Imagine that you're a pig farmer. You live on a small farm in the Philippines. Your animals are your family's sole source of income -- as long as they're healthy. You know that any day, one of your pigs can catch the flu, the swine flu. Living in tight quarters, one pig coughing and sneezing may soon lead to the next pig coughing and sneezing, until an outbreak of swine flu has taken over your farm. If it's a bad enough virus, the health of your herd may be gone in the blink of an eye. If you called in a veterinarian, he or she would visit your farm and take samples from your pigs' noses and mouths. But then they would have to drive back into the city to test those samples in their central lab. Two weeks later, you'd hear back the results. Two weeks may be just enough time for infection to spread and take away your way of life.
여러분이 돼지치기라고 상상해 보세요. 여러분은 필리핀의 한 작은 농장에서 살고 있습니다. 가축이 집안의 유일한 소득원입니다. 건강하기만 하다면요. 여러분은 언제든 돼지 중 하나가 돼지 독감에 감염될 수 있다는 걸 압니다. 돼지 우리가 좁기 때문에 한 마리가 기침이나 재채기를 하면 다른 돼지들도 곧 감염될 수 있습니다. 돼지 독감은 농장 전체에 퍼지게 되겠죠. 바이러스가 매우 독하면 가축 전체가 눈 깜빡할 사이에 건강을 잃을 겁니다. 수의사를 부르면 수의사는 농장에 방문해서 돼지 입과 코에서 샘플을 채취하겠죠. 하지만 중앙 연구소에서 샘플을 검사하기 위해 시내로 돌아가야 할 겁니다. 2주 후에 결과를 받겠죠. 2주는 감염이 퍼져서 여러분의 일상을 빼앗기기에 충분한 시간입니다.
But it doesn't have to be that way. Today, farmers can take those samples themselves. They can jump right into the pen and swab their pigs' noses and mouths with a little filter paper, place that little filter paper in a tiny tube, and mix it with some chemicals that will extract genetic material from their pigs' noses and mouths. And without leaving their farms, they take a drop of that genetic material and put it into a little analyzer smaller than a shoebox, program it to detect DNA or RNA from the swine flu virus, and within one hour get back the results, visualize the results. This reality is possible because today we're living in the era of personal DNA technology. Every one of us can actually test DNA ourselves.
하지만 꼭 그렇게 되지 않아도 됩니다. 현대에는 농부들이 직접 샘플을 채취할 수 있습니다. 우리 안으로 바로 들어가서 거름종이로 돼지의 코와 입을 닦습니다. 그 거름종이를 작은 관에 놓고 돼지의 코와 입에서 유전 물질을 추출해주는 몇 가지 화학 약품을 섞습니다. 농장 밖을 벗어날 필요 없이 유전 물질 한 방울을 신발 상자보다 작은 분석기에 넣고 돼지 독감 바이러스에서 DNA나 RNA를 검출하도록 설정하면 1시간 내에 눈에 보이는 결과를 받아볼 수 있습니다. 이런 현실이 가능한 이유는 우리가 개인 DNA 분석 기술의 시대에 살고 있기 때문입니다. 우리 모두는 스스로 DNA를 검사할 수 있습니다.
DNA is the fundamental molecule the carries genetic instructions that help build the living world. Humans have DNA. Pigs have DNA. Even bacteria and some viruses have DNA too. The genetic instructions encoded in DNA inform how our bodies develop, grow, function. And in many cases, that same information can trigger disease. Your genetic information is strung into a long and twisted molecule, the DNA double helix, that has over three billion letters, beginning to end. But the lines that carry meaningful information are usually very short -- a few dozen to several thousand letters long. So when we're looking to answer a question based on DNA, we actually don't need to read all those three billion letters, typically. That would be like getting hungry at night and having to flip through the whole phone book from cover to cover, pausing at every line, just to find the nearest pizza joint.
