합적 이해(학술적인 의의), 둘째 건강장수사회의 실현에 투자하는 의학·의료·복지의 발전(사회에의 공헌), 셋째 지구규모과제(지구온난화·기후변동문제, 자원·에너지 문제 등)의 해결을 선도하는 과학(환경, 농업, 생물다양성 등)의 발전(사회에의 공헌)이라는 3가지로 설명할 수 있다.

② 향후 Life Science 연구의 방향

 

세계적인 연구 활동으로서는 1990년대 세계 자연과학의 주축이 생명과학·기초의학에 중점화되어 인간게놈의 염기서열해독완료가 이루어졌으며, 이 시점을 기준으로 '생명의 세기'라고 불리워지는 21세기의 막이 올랐다.

 

앞으로의 Life Science 연구의 중장기적인 학술적 전망으로서는 '유전자(게놈 DNA) → RNA, 단백질 등 → 세포 → 개체 → 생명'의 이해라는 개체로서의 생명현상의 해명을 목표로 한 연구로부터 '정신(마음)'이나 '지구생태계'의 이해 등을 목표로 한 보다 고차원적이고 통합적인 연구로 추진되어 갈 것으로 판단된다.

 

또한, 건강·의료에 관해서는 향후 SNP 등 유전정보 등의 다양한 바이오마커를 활용한 오더메이드 의료 및 예방의학 등의 '개인'에 주안점을 둔 의료가 실현·본격화될 것이며(21세기형의 개인의료의 실현), 게놈연구와 역학연구 등 최신의 생명과학에 관한 연구성과를 기반으로 한 의료·건강 등의 연구에 한층 더 무게가 두어질 것으로 보인다.

 

이러한 연구의 진전과 동시에 윤리적·사회적인 과제 역시 지속적으로 부각되어질 것이다. 구체적으로는 유전자조작치료, 전게놈해독 등은 수익자의 윤리적·사회적인 수용이 없이는 실용화까지 진행되지 않으므로 적절한 기준(룰)을 설정해 가는 것이 매우 중요할 것이다.

 

더욱이 뇌 과학 분야에 있어서는 뇌의 구조와 기능에 대한 지식을 학문으로서 탐구함과 동시에 기존처럼 전문분야로서만 다루는 것이 아니라 인문·사회과학까지도 포함한 이 분야 및 관련제영역과의 연계·융합을 적극적으로 추진해가면서 인간의 종합적 이해를 도모하는 '종합적인간과학'의 구축을 목표로 하는 것이 기대되어지고 있다.

 

이러한 연구의 방향 등을 기초로 향후 Life Science 연구는 인문·사회과학의 분야도 포함한 학제적·통합적인 생명과학(종합생명과학)으로서 연구를 구축·발전시켜가는 것이 요구되어진다.

 

연구개발시스템에 대해서는 연구성과의 출구(의료·복지·환경·농업·산업·생물다양성 등)와 실시내용의 정합성이 맞는 연구추진의 실시 시스템과 부수적인 자금조달시스템을 구축해 가는 것이 중요하다. 연구초기부터의 지적재산전략의 중요성, 이노베이션(혁신)이 일어날 수 있는 환경기반의 양성도 중요하다.

 

③ Life Science 연구시책의 기본적 방침

 

Life Science연구를 국가차원에서 추진하는데 있어서는 '중후한 인재육성', '세계최고수준의 Life Science 기반의 정비·활용', '국제적인 연계체제의 구축', '과학성과의 사회 환원을 위한 노력'의 4가지 사항을 그 기본적 방침으로서 정립해야만 한다.

 

「중후한 인재육성」: 연구자는 물론이며 연구 프로젝트를 기술면에서 담당하는 기술자, 연구프로젝트의 운영지원을 담당하는 과학적 지식과 매니지먼트 능력을 동시에 가지고 있는 인재(프로그램 오피서 등), 연구자와 사회간 커뮤니케이션을 촉진하는 사이언스 커뮤니케이터 등, Life Science 연구에 관계되는 인재전체의 중층화를 추진해 가는 것이 중요하다.

 

그때, 기본적으로 연구논문을 작성하여 평가받는 연구자뿐만 아니라 관리·운영, 실험기술의 스페셜리스트인 기술자, 사이언스 커뮤니케이터 등이 적정하게 평가받을 수 있도록 각각의 직종에 맞는 평가기준을 준비해야만 한다.

