한중수교 24 주년특집 SPETI- 생명 ( 연 ) 제 404 회과학기술정책포럼 중국바이오분야국가연구개발최근이슈와전망 곽상수 ( 농학박사 / Ph.D) sskwak@kribb.re.kr 한국생명공학연구원 (KRIBB) 식물시스템공학연구센터
발표내용 중국의전략 ( 꿈 ): 소강사회, 일대일로 중국바이오인프라 : 생물자원, 생물정보 보건분야 : 제약산업, 줄기세포 환경 / 에너지분야 : 기후변화 / 탄소경제 농업분야 : 식량안보, GM종자산업 한중사막화방지생명공학공동연구센터 대응전략
제 1 차중국과학기술조사단 : 전통동양약물 ( 중의약 ) : G7사업신동의약과제탄생 기간: 1992 년 6 월 18 일 ~ 6 월 30 일 목적 : 북경 / 상해 / 광주지역전통中醫藥연구관련 23개연구소 / 기업방문및연구협의 방문단구성 이상태단장 ( 과기처생물해양연구조정관 ) 장일무부단장 ( 서울대천연물연구소장 ) 김정규 ( 중외제약부사장 ) 양중익 ( 동아제약연구소부소장 ) 이종욱 ( 유한양행연구소장 ) 곽상수 ( 유전공학연구소선임연구원 ) - 생명공학기술조사단 ( 단원 ) (1996 년 7 월 ) - 사막화방지기술조사단 ( 단장 ) (2008년 7월 ) - 한중사막화방지생명공학공동연구센터설립 ( 센터장 )(2009년 12월 ) - 건조농업기술조사단 ( 단장 ) (2011 년 8 월 )
중국의전략 ( 中國夢 ) 국내전략 : 小康社會 1979.12 등샤오펑주석 : 3 단계발전전략 (3 步走 ) - 1 보 : 溫飽사회 ( 기본적인의식주해결 ) -2보: 小康사회 ( 골고루잘사는사회 ) - 3 보 : 大同사회 ( 모두다잘사는사회 ) [ 예기 ( 禮記 ) 예운 ( 禮運 ) 편 ] * 2012.11 시진평주석 : 전면적小康사회건설 - 중국공산당제 18 차전국대표대회 - 2020 년小康사회 : 중국공산당창당 (1921) 100 주년 2050 년大同사회 : 중화인민공화국정부수립 (1949) 100 주년 글로벌전략 : 一對一路 - 실크로드경제벨트중국사회주의핵심가치관 - 21 세기해상실크로드
21세기 : 무엇이문제인가? FAO: 2050 년 91억인구 ( 에너지 3~5배, 식량 2배 ) 동아시아 : 에너지 / 식량 / 환경, 고령화 / 토양황폐화문제등 에너지 에너지사용 환경 식량 인구 보건 산업혁명 에너지문제 환경문제 식량 / 보건문제
지구의당면한 6 가지문제 Lester Brown (1934~ ) - Worldwatch Institute 창립자, Earth Policy Institute 의장 - Who will feed China? (1995) < 땅의문제 : 사막화 / 황폐화> 1. Shrinking Forests 2. Losing Soil 3. From Grassland to Desert 4. Advancing Desert < 생물다양성 > 5. Collapsing Fisheries 6. Disappearing Plants & Animals - Plan B 3.0: 문명을위해모두나서자 (2007) - Plan B 4.0: 우리는미래를훔쳐쓰고있다 (2009) 6
UN 3 대환경협약 생물다양성협약 (1993 년발효 ) Convention on Biodiversity (CBD) *CBD COP12 (2014.9.29~10.3, 평창 ): 나고야의정서발효 ( 생명자원의이익공유 ) 기후변화협약 (1994 년발효 ) UN Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) * 녹색기후기금 (GCF) 유치 (HQ: 송도 ) * 녹색기술센터 (GTC): 미래부출연연구소 사막화방지협약 (1996 년발효 ) UN Convention to Combat Desertification (UNCCD) * UNCCD COP10 (2011 년 10 월 10~10 월 21 일, 창원 ) 사막화방지를위한농임업생명공학국제심포지엄 ( 조직위원장 ) ----------------------------------------------------------------- 리우 +20 정상회의 (2012.6.20~22) Nature 지의평가 (2012.6.7) [A 학점 ]: [F 학점 ]: - 온실가스배출 / 저감을추적하는연구 - 온실가스안정화 - 유전자변형농산물의규제 - 생물다양성보존 - 외교적인노력등 - 사막화방지등 7