DNA는 유전 정보를 담고 있는 기본적인 분자로 생물이 살아있는 이 세상을 형성합니다. 인간도 돼지도 DNA를 갖고 있습니다. 심지어 박테리아와 일부 바이러스도 DNA를 갖고 있습니다. DNA에 암호화되어 있는 유전 정보는 신체가 어떻게 발달하고 성장하고 기능하는지를 알려줍니다. 많은 경우에 이 정보들이 질병을 유발할 수 있습니다. 여러분의 유전 정보는 DNA 이중 나선인 길게 꼬인 분자에 입력되어 있습니다. 시작부터 끝까지 300억이 넘는 문자를 가지고 있습니다. 하지만 정작 유의미한 정보를 담고 있는 줄은 주로 매우 짧습니다. 수 십자에서 수 천자 정도의 길이입니다. 그래서 DNA에 관한 물음의 답을 찾을 때 대부분의 경우에 30억자를 다 읽을 필요가 없습니다. 그건 밤에 배고플 때 가장 가까운 피자 가게를 찾기 위해서 전화번호부를 처음부터 끝까지 모든 번호에서 멈춰서면서 살펴보는 것과 똑같습니다.
(Laughter)
(웃음)
Luckily, three decades ago, humans started to invent tools that can find any specific line of genetic information. These DNA machines are wonderful. They can find any line in DNA. But once they find it, that DNA is still tiny, and surrounded by so much other DNA, that what these machines then do is copy the target gene, and one copy piles on top of another, millions and millions and millions of copies, until that gene stands out against the rest; until we can visualize it, interpret it, read it, understand it, until we can answer: Does my pig have the flu? Or other questions buried in our own DNA: Am I at risk of cancer? Am I of Irish descent? Is that child my son?
다행히 30년 전에 인간은 유전 정보의 특정 줄을 찾을 수 있는 도구를 발명하기 시작했습니다. DNA 기계는 놀랍습니다. DNA의 어떠한 라인도 찾을 수 있거든요. 하지만 찾고 나면 찾아낸 DNA는 아직 작고, 다른 많은 DNA에 쌓여 있어서 이 기계는 목표 유전자를 복제하고 복제한 것을 그 유전자 위에 쌓고 그 유전자가 다른 유전자들 사이에서 돋보일 때까지 수 백만 개를 복제합니다. 우리 눈에 보이고 우리가 해석하고, 읽고, 이해하고 답을 찾을 수 있을 때까지요. 내 돼지가 독감에 걸렸는지나 우리 DNA에 담겨있는 다른 질문들에요. 내가 암에 걸린 위험이 있나? 내가 아일랜드계인가? 저 아이가 내 아들인가?
(Laughter)
(웃음)
This ability to make copies of DNA, as simple as it sounds, has transformed our world. Scientists use it every day to detect and address disease, to create innovative medicines, to modify foods, to assess whether our food is safe to eat or whether it's contaminated with deadly bacteria. Even judges use the output of these machines in court to decide whether someone is innocent or guilty based on DNA evidence. The inventor of this DNA-copying technique was awarded the Nobel Prize in Chemistry in 1993. But for 30 years, the power of genetic analysis has been confined to the ivory tower, or bigwig PhD scientist work. Well, several companies around the world are working on making this same technology accessible to everyday people like the pig farmer, like you.
매우 간단하게 들리는 DNA를 복제할 수 있는 기술은 세상을 바꾸어 놓았습니다. 과학자들은 병을 발견하고, 치료하고, 혁신적인 약을 개발하고 음식의 유전자를 조작하고 음식이 먹기에 안전한지 아니면 치명적인 박테리아에 오염되었는지를 판단하는 데 이 기술을 매일 사용합니다. 판사들까지도 법정에서 DNA 증거에 기반해 용의자가 무죄인지 유죄인지를 판결할 때 이 기계에서 나온 결과를 씁니다. DNA 복제 기술을 발명한 사람은 1993년에 노벨 화학상을 탔습니다. 하지만 30년 동안 유전자 검사의 힘은 대학이나 주요 과학자들의 박사 연구에만 사용되어왔습니다. 물론 전세계적으로 몇몇 기업들이 이 기술을 돼지농장 농부나 여러분같은 일반인들도 이용할 수 있게 하기 위해 노력하고 있습니다.