 

대학교원을 시작으로 연구자의 평가는 연구논문 뿐만 아니라 교육(신진연구자의 육성 및 연구할 수 있는 환경의 제공), 사회에의 공헌(연구성과의 실용화에의 가교역할, 지역에서의 노력, 공공정책의 기획·입안(심의회)에의 공헌 등)을 그러한 지표에 포함시키는 것이 중요하다.

 

또한, Life Science 분야는 다른 분야와 비교하여 포닥(포스트닥터)을 많이 고용하고 있지만 그 반면에 관련 산업에서의 일자리는 적으며 인력의 유동성도 미흡하다.

Life Science 분야 연구자들의 향후 커리어 구축을 위해서라도 관계부처 및 산업계 등은 산학간 인재교류촉진과 Life Science 분야의 새로운 시장창출을 향한 구체적 시책을 시의 적절하게 조성하는 것이 중요하다.

 

「세계최고수준의 Life Science 기반의 정비·활용」: 세계최고수준의 Life Science의 정보기반(데이터베이스)와 바이오리소스(생물유전자원 등의 연구용재료) 기반 등을 갖는다는 것은 최첨단의 Life Science 연구를 실시하고 연구잠재력의 높이를 유지하는데 있어서 불가결하다.

 

또한 동시에 어떠한 Life Science 기반을 보유하고 국제적인 병용과 제공체제를 구축할 것인가는 Life Science 연구에 대한 국가전략의 차원에서 인식해야 한다.

 

「국제적인 연계체제의 구축」: 최근, 국가전략으로서의 과학기술의 중요성이 증가되고 있다. 국가, 연구자 커뮤니티가 이것을 인식하면서 협동하고 전략적으로 국제적인 연계체제를 구축해 가는 것이 필요하다. 특히 표준화 등의 국제적인 규격책정의 검토에는 국가차원의 관여가 중요하다.

 

Life Science 위원회, 일본학술회의, 학술협회 등 적절한 논의의 장을 통해 연구자 커뮤니티와 국가, 사회간 연계체제를 확립하고 글로벌적인 대응을 전략적으로 추진하는 것이 중요하다. 이것에 관한 과학기술진흥기구(JST) 연구개발전략센터(CRDS)의 지원을 기대하고 있다.

 

「과학성과의 사회환원을 위한 노력」: 일본의 Life Science 연구는 기초연구로서의 수준을 보자면 미국, 유럽 등의 외국과 비슷하다고 볼 수 있으나, 그 성과를 사회에 환원하는 프로세스나 노력에 있어서는 아직 충분하다고 할 수 없다.

 

GMO와 개별화의료에 공통된 '유전자', '유전정보'의 이용에 대한 사회적 수용과 생명윤리의 문제, 산학연계의 방식, 벤처기업이 활약할 수 있는 환경정비의 문제 등 과학성과를 사회에 환원하기 위한 과제를 명확히 함과 동시에 국가전체 차원에서 그러한 문제의 극복을 위한 노력을 적극적으로 추진해 갈 필요가 있다.

 

관계부처에서는 지금까지 '건강연구추진회의', '혁신적신약 등을 위한 관민대화'등의 프로세스를 통해 사회에의 조기환원을 목표로 한 시책을 추진해 왔지만, 앞으로는 신정권의 체제하에 부처연계의 새로운 시스템의 설정과 대학·산업계 등 현장 및 커뮤니티 단계에서의 정책대화와 연계촉진을 구체적으로 추진해 가는 것이 필요하다.

 

2) 연구기반

 

제3기 과학기술기본계획에는 지적기반(생물유전자원 등의 연구용 재료, 데이터베이스 등)의 정비에 대해서, '2010년에 세계최고수준을 목표로 중점정비를 추진 한다'고 제시하고, 분야별 추진전략 및 지적기반정비계획에 기초하여 계획적인 정비를 수행해 왔다. 향후 Life Science 연구의 중요한 지적기반으로서는 아래와 같은 항목을 들 수 있다.

 

첫째, 바이오리소스(생물유전자원 등의 연구용 재료) 둘째, Life Science 종합 데이터베이스 셋째, 최첨단계측·분석설비 기반 넷째, 신약·의료기술지원기반의 정비가 중요하다.