중국의바이오인프라연구 : 생물자원 ABS ( 생물유전자원접근및이익공유 ): 2013년생물다양성협약 중국 : 생물다양성세계 8위 ( 북반구 1위 ) 생물자원관련연구소 중국과학원 (CAS, 1949): 120개연구소 (50,300명 staff) - ( 북경 ) 식물연구소, 우한식물원, 화남식물원, 상해진산식물원, 심천중국과학원식물원, 진령국가식물원등 - ( 북경 ) 동물연구소, 쿤밍동물연구소, 서북고원생물연구소 - ( 북경 ) 미생물연구소, ( 우한 ) 수생생물연구소, 청장고원연구소 - 농업자원연구센터등 중국농업과학원 (CAAS, 1957): 43개연구소 (10,000명 staff) 중국임업과학연구원 (CAF, 1958): 19개연구소, 28개관련기관 院士 (Academician): 원로 ( 전문가 ) 를존중하는사회 - 중국과학원원사 : 762명, 중국공정원원사 : 837명 KRIBB 해외생물소재센터한중생물소재연구센터 ( 중국운남성 ) ( 미래부지원 ) - 중국자생식물청향목 : 염증반응을줄이는물질, 특허등록 / 국내기업에기술이전 (2016, Dr. 오세량 )
CAS Institutes in Life Science
중국의바이오인프라 : 생물정보 BGI 社 (Beijing Genomics Institute) - 유전자정보해독을상업적으로하는중국민간회사 - 1999 년 9 월 9 일설립 (Human Genome Project 중국역할담당 ) - 2001년 HiSeq2000 128대구입 ( 세계최대 ) - 연구인력 : 약 4,000명 ( 평균나이 : 27전후 ) ( 연구자 700명, 생물정보분석가 1,000명, 기술자 1,000명등 ) - 2007년 Beijing시에서 Shenzen시로이전, BGI 社로개명 (Shenzen 시지원 : 4 년간 36 억원지원 ) - 핵심연구방향 : 의약분야, 농업분야 - CNS에논문발표 (2010년 14편, 2012년 36편매년증가, 중국5위 ) - Nature 紙 (2016년 6월 23일 ) The Sequencing Superpower First China conquered DNA sequencing Now it wants to dominate precision medicine too
Two Major Research Directions in BGI Human health ( 보건산업 ) Monogenetic Disorder Complex diseases Metabolic disorders (type II diabetes, obesity, etc) Cancer Neurodegenerative disease Personal genomics Human meta genome Plant, Animal, Microbial Genomes ( 농업산업 ) Sequencing new genomes Plant, animal (G10K, I5K) Bacteria, Fungi, Metagenomes (industrial, energy, pathogen, environmental, etc) (ERP) Molecular breeding and other industrial applications Crop Livestock Engineering microbes
중국의보건분야 : 제약시장 중국의제약시장 - 바이오의약품 ( 예방 / 치료의약품 ) - 합성의약품 - 중국전통의약품 (TCM, Traditional Chinese Medicine) 매출액 성장률성장 (20%)