I cofounded one of these companies. Three years ago, together with a fellow biologist and friend of mine, Zeke Alvarez Saavedra, we decided to make personal DNA machines that anyone could use. Our goal was to bring DNA science to more people in new places. We started working in our basements. We had a simple question: What could the world look like if everyone could analyze DNA? We were curious, as curious as you would have been if I had shown you this picture in 1980.
그 중 하나가 제가 창립한 회사입니다. 3년 전에 동료 생물학자이자 제 친구인 지크 알바레즈 사베드라와 함께 누구나 쓸 수 있는 개인용 DNA검사 기계를 만들기로 했습니다. 지하실에서 연구하기 시작했죠. 우리가 가진 의문은 간단했습니다. 모두가 DNA 검사를 할 수 있다면 세상은 어떤 모습일까? 저희는 궁금했어요. 이 사진을 1980년대에 보았다면 여러분이 궁금했을 만큼이요.
(Laughter)
(웃음)
You would have thought, "Wow! I can now call my Aunt Glenda from the car and wish her a happy birthday. I can call anyone, anytime. This is the future!" Little did you know, you would tap on that phone to make dinner reservations for you and Aunt Glenda to celebrate together. With another tap, you'd be ordering her gift. And yet one more tap, and you'd be "liking" Auntie Glenda on Facebook. And all of this, while sitting on the toilet.
여러분은 이렇게 생각했겠죠. "우와! 이제 차에서도 글렌다 고모한테 전화해서 생일을 축하해 드릴 수 있네! 아무한테나, 언제든 전화할 수 있어. 이게 미래구나!" 여러분은 몰랐을 거예요. 전화기를 두드려서 글렌다 고모와의 생일 저녁을 예약하게 될 거라는 걸요. 그리고 또 한 번 더 두드려서 생신 선물을 주문하고, 또 한 번 더 두드려서 글렌다 고모의 페이스북에 "좋아요"를 누르게 될 거라는 걸요. 이 모든 걸, 변기에 앉아서 하게 될 거라는 걸요.
(Laughter)
(웃음)
It is notoriously hard to predict where new technology might take us. And the same is true for personal DNA technology today.
신기술이 어떤 세상을 만들지를 예측하는 건 너무나도 어렵습니다. 오늘날의 개인 DNA 분석 기술도 마찬가지입니다.
For example, I could never have imagined that a truffle farmer, of all people, would use personal DNA machines. Dr. Paul Thomas grows truffles for a living. We see him pictured here, holding the first UK-cultivated truffle in his hands, on one of his farms. Truffles are this delicacy that stems from a fungus growing on the roots of living trees. And it's a rare fungus. Some species may fetch 3,000, 7,000, or more dollars per kilogram. I learned from Paul that the stakes for a truffle farmer can be really high. When he sources new truffles to grow on his farms, he's exposed to the threat of knockoffs -- truffles that look and feel like the real thing, but they're of lower quality. But even to a trained eye like Paul's, even when looked at under a microscope, these truffles can pass for authentic. So in order to grow the highest quality truffles, the ones that chefs all over the world will fight over, Paul has to use DNA analysis. Isn't that mind-blowing? I bet you will never look at that black truffle risotto again without thinking of its genes.