제4기 과학기술기본계획에 있어서는 지금까지 정비해 온 지적기반을 한층 더 질적으로 충실하게 함과 동시에 국내 뿐 아니라 국제적으로 공헌 가능하도록 제공·활용할 수 있는 시스템을 정비해 나가야만 한다.

 

이를 위해 Life Science 연구의 입장에서는 '2020년까지 세계에 공한하는 Life Science 기반의 질적충실 및 제공·활용체제 정비'라는 목표를 제시하고 국제적인 우위성, 표준화 등에 관한 전략성을 충분히 고려한 계획을 새롭게 책정하고 동 계획의 기초하에 지적기반을 더욱 더 충실하게 구축할 필요가 있다.

 

① 바이오리소스(생물유전자원 등의 연구용 재료)

 

바이오리소스는 '리서치리소스 없이 리서치 없다'라는 것처럼, Life Science 연구의 토대가 되는 것이다. 국가 차원에서 Life Science 연구를 추진해 감에 있어서 필요불가결한 기반으로 생물다양성의 확보를 고려하면서 계속적 그리고 전략적인 정비를 추진해 가는 것이 중요하다.

 

개별 연구자와 연구실에만 그 역할을 맡기는 것이 아니라 국가의 시책으로서 리소스의 개발 및 일원화된 관리를 수행하여 과학재료로서의 타당성을 검증하고 엄격한 품질관리를 수행해 가는 것이 핵심이다.

 

또한, 국가의 연구자금 등의 성과에 의해 창출된 귀중한 바이오리소스를 사장시키지 않기 위한 공적자금이 투자된 국가연구프로젝트와의 초기단계에서부터의 연계를 추진해야 한다.

 

앞으로는 미국, 유럽, 아시아 국가의 바이오리소스 제공기관과의 연계도 시야에 포함시켜 국내외에 폭넓게 제공하기 위한 체제정비를 강화시켜 가는 것이 필요하다. 그때 MTA의 간소화 및 One-stop 서비스의 실현 등 리소스 사용자 관점에서의 준비와 노력이 중요하다.

 

또한, 기초연구영역과 실용화에 가까운 영역에서 취급하는 바이오리소스의 연계를 충실하게 하여 상호 전략적인 프로세스의 구축이 필요하다. 앞으로 인간세포의 수집·보존·제공의 체제강화가 더욱 더 중요해지므로 대학병원 등에 있어서의 임상연구와 기초연구간 연계강화 역시 필요하다.

나아가 표준화된 바이오리소스의 취급기술의 보급을 확대하기 위해서 국가는 리소스제공기관이 대학 등과 연계하여 바이오리소스 취급기술의 교육·연수사업을 새롭게 실시할 수 있도록 하는 시책을 검토해야만 한다.

 

② Life Science 통합 데이터베이스

 

Life Science 데이터베이스의 정비·활용에 대해서는 통합 데이터베이스 테스크포스 보고서(2009년 4월 종합과학기술회의)에서 세계적으로도 평가받을 수 있는 데이터베이스의 구축 등을 추진함과 동시에 그 규모와 지속적인 이용을 고려한 체제, 활용상황 등에 대해서도 추가적인 준비와 노력이 필요함을 지적했다.

 

또한 오믹스 기술 등의 급속한 진전에 의해 최근 Life Science 연구로부터 엄청난 시료부수정보를 얻을 수 있게 되었다. 이러한 생명정보를 어떻게 처리하고 해석할 것인가와 관련된 바이오인포매틱스(생명정보과학) 및 이것을 다룰 수 있는 인재의 중요성이 지속적으로 지적되고 있다.

 

공적인 연구자금으로 획득되어진 데이터의 공유화, 데이터베이스의 통합화와 그것의 적극적인 이·활용(데이터 구동형의 연구)은 향후 Life Science 연구전체가 발전되어 가는데 있어서 필요불가결한 요소이다.

 

2011년부터 JST에서 '종합데이터베이스센터(가칭)'을 설치하도록 계획됨에 따라 현재 JST에서는 센터의 구체화 방안을 검토하고 있다. 데이터베이스 기반의 구축·통합·활용에 있어서는 산업계를 포함한 데이터베이스 이용자 시점에서의 접근이 중요하고 이를 위해서는 국가의 Life Science 연구자금에, 새롭게 구축되는 데이터베이스와 '종합데이터베이스센터'와의 초기단계에서부터의 연계가 이루어져야 한다.

 

더욱이 국제적인 공헌을 시야에 포함시킨 전략적인 정비와 글로벌적인 연계체제의 구축 역시 필요하다.