투유유 ( 屠呦呦 ) 교수 ( 중국전통의학연구원 ) 투유유 ( 屠呦呦 ) 교수 ( 중국전통의학연구원 ) - 2015 년노벨생리의학상수상 - 개똥쑥에서추출한항말라리아치료제아르테미시닌
중국의줄기세포연구동향 ips세포 ( 만능줄기세포 / 역분화줄기세포 )(2006) - 경도대학山中伸弥교수 : 2012 노벨생리학의학상수상 - 비수정란유래로윤리문제해결, 환자자신세포이용으로거부반응없음 중국클론연구의실적 - 어류의최초클론 : 童弟周교수 (CAS 해양학연구소 )(1963) 세계최초 ips세포마우스小小 (Xiao Xiao)(Nature 2009) - 周琪교수 (CAS 동물연구소, 百人計劃유치과학자 ) 효율의획기적향상 : 鄧宖魁교수 ( 북경대 )(Cell Stem Cell 2008) - 암억제유전자조절로세포증식효율 100배향상 정부에의한연구비지원 / 연구수준향상 - 12 차 5 개년과학기술계획 (2011~2015): 5 년간약 6 천억원투입 - 줄기세포와재생의학연구 ( 북경시청화대, 상해시동제대, 광동시중산대등 4개센터 ) - 줄기세포은행 ( 북경, 상해, 광주등 6 개은행 ) 임상응용체계구축 - 2003년 인체배아줄기세포연구윤리지도원칙 제정 - 줄기세포임상연구병원 ( 수천임상 bed 확보 ) 출처 : 科學技術大國中國 : 유인우주비행에서원자력, ips 세포까지 (2013. 林幸秀저 )
Strategic Priority Research Program -- Major Funding Program of CAS through 2020 Program(A): Catering to nation s key strategic demands Stem Cell and Regenerative Medicine Space Science Climate Change: Carbon Budget and Relevant Issues The Next Generation of Information Technology (it) for Sensing China.. CAS "Innovation 2020" Stem Cell Research Project (2010-2015) Chief Scientist: Qi ZHOU Major Objectives: from bench to bedside Funding: 0.94 Billion RMB (160 Million USD) Supporting Institution: Institute of Zoology Participated Institutes: 18 +11 Participated Investigators: 110 PI + 2600 staff + Postdoc
Worldwide Impact of CAS Stem Cell Research International organization ranking -- CAS is ranked 4 th with 411 publications in 2014 -- CAS is ranked 2 nd with 20 patents in 2014
중국의에너지 / 환경분야 : 탄소경제시대 제 1 차한중기후변화대응공동위원회개최 (2016. 6/22~23, 23, 부산 ) 중국 - 온실가스총배출량세계 1위 * 2014년북경미중정상회담 : 온실가스감축에양국이합의 - 2030년목표 : 2005년탄소집약도기준 60~65% 삭감 - 화력발전소석탄사용량 : 35억톤 한국 - 온실가스총배출량세계 7 위 *1인당배출량 : 세계 7위 * 온실가스배출량증가속도 : 세계 1위 - 2030년목표 : 2030년배출전망치의 37% 삭감 - 화력발전소 : 석탄사용량 0.8억톤