일례로, 저는 수많은 사람 중에 송로버섯을 재배하는 농부가 개인용 DNA검사 기계를 쓸 줄은 몰랐어요. 폴 토마스 박사는 생업으로 송로버섯을 재배합니다. 여기 사진에서, 자신의 농장에서 영국에서 최초로 재배된 송로버섯을 손에 들고 있는 모습을 볼 수 있습니다. 송로 버섯은 살아있는 나무의 뿌리에서 자라는 버섯에서 나는 별미입니다. 희귀한 버섯이죠. 어떤 종은 1kg당 3000달러에서 7000달러 이상까지도 나갑니다. 폴에게서 들었는데 송로버섯 농부는 불확실성에 대한 위험이 매우 높다더군요. 농장에 새 송로버섯을 들여오면, 가짜가 들어올 위험에 노출되게 됩니다. 보거나 만지기엔 진짜 같지만 질이 낮은 것들이죠. 폴같은 전문가의 눈에도 현미경으로 들여다보았을 때도 진품처럼 보일 수 있습니다. 그래서 전세계의 요리사들이 차지하기 위해서 싸울만한 최상급의 송로버섯만 재배하기 위해서는 폴은 유전자 검사를 해야 합니다. 놀랍지 않나요? 이제부턴 검은 송로버섯 리소토를 보실 때마다 버섯의 유전자를 떠올리게 되실 거예요.
(Laughter)
(웃음)
But personal DNA machines can also save human lives. Professor Ian Goodfellow is a virologist at the University of Cambridge. Last year he traveled to Sierra Leone. When the Ebola outbreak broke out in Western Africa, he quickly realized that doctors there lacked the basic tools to detect and combat disease. Results could take up to a week to come back -- that's way too long for the patients and the families who are suffering. Ian decided to move his lab into Makeni, Sierra Leone. Here we see Ian Goodfellow moving over 10 tons of equipment into a pop-up tent that he would equip to detect and diagnose the virus and sequence it within 24 hours. But here's a surprise: the same equipment that Ian could use at his lab in the UK to sequence and diagnose Ebola, just wouldn't work under these conditions. We're talking 35 Celsius heat and over 90 percent humidity here. But instead, Ian could use personal DNA machines small enough to be placed in front of the air-conditioning unit to keep sequencing the virus and keep saving lives.
개인용 DNA검사 기계는 인간의 목숨도 살릴 수 있습니다. 이안 굿펠로우 교수는 캠브리지 대학의 바이러스학자입니다. 작년에 시에라리온에 다녀오셨어요. 굿펠로우 교수는 서아프리카에 에볼라가 발병했을 때 그 곳의 의사들이 병을 발견하고 치료하기에는 기본적인 도구들이 부족하다는 걸 빨리 알아차렸습니다. 검사 결과가 나오는 데는 1주일까지 걸릴 수 있는데 고통받고 있는 환자와 그 가족에겐 이건 너무나 긴 시간입니다. 이안은 자기 연구실을 시에라리온의 마케니 시로 옮기기로 했습니다. 여기 이안 굿펠로우 교수가 10톤이 넘는 장비들을 간이 천막으로 옮기는 걸 볼 수 있습니다. 24시간 내에 바이러스를 진단해서 염기 서열을 밝힐 수 있는 기기들이 천막에 갖춰지게 됩니다. 하지만 충격적이게도 영국에 있는 교수의 연구실에서 에볼라의 염기 서열을 밝히고 진단하기 위해 쓰는 장비들이 이 곳의 환경에선 작동되지 않았습니다. 35도가 넘는 더위와 90%가 넘는 습도의 환경을 말하는 겁니다. 대신에 이안은 개인용 DNA검사 기계를 쓸 수 있었습니다. 에어컨 앞에 놓을 수 있을만큼 아담해서 바이러스의 염기 서열을 밝히고 생명을 살릴 수 있었습니다.
This may seem like an extreme place for DNA analysis, but let's move on to an even more extreme environment: outer space. Let's talk about DNA analysis in space. When astronauts live aboard the International Space Station, they're orbiting the planet 250 miles high. They're traveling at 17,000 miles per hour. Picture that -- you're seeing 15 sunsets and sunrises every day. You're also living in microgravity, floating. And under these conditions, our bodies can do funky things. One of these things is that our immune systems get suppressed, making astronauts more prone to infection.