 

또한, 바이오인포매틱스 분야는 데이터처리·해석 등의 정보과학연구와 시퀀싱 등의 실험·계측에 의한 생명과학연구가 일체적·융합적으로 이루어지는 것이 중요하기 때문에 정보과학연구와 실험·계측에 의한 생명과학연구 모두를 다룰 수 있는 인재의 육성이 시급하다.

이러한 펀딩기능을 충실하게 구축함과 동시에 대학 또는 연구기관 역시 일체화가 되고 인재육성의 환경을 조성하는 것이 중요하다. 예를 들어, 대학의 경우 바이오인포매틱스 전공과 커리큘럼의 설치를 검토할 수 있다.

 

③ 최첨단 계측·분석설비 기반

 

최근, 첨단광과학 등의 응용물리학 및 나노과학의 유존자, 세포, 기관레벨에서의 대응에 의한 생체관련의 계측·분석기술의 진전이 두드러지고 있다. NMR 장치, 방사광시설(SPring-8 등), X선자유전자레이저(XFFL), MRI시설, 슈퍼컴퓨터 등에 추가하여 차세대시퀜서와 첨단적인 이미징 기구를 포함한 생명동태의 정량화에 관한 최첨단계측·분석설비 등을 국가차원에서 신속하게 정비하는 것은 향후 Life Science 연구를 국제적으로 선도할 수 있는가를 결정하는 전체조건이 되고 있다.

 

이 때문에, 국가차원에서 이러한 계측·분석설비 등을 마련하는 중핵적 기관을 Life Science 연구의 이 분야 횡단적 연구거점으로서 정비하고, 새로운 차세대기술의 창출과 동시에 첨단기반을 일본내에서 최대한 유효활용할 수 있는 체제를 구축하는 것은 매우 중요하다.

 

이때, 중핵적인 거점과 대학 및 산업계 등을 연계하여 기술개발을 수행하고 국가차원에서 시스템이 마련되어야 한다. 현재 미국, 유럽 등에 대한 상황분석을 토대로 향후 어떠한 최첨단계측·분석설비를 중점적으로 정비·개발해야만 하는가?, 이러한 계측설비 등을 효과적으로 활용할 수 있는 기술기반과 공동체제는 어떻게 발전·유지·계승해야 하는가에 대한 면밀한 검토가 필요한 시점이다.

 

④ 신약·의료기술지원 기반

 

상술한 최첨단계측·분석설비의 정비에 추가하여 최근 국가의 연구자금에 의해 화합물라이브러리의 정비, 이미징 기술, 어쎄이 기술의 개발 등 신약 프로세스와 의료현장에서 활용가능한 기술기반이 지속적으로 정비되고 있다. 신약·의료기술 seeds를 착실하고 신속하게 의약품 등에 연결시킬 수 있도록 대학과 산업계 등의 의견을 충분히 수용하여 국가차원에서의 신약·의료기술지원기반을 구축하고 외부와 공유해 갈 수 있는 기반을 정비해 나가야만 한다.

3) 연구환경·체제

 

① 국가차원의 연구추진체체 구축

 

세계의 Life Science 연구가 치열한 경쟁을 확대해 가고 있는 현재, 일본은 상술한 'Life Science연구시책의 기본적 방침'을 토대로 스스로의 우위성, 국내경쟁과 협조를 중시하면서 글로벌적인 관점에서 국제경쟁력이 있는 연구추진체제를 구축해야만 한다.

 

이를 위해 대학, 대학공동이용기관 및 이화학연구소 등이 다양한 단계(연구자간·조직간, 네트워크형, 거점형 등 연구영역의 특성에 대응한 단계)에서 유기적인 연구연계를 구축해야만 한다.

 

또한 이화학연구소의 연구기반 등과 대학 및 대학공동이용기관의 교육연구 잠재력을 일체적으로 활용한 인재육성의 환경 조성도 검토해야만 한다.

 

② 의약품·의료기기 등의 실용화를 향한 연구환경·체제의 정비

 

가교연구·임상연구의 추진에 있어서는 건강연구추진전략(2009년 7월 건강연구추진회의)이 책정되어는 등 부처의 범위를 넘어서는 일원적인 추진이 진행되고 있다.

