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AI, 5억년 진화 시뮬레이션으로 신규 형광 단백질 탄생 생명과학 분야의 선도적인 AI 연구소 EvolutionaryScale이 획기적인 AI 모델 ESM3를 공개했습니다. ESM3는 자연계에서 5억 년의 진화 과정을 거쳐야만 생성될 수 있는 새로운 녹색 형광 단백질(GFP)을 단 몇 번의 연산으로 만들어내는 데 성공했습니다. 이는 AI가 단백질을 생성하는 능력을 갖추게 되었음을 의미하며, 신약 개발, 재료 과학, 탄소 포집 등 다양한 분야의 발전에 기여할 것으로 기대됩니다. ESM3 개발팀은 단백질 분야에 AI를 적용하는 선구자로, 최초의 단백질용 트랜스포머 언어 모델인 ESM1을 개발한 바 있습니다. 이전 모델인 ESM들은 수억 개의 메타게놈 단백질 구조를 밝히는 데 기여하는 등 획기적인 과학 연구를 지원해 왔습니다. ESM3는 1조 테라플롭스(teraflops)라는 방대한 컴퓨팅 파워를 사용하여 지구상의 27억 8천만 개 단백질 데이터셋으로 학습되었습니다. 이는 생물학 분야의 어떤 모델보다도 뛰어난 규모입니다. 특히 ESM3는 단백질의 서열, 구조, 기능을 동시에 추론하는 최초의 생성형 AI 모델로, 과학자들이 단백질을 이해하고 새로운 단백질을 창조하는 것을 가능하게 하여 생물학을 프로그래밍 가능한 영역으로 만들고 있습니다. EvolutionaryScale의 공동 창립자이자 최고 과학자인 Alexander Rives는 "ESM3는 AI가 구조물, 기계, 마이크로칩을 설계하고 컴퓨터 프로그램을 작성하는 방식처럼, 원리로부터 생명체를 설계하는 미래를 향한 발걸음"이라고 말했습니다. ESM3는 연쇄적 사고(chain of thought)를 통해 GFP의 가능한 서열과 구조를 추론하도록 프롬프트되었으며, 5억 년의 진화 과정을 뛰어넘어 새로운 형광 단백질을 생성했습니다. GFP는 해파리의 발광과 산호의 생생한 형광 색깔을 담당하는 독특한 단백질로, 분자 생물학에서 세포 내 분자를 관찰하는 중요한 도구로 활용됩니다. 이러한 변이를 계산적 또는 실험적 기법으로 생성하는 것은 과학적으로 기록된 바 없으며, 자연 진화로는 5억 년 이상이 소요될 것으로 분석됩니다. EvolutionaryScale은 ESM3 모델을 과학 연구자들에게 공개했으며, API를 통한 비공개 베타 테스트도 시작했습니다. 또한 Amazon Web Services(AWS) 및 NVIDIA와 협력하여 신약 개발부터 합성 생물학까지 AI 기반 애플리케이션 개발을 가속화하고 있습니다. AWS와의 협력을 통해 수십만 명의 연구자와 상위 10개 글로벌 제약 회사들이 Amazon SageMaker, Amazon Bedrock, AWS HealthOmics 등 AWS의 생성형 AI 및 건강 서비스를 통해 ESM3 모델에 쉽게 접근할 수 있게 됩니다. NVIDIA와의 협력을 통해 ESM3 모델의 학습 및 추론 성능이 최적화될 예정입니다. 한편, EvolutionaryScale은 Nat Friedman, Daniel Gross, Lux Capital이 주도하고 Amazon, NVentures(NVIDIA의 벤처 캐피탈 부문) 등이 참여한 시드 펀딩 라운드에서 1억 4,200만 달러 이상을 유치했습니다. 이 자금은 모델의 역량을 더욱 확장하는 데 사용될 예정입니다. EvolutionaryScale은 생명 과학 분야를 위한 인공지능 개발에 전념하는 선도적인 AI 연구소이자 공익 기업입니다. 2023년 7월 설립된 이래, 건강, 환경 과학 등 다양한 분야에서 획기적인 연구 개발을 지원하는 모델을 개발해 왔습니다.