中國 : 농업 ( 식량안보 ) 을중시 중국정부 ( 공산당 ) 의최대관심사 1. 2020년소강사회 ( 小康社會 ) 건설 - 조화로운사회, 과학적발전관등 2. 3 농문제 ( 농촌 / 농민 / 농업 ) 해결 - 중국공산당 / 國務院 1 호문건 (2004년이후 ) 중국식량안보주요목표설정 (2007) *2020 년식량자급률목표치 : 95% 중국 : 2004년부터식량수입국가로전락 - 대두 : 약 7 천만톤수입 (2014 년 ) Who will feed China? (1995, 래스트브라운 ) * 중국산업화 / 도시화로인한중국의식량문제는한국의환경문제, 식량문제로귀결됨. MOST ( 중국과학기술부 ) (2008-2020) - 작물유전체, GM 작물개발 : 3.9 B US$ 中糧그룹 (COFCO): 곡물유통회사로부상 - 네들란드 Nidera 매입 (2015) - 아시아최대곡물유통 Noble농업매입 (2015) 중국수입 2배로폭등 세계곡물폭풍흡입 19 중국발식량재앙오나 ( 서울신문13.2.23)
중국 GM 작물연구및재배현황 중국의 GMO 전략 - MOST, CAS, NRFC 등에서집중지원 - 해충저항성 GM면화재배승인 (1996) - 바이러스저항성파파야재배승인 (2006) - 해충저항성 GM 벼안정성심사통과 (2009) - GM식품의안전성공표 ( 농업부, 2015) - 켐차이나 : 세계 3 위종자기업신젠타인수 52 조원 (2016) - GM작물대규모재배계획 ( 농업부 2016) * GM종자강국을천명 GM작물 : 글로벌메가트랜드 - 28 개국 1 억 8 천 5 백만 ha ( 세계농지의약 12%, 한국농지면적의약 100배 ) - GM 종자시장 : 150억 US$ 중국 : GM작물재배 OK/ 지원 -11개작물60건재배승인 - 4 백만 ha GMO 재배 : 세계 6 위국가 - 자체개발 : 벼, 면화, 포플러등 한국 : 어디에심을것인가? -세계3위GMO 수입국가 - 7개작물 138건재배승인 - 상업적재배없음 - GM식품에대한이해도부족 20
중국의우주육종기술 兩彈一星 ( 원자 / 수소폭탄, 인공위성 ) - 원자탄 (1964) - 수소폭탄 (1967) - 인공위성 (1970) - 유인우주선 (2003) - 양자통신위성 (2016) 1987년 : 9번째귀환식위성에종자탑재 ( 우주육종시작 ) 2006년 : 스젠 ( 實踐 ) 8호 ( 우주육종만을위한위성 ) - 2020건의종자와미생물균종등탑재 - 우리나라토종종자 8 종도탑재 성과 : - 누계: 20 회종자탑재비행 - 28개성시 100여기관 : 우주육종실험참여 - 실험품종수 : 2,000여종 - 약 240만 ha에보급 - 단백질고함량벼, 비타민C 고함량피망, 무게 1kg 오이등 CAAS 작물과학연구소중국우주육종연구실 중국원자능농학회 ( 방사선농학회 ): 회원 1,000 명
Funding Trends for Plant Science in China ( 국가자연과학기금위원회 ) ( 국가 major basic research 프로그램 ) ( 국가 high-tech 프로그램 ) Annual Plant Science Publications from China
Publications in Plant Reproductive & Development Biology from China 20% Chinese Society for Plant Biology (2 년마다전체학회개최 ) - 식물생명공학과산업화위원회외 17 개위원회 ( 분과 ) (2 년마다분과학술대회개최 )
한국의식량자급률: 개념의위기? 곡물자급률 : 24% ( 사료용곡물포함 ) * 1960년대자급률 : 약 90% 식량자급률감소원인 1. 육류소비증가 ( 소고기 1 kg > 곡물 7 kg) 2. 농경지감소 ( 매년전체농경지의약 1%/2 만 ha) * 230 만 ha 에서 170 만 ha 로대폭감소 국내농지로는자급률현상유지도어렵다! ( 대책은?) 24
한중일의음식쓰레기비교 일본 : 못따이나이 ( もったいない ) - 아깝다 중국 : 따바오 ( 打包 ) - 포장해주세요 한국 : 세계 1위? - 년간 20조원낭비 - 1인당음식쓰레기 : 중국의 10배 殺生?: 국가단체벌?