대학에 있어서 혁신적인 기초연구의 성과가 단절되지 않고 의료의 형태로서 신속하게 국민에게 환원될 수 있도록 우선, 가교연구·임상연구에 종사하는 인재의 확보를 도모해야 한다.

 

또한 임상현장에 있어서 의약품 등의 개발에 대한 인센티브 부여를 도모함과 동시에 개발초기부터 개발전략책정과 실용화를 향한 산학연계를 강력하게 추진해 가는 것이 중요하다.

 

실용화를 향한 연구를 추진함에 있어서는 사회전체를 총괄하는 프로그램 오피서의 역할이 중요하다. 우수한 연구자와 프로그램 오피서가 '자동차의 양쪽 바퀴'가 되어 실용화까지의 프로세스를 끌고 가는 것이 효율적이며, 이러한 우수한 효율적인 프로세스의 공유와 지원이 병행되어야만 한다.

 

덧붙여, 신규성이 높은 혁신적 의약품·의료기기의 개발단계에 있어서 제제를 담당하는 부처의 과제로서는 안전성·유효성을 평가하는 기술이 개발·표준화되어 있지 않다는 것을 들 수 있다.

 

이를 해결하기 위해서는 연구기관이 보유하는 안전성·유효성에 관한 과학적 데이터를 개발과 병행하여 규제당국에 제공함으로써 규제당국의 안전성·유효성 평가에 관한 과학적 실증 데이터를 충실화하여 심사시스템에 기여할 수 있는 것이 필요하다.

 

의약품·의료기기의 개발이 고도화·복잡화되는 가운데 개발의 중간단계에서 대학발 벤처를 포함한 바이오벤처가 담당하는 역할이 커지고 있다. 외국의 사례를 보면, 최근 미국·유럽에서 승인된 바이오의약품의 많은 경우가 벤처기업이 그 개발의 선도적 역할을 담당하고 있다.

 

하지만, 일본의 경우에는 고위험·고수익 분야의 개발을 추진하는 벤처기업에 위험자본을 제공하는 환경(벤처캐피탈에 의한 투자환경 등)이 아직 충분히 그 기능을 수행하고 있지 못하며, 주요한 제약기업과의 연계도 추진되지 못한다는 과제를 가지고 있다.

앞으로 민간자금이 고위험 연구에 공급될 수 있도록 투자환경의 개선, 벤처기업의 적극적 참가에 의해 산학간의 기술이전을 추진하는 중기적 시야를 가진 지원시책의 충실화 등 관계부처의 구체적 시책마련이 필요하다.

 

③ 저탄소사회의 실현, 식료문제의 해결을 향한 연구환경·체제의 정비

 

지구생태계의 보전, 저탄소사회의 실현을 향한 녹색기술을 추진하는 연구 환경과 체제를 강화시켜 갈 필요가 있다. 예를 들면, GMO 연구나 게놈육종 등 유전자조작기술에 대한 국민이해의 증진이 중요해지고 있다.

 

이에 관해서는 종합과학기술회의의 리더십 하에 관계부처, 학·협회, 산업계 등이 각각의 입장에서 '먹거리'의 안전과 환경영향평가, 생물다양성의 확보에 투자는 과학적 노력 외에 새로운 기술에 대한 정확한 정보·지식의 보급과 리스크커뮤니케이션의 추진 등 실용화를 향한 노력이 사회에 수용되고 촉진될 수 있도록 해야 하며 연구·산업에의 피드백 역시 동시에 추진되어야 한다.

또한 연구체제에 있어서는 게놈정보를 최대한 활용하여, 생산성 향상에 연결되는 실용형질을 효율적으로 조합하는 육종기술과 종의 경계를 넘어서는 DNA 도입에 의한 유용GMO 작물의 작출 기술의 개발이 추진되고 있음을 감안하여 관계부처의 연계를 도모하고 기초연구부터 실용화를 목표로 한 가교연구를 강화하는 것이 중요하다.

 

④ 지적재산전략과 지원

 

연구 개발초기부터 국제적인 지적재산전략이 중요해지고 있다. 연구개발 및 연구자는 국제적인 지재전략을 인식하고 국제 출원하는 것을 조기에 선별 가능하도록 연구 개발초기부터 지재인재와 밀접하게 연계하여 Life Science 연구를 추진해 가야하며, 지적재산을 이용하는 기업과의 협력 체제를 구축해야 한다.