DNA를 분석하기엔 너무 극한의 환경같지만 더 극단적인 환경으로 옮겨가 봅시다. 우주입니다. 우주에서의 DNA 분석에 대해 얘기해 봅시다. 우주비행사들이 국제 우주정거장에 살고 있을 때는 400km위에서, 시속 27360km로 행성의 궤도를 돌고 있습니다. 상상해보세요. 매일 15번의 일출과 일몰을 보는 겁니다. 게다가 미세중력 상태에 있습니다. 떠다니고 있죠. 이런 환경 속에서 신체는 이상해질 수 있습니다. 그 중 하나는 신체의 면역 체계가 약해져서 우주비행사들이 감염에 더 취약해지는 겁니다.
A 16-year-old girl, a high school student from New York, Anna-Sophia Boguraev, wondered whether changes to the DNA of astronauts could be related to this immune suppression, and through a science competition called "Genes In Space," Anna-Sophia designed an experiment to test this hypothesis using a personal DNA machine aboard the International Space Station. Here we see Anna-Sophia on April 8, 2016, in Cape Canaveral, watching her experiment launch to the International Space Station. That cloud of smoke is the rocket that brought Anna-Sophia's experiment to the International Space Station, where, three days later, astronaut Tim Peake carried out her experiment -- in microgravity. Personal DNA machines are now aboard the International Space Station, where they can help monitor living conditions and protect the lives of astronauts.
뉴욕에 사는 여고생인 16살의 안나 소피아 보구라이브는 우주비행사의 DNA의 변화가 면역력 약화와 관계가 있는지 궁금했습니다. 그래서 안나 소피아는 "우주 속 유전자" 과학 경진대회에서 국제 우주정거장에 있는 개인용 DNA검사 기계를 이용해 이 가설을 시험하기 위한 실험을 설계했습니다. 안나 소피아가 2016년 4월 8일에 케이프 커내버럴에서 자기의 실험이 국제 우주정거장으로 발사되는 걸 보고 있습니다. 저 연기 구름이 안나 소피아의 실험을 국제 우주정거장으로 데려가 준 로켓입니다. 그 곳에서 3일 후에 우주비행사 팀 피크가 안나의 실험을 미세중력에서 직접 실행했습니다. 개인용 DNA검사 기계는 이제 국제 우주정거장에 도입되어 우주 비행사의 생활 환경을 감시하고 생명을 보호하고 있습니다.
A 16-year-old designing a DNA experiment to protect the lives of astronauts may seem like a rarity, the mark of a child genius. Well, to me, it signals something bigger: that DNA technology is finally within the reach of every one of you.
16살의 학생이 우주비행사의 생명을 지키기 위해 DNA 실험을 설계하는 것이 드문 일이고 천재인것처럼 보일 수도 있습니다. 하지만 저에게는 더 큰 발전을 알리는 신호로 보입니다. 드디어 DNA 기술을 누구나 사용할 수 있는 것이요.
A few years ago, a college student armed with a personal computer could code an app, an app that is now a social network with more than one billion users. Could we be moving into a world of one personal DNA machine in every home?
몇 년 전에 개인용 컴퓨터를 가진 대학생만 어플을 코딩할 수 있었습니다. 현재 어플은 10억이 넘는 사용자를 가진 소셜 네트워크입니다. 우리도 지금 개인용 DNA검사 기계가 모든 가정에 하나씩 있는 세상으로 나아가고 있는 중일까요?