 

국가는 연구기관의 지재지원체제(컨설팅, 대학에의 Life Science 지재인재의 배치, 국내외의 특허출원비용 조치 등)의 구축지원을 추진하는 것이 중요하다.

 

또한 국가 전체적으로 폭넓게 이노베이션이 창출되는 환경을 양성하기 위해 연구기관 및 연구자는 새로운 기술과 식견을 연구기관·연구자간에 공유함으로써 관련연구프로세스상의 기술과 특허를 활용·촉진해야 한다.

 

⑤ 생명윤리

 

Life Science 연구의 추진에 대응한 윤리기준의 정비 등이 향후 더욱 더 중요해질 것이다. 예를 들면, 바이오뱅크의 정비 및 게놈 정보의 해독기술의 진전에 대응함과 동시에 재생의료 및 BMI가 실현되는 시대의 도래를 맞이하여 선행적으로 예상되는 과제를 추출하여 그에 맞는 윤리기준을 정리해 가는 것이 필요하다.

 

또한, 연구실시에 있어서도 문제의 성질에 맞춘 대책이 적시정확하게 준비되어야 하며 연구내용의 다양화에 동반하여 윤리적·법적·사회적 관점으로부터의 검토가 필요한 경우가 증가하고 있음을 인식해야 한다.

 

연구자커뮤니티는 국가와의 적절한 연계를 기초로 사회에 대해 정확하고 알기 쉽도록 정보를 제공해야 하며, 국제적인 동향분석을 토대로 학·협회 등의 기회를 통해 지속적으로 검토·분석하는 역할을 수행해야 한다.

⑥ 다양한 자금원에 의한 Life Science 연구의 진흥

 

다양한 자금원에 의한 Life Science 연구의 진흥을 도모해야만 한다. 산업계와 자선단체, 개인 등으로부터 연구기관에의 기부확대가 활성화 될 수 있는 시책(기부세제의 확충 등)의 검토를 적극적으로 추진할 필요가 있다.

 

⑦ 과학기술 이해당사자에의 기대

 

일본학술회의, 학·협회, 정책분석·입안기관(JSTCRDS 등) 다양한 Life Science 관련의 이해당사자가 존재하지만 이들 이해당사자들의 한층 더 성숙한 역할수행이 요구된다. 각각의 사회적·역사적 배경 등 기초로 각 이해당사자의 실적을 축적해감으로써 적절한 기능분화를 도모해가는 것이 바람직하다.

 

학·협회의 경우에는 학술, 연구자 커뮤니티로서의 정보발신을 적극적으로 수행해야 한다. 예를 들어, 중장기적인 Life Science 연구의 진흥을 도모하는 관점에서 연구상황과 과제, 앞으로의 전개 등 국가의 Life Science 정책에 대해 제언하는 기능을 들 수 있다.

때로는 국가의 정책에 대해 비판적인 눈으로 학술계의 의견을 표명해야 하며, 국가의 정책과 규제를 충분히 파악한 후에 Life Science 연구의 건전한 발전을 위해 새로운 시책을 기획·입안하여 제안해야 한다.

 

또한, Life Science 연구에 관해서 국민, 국가, 연구자간의 '정보의 비대칭성'을 메꾸어 주는 역할도 기대할 수 있다. JSTCRDS에는 통찰력을 강화한 조사연구기능의 강화를 기대한다. 즉, 행정과 밀접하게 관련된 체제하에 조사연구를 수행할 필요가 있다.

 

4) Life Science 연구의 전개

 

(1) 새로운 Life Science 연구의 조류와 중요연구과제

 

실험을 통해 이해하는 것에 주안점을 두어 왔다. 하지만 최근에는 유전자발현억제기구로부터 게놈산물(RNA 등)을 포괄적으로 계측하고, 데이터를 계통적으로 해석하는 수법이 진전되어 실험결과로부터 보편적인 원리를 도출함으로써, 생명현상을 연역하는 것이 현실화되고 있다.

 

더욱이, 실시간 이미징과 첨단광학계측기술의 눈부신 발전에 의해 세포와 조직을 살아있는 상태로 상세하게 해석하는 것이 가능해져 현상의 억제과정에 관한 시계열데이터와 고분해능의 공간적 데이터를 정량적으로 얻어내는 것이 가능해지고 있다.

 

예를 들면, 신경세포와 같이 위치가 고정된 세포뿐만 아니라 면역담당세포와 같이 생체 내에서 이동·순환하는 세포의 동태를 실시간으로 확인하는 것이 가능해졌다. 이에 따라 종래의 분자생물학 연구만으로는 곤란했던 '시시각각 변화하는 생명현상의 동태' 해명을 추구하는 시스템과학연구의 전개가 기대되고 있다.

 

이러한 첨단적인 분자생물학연구를 기초로 눈부시게 진전하고 있는 계측·분석과학과 수학, 물리학, 정보·계산과학 등과의 융합이 만들어내는 새로운 연구조류인 '생명을 동적시스템으로서 이해하고, 조작하는 Life Science'가 시작되려고 하고 있다.

 

앞으로 글로벌적인 시점에서 일본이 연구의 우월성과 발전성, 실용화를 목표로 한 연구라면 경제성 등도 함께 고려하여 더욱 더 면밀하게 검토할 필요가 있는데, 사회·국민의 요구와 기대를 토대로 향후 Life Science 연구의 방향과 새로운 조류 등을 감안한 Life Science 연구의 목표는 첫째, 생명현상의 포괄적·통합적 이해, 둘째, 건강장수사회의 실현에 투자하는 의학·의료·복지의 발전, 셋째, 지구규모과제의 해결을 선도하는 과학의 발전이다.

 

① 생명의 통합적 이해 : '생명동태시스템과학연구(가칭)'의 추진

 

일본의 수학, 물리학, 정보·계산과학에 관한 수준은 높으며 지금까지 우수한 지식의 집적은 Life Science 연구에의 시너지효과가 기대되어진다. 현재 Life Science와 정보과학의 융합은 예를 들어, 질환의 원인유전자의 동정(同定) 등 사회적 의의도 높은 기여를 해 왔다.

 

향후 '생명을 동적시스템으로서 이해하여 조작하는 Life Science'를 추진함으로써 새로운 치료법의 유효성·안전성의 예측과 신약개발, 인공장기의 설계, 염증제어, 재생의료의 개발 등의 획기적인 발전에도 대응이 기대되어진다.

 

일본학술회의에서는 '이러한 생명과학의 새로운 조류는 21세기의 과학전체에 커다란 영향을 줄 것으로 예상되며, 일본에 있어서도 생명과학과 수리계산과학의 융합을 통한 새로운 생명과학영역의 창출을 위해 신속하게 대응할 필요가 있다'고 제언하고 있다.

 

새로운 Life Science 연구의 조류를 연구영역으로서 육성해 가기 위해서는 먼저, 연구자커뮤니티에 의한 연구내용의 다양성에 대한 충분한 검토, 구체화가 필수불가결하다. 그것을 토대로 국가는 국가가 가진 우위성을 활용한 국가전체차원에서의 연구추진체제를 구축·지원해 가야만 한다.

 

구체적으로는 생명동태시스템 과학연구(가칭)에의 연구투자는 물론 이러한 연구 활동의 기반이 되는 계측·분석기술을 집중적으로 개발·제공하는 거점의 정비를 추진해야 한다.

 

또한 당해연구를 추진해 가기 위해서는 새로운 연구영역을 담당하는 신진연구자의 육성이 필요한데 예를 들면 과정의 인재양성목적에 따라 거점과 일체적으로 연계한 대학원박사과정의 설치도 검토해 볼 수 있다.

 

② 건강장수사회의 실현 : '개인'에 착안한 의료실현을 향한 연구강화<대규모역학연구체제의

                                  구축>

 

향후, 오더메이드 의료와 예방의학 등 '개인'에 착안한 의료의 실현을 추진해가기 위해서는 국민의 건강상태를 장기에 걸쳐 추적조사하고, 생활습관, 생활환경 등의 영향, 개인의 유전적소인 등의 종합적인 역학조사의 실시가 필수불가결하다.

 

이러한 역학정보에 게놈, 바이오마커 등의 생체정보를 추가한 코흐트 연구를 수행함으로써, 생명현상과 질환의 메커니즘 해명뿐만이 아니라 의약품의 부작용에 대한 리스크 혹은 식품의 건강에 대한 영향의 평가·예측이 가능해 진다.

 

이러한 역학연구는 역학과 통계학의 전문적 지식에 기초하여 대규모 그리고 장기적인 조사를 통해 데이터를 축적해야 하기 때문에 종합과학기술회의 리더십하에 관계부처가 연계하고 실효적이며 안정적인 체제를 구축해야 할 필요가 있다.