I know families who are already living in this reality. The Daniels family, for example, set up a DNA lab in the basement of their suburban Chicago home. This is not a family made of PhD scientists. This is a family like any other. They just like to spend time together doing fun, creative things. By day, Brian is an executive at a private equity firm. At night and on weekends, he experiments with DNA alongside his kids, ages seven and nine, as a way to explore the living world. Last time I called them, they were checking out homegrown produce from the backyard garden. They were testing tomatoes that they had picked, taking the flesh of their skin, putting it in a test tube, mixing it with chemicals to extract DNA and then using their home DNA copier to test those tomatoes for genetically engineered traits.
이런 세상에서 이미 살고 있는 가족들이 있습니다. 일례로, 다니엘스 가족은 시카고 외곽에 있는 집 지하실에 DNA연구실을 만들었습니다. 박사 학위를 가진 과학자 집안이 아닙니다. 그저 가족과 함께 재밌고 창의적인 일을 하며 시간 보내는 걸 좋아하는 평범한 가족입니다. 브라이언은 낮에는 사모펀드회사의 경영진으로 일하고 밤과 주말에는 7살과 9살의 아이들과 함께 DNA로 실험을 합니다. 생생한 세상을 탐구하기 위해서죠. 지난번에 통화했을 때 다니엘스 가족은 뒷마당에 직접 기른 채소들을 관찰하고 있었습니다. 직접 딴 토마토를 실험해보고 있었어요. 과육을 채취하여 시험관에 넣고 DNA를 추출하기 위한 화학 약품과 섞어 가정용 DNA복제기를 이용해 조작된 유전 형질이 있는지를 실험했습니다.
For the Daniels family, the personal DNA machine is like the chemistry set for the 21st century. Most of us may not yet be diagnosing genetic conditions in our kitchen sinks or doing at-home paternity testing.
다니엘스 가족에겐 개인용 DNA검사 기계가 21세기 버전의 과학 실험 세트같은 것입니다. 우리 중 대부분은 아직은 주방 싱크대의 유전자 상태를 검사하거나 집에서 친자확인검사를 하고 있지 않습니다.
(Laughter)
(웃음)
But we've definitely reached a point in history where every one of you could actually get hands-on with DNA in your kitchen. You could copy, paste and analyze DNA and extract meaningful information from it. And it's at times like this that profound transformation is bound to happen; moments when a transformative, powerful technology that was before limited to a select few in the ivory tower, finally becomes within the reach of every one of us, from farmers to schoolchildren. Think about the moment when phones stopped being plugged into the wall by cords, or when computers left the mainframe and entered your home or your office.
하지만 인간 역사에서 모든 사람이 자기 집 주방에서 유전자에 실제로 접근할 수 있는 시점에 도달했습니다. DNA를 복제하고, 분석하고 유의미한 정보도 뽑아낼 수 있습니다. 바로 이런 시기에 엄청난 변화들이 찾아오게 되어 있습니다. 선택받은 소수의 학문 기관들에게만 한정되어 있었던 혁신적이고 강력한 기술이 우리 모두가 사용할 수 있게 되는 것이죠. 농부부터 학생들까지요. 전선에 매여 벽에 붙어있던 전화기가 무선이 되었던 순간이나 컴퓨터가 본체와 분리되어 집과 사무실에 들어오게 됐었던 순간을 생각해보세요.
The ripples of the personal DNA revolution may be hard to predict, but one thing is certain: revolutions don't go backwards, and DNA technology is already spreading faster than our imagination.
개인적 DNA 검사 혁명의 파장은 예측하기 힘들지만 이거 하나는 확실합니다. 혁명을 퇴보하지 않습니다. DNA 기술은 이미 우리 상상보다 빠른 속도로 확산되고 있습니다.
So if you're curious, get up close and personal with DNA -- today. It is in our DNA to be curious.
그러니까 궁금하시다면 당장 오늘부터 유전자와 개인적으로 가까워지세요. 우린 호기심 유전자를 갖고 있으니까요.
(Laughter)
(웃음)
Thank you.
감사합니다.
(Applause)
(박수)