 

이때, 지금까지 각 연구기관에서 실시되었던 귀중한 역학연구의 데이터와 시료의 방치를 방지함과 동시에 유효한 활용을 위한 방안을 마련해야만 한다.

 

또한 신약개발연구에 있어서도 새로운 기술에 의해 커다랗게 변혁하는 것이 기대되어진다. 예를 들어, 유전자해석에 의한 신약타겟의 탐색과 iPS 세포를 활용한 약효스크리닝 등을 활용함으로써 탐색으로부터 안전성의 평가까지 인간의 系를 이용한 검증이 가능할 수 있다. 이러한 신약연구전체에의 중장기적인 파급효과도 충분히 고려할 필요가 있다.

 

③ 지구규모과제의 해결 : 저탄소사회의 실현에 투자하는 생물이용연구의 추진

 

현재, 저탄소사회의 실현을 향한 혁신적인 환경·에너지 기술개발의 중요성이 비약적으로 높아지고 있어 이것을 향한 Life Science 연구의 기여가 요구되어지고 있다.

구체적으로는 생태계의 이해, 높은 광합성능과 생산효율을 올리기 위한 악환경저항성을 가진 식물의 작출연구, 식료자원과의 융합을 피하는 바이오매스의 이활용을 촉진하는 기술개발 등을, 국가가 가지고 있는 우위성, 발전성 및 문제점들을 검토한 후에 종합적 그리고 전략적으로 추진하는 것이 중요하다.

 

(2) 적절한 예산조치

 

앞으로의 중요연구과제에 대응하여 국가차원에서 다양한 과학기술기반을 보유하고 Life Science 연구를 추진해 가기 위해서는 연구영역과 특성에 대응하여 연구와 기반정비 예산을 상호보완적 그리고 병행적으로 조치하는 것이 중요하다.

 

또한, 대학과 연구개발법인의 기반적인 경비(운영비교부금 등)의 확실한 조치는 교육·연구의 기초체력을 확보하는데 있어서 무엇보다도 중요하다. 운영비교부금 등의 일률적인 삭감은 인적·물적 연구기반의 유출을 유발시켜 중장기적인 국제경쟁력의 치명적인 저하를 일으킬 수 있다.

 

기초연구영역에 있어서는 연구자의 발상을 기초로 한 장려적 연구와 도전적 연구, 학제·융합적 연구 등에 초점을 두어 연구인재의 중층화(重層化)를 도모하는 것이 중요하다.

 

특히 학제·융합적 연구는 신진연구자가 폭넓은 시야를 가진 연구자로서의 연구경험을 축적하는 효과가 크기 때문에 Life Science 분야에서는 인문·사회과학과의 학제적 연구와 임상의학과 생명과학 연구, 물리학·공학·정보과학과 생명과학 연구 간의 융합연구가 중요하다.

기반정비영역에 있어서는 국가가 보유해야만 하는 연구기반(바이오리소스와 Life Science 통합데이터베이스, 신약·의료기술지원기반 등)의 정비를 위해 지속적으로 예산조치를 수행하는 것이 중요하다. 그때, 연구기반의 외부개방 등에 있어서의 외부자금의 도입에 대해서는 역할분담과 원칙을 명확해 해야 한다.

 

전략적중점화영역에 있어서는 특정의 중요정책과제에의 대응과 부처의 경계를 넘어서는 연구, 연구에 필요한 기반기술개발 등에 초점을 두어 기동적으로 예산을 배정하는 것이 중요하다.

 

특히, '전략적중점화영역'에 있어서는 관계부처 등의 일체적 연계하에 혁신적인 기초연구 seeds를 실용화까지, 지재전략과 연구 지원인재 등을 포함하여 총괄적이며 유연하게 지원하는 통합지원연구시책을 새롭게 마련하는 것을 검토해야만 한다. 그때 '기금'제도의 활용도 고려해 볼 수 있다.

 

또한, 전략적중점화영역의 연구프로젝트를 비롯하여 대부분의 경우, 국가 연구비의 시한에 대해서는 현재 5년간을 설정하는 경우가 많은데, 당해연구 프로젝트의 특성과 연구지원인재의 경력구축 등을 고려하여 보다 유연한 설정을 검토해야만 한다(예를 들면, 시한은 최장의 경우만을 설정하고 연구팀이 그 범위 내에서 결정할 수 있는 방안을 마련).