Korea-China Biotechnology Joint Research Center to Combat Desertification 한중사막화방지생명공학공동연구센터 (www.bjrccd.re.kr) Background: - August 2008: MEST/Korea and MOST/China exchanged MOU statements on S&T cooperation in the field of combating desertification during the Seoul summit meeting between two countries. - December 2008: KRIBB/Korea and ISWC/China exchanged MOU statements t t on biotechnology collaboration research to combat desertification. - November 2009: MEST/Korea and MOST/China agreed to establish the BJRC to combat desertification. - October 2011: International Symposium on Agroforestry Biotechnology to Combat Desertification during UNCCD COP10 at Changwon, Korea. 26 Summit meeting (2008.8) KRIBB-ISWC (2008.12) Int. Symposium (2011.10)
중국조건불리지역 ( 사막화지역, 황토고원 ) Arid and semiarid areas accounted for 52% of national land Total Area 640 million ha Total Population 70 million 양링 Loess Plateau 황토고원 황토고원 ( 섬서성, 산시성, 감숙성, 영하자치구, 내몽고자치구 ) - 전체면적 640 m.ha의 2/3가황폐지역 27
사막화 ( 토양황폐화 ) 원인 ( 人災 ) Climatic factors (13%) Changes in global atmospheric conditions Human activites (87%) 사막화원인 : 과다한방목, 산림훼손, 부적절한물 / 토양관리등 * 중국 : 매년제주도면적의 15 1.5 배이상이사막화되고있음 * 이해당사자가관심을가지고참여 : 소득 (cash) 작물개발이관건임
사막화지역산업식물재배모식도 [ 포플러 ] - 방풍림 / 자원식물 [ 알팔파 ] -피복/ 사료작물 [ 고구마 ] - 소득작물 (cash) 29
생명공학기술을 이용한 사막화 방지사업은 기후변화 대응, 생물다양성 보존 및 식량, 바이오 에너지, 산업소재를 확보하는 블루오션이다! 30
고구마 : 최고의산업식물로재평가 *1763년대마도에서도입 ( 재배 250년 ) O 세계 7대식량작물 O 열대 / 아열대 / 온대지역에재배가능 O 식용, 사료용, 산업소재 ( 전분, 주정, 항산화물질 ) 생산용 O 건조등척박한토양에재배가능 O 토양유실이적고태풍등재해에강함 O 재배시농약과비료를거의사용하지않는친환경식물 O 지상부와지하부 (tuber) 를모두이용가능등 < 고구마의효능 > 조엄 (1717~1777) - 동래부사 - 충청도암행어사 - 경상도관찰사 - 조선통신정사 * 민생문제해결, 경제개혁에주력한목민관 일본농림수산성 (2003): 10a 당최고의부양인구 ( 탄수화물생산 ) - 옥수수 1 명, 쌀 2.4 명, 감자 3.4 명, 고구마 3.9 명 미국 CSPI (2007): 최고의건강식품 ( 항산화물질, 식이섬유, 칼륨등풍부 ) 미국농무성 (2008): 척박한땅의최고의전분에너지작물 ( 옥수수의 2.3 배탄수화물생산 ) 북한의식량문제 : 고구마가대안이다! 팔방미인고구마 ( 동아일보과학세상 2007 년 6 월 4 일 ) 고구마에게박수를 ( 월간삶과꿈, 2009년 9월호 ) 21세기구원투수고구마 ( 한국일보사이언스에세이 2011년 3월 7일 ) 기적의탄수화물고구마 (TV조선만물상 2014년 9월 28일방영 / 출연 ) 식량위기시대, 왜고구마에주목해야하는가? ( 환경일보 2014년 10월 1일 )
고구마의재평가 : 21 세기최고의산업식물 최고의건강식품, 척박한땅의적합한전분작물 : 항산화물질고함유 Ten Super Foods For Better Health! Sweetpotatoes can yield 2 ~ 3 times higher fuel ethanol than field corn Sweetpotato: Best starch crop especially on marginal lands Center for Science in the Public Interest (CSPI) (2007) USDA/Agricultural Research Service (2008) Ziska LH et al (2009) Biomass and Bioenergy 33: 1503-1508 미국공익과학단체 ( 식품영양운동단체 ) 32
고구마 : 21 세기글로벌구원투수 고구마 : 중국 / 한국의식량 / 건강 / 에너지 / 환경문제등을해결할수있음 내몽고쿠부치사막고구마시범재배중국농업과학원고구마연구소 /( 사 ) 미래숲과협력 [ 고구마 ] - 단위면적당최고의탄수화물생산 : 식량안보에기여 - 최고의건강식품 ( 암, 당뇨, 고혈압예방에도움 ): 고령화대응 - 척박한토양에최고의산업식물 : UN3 대환경협약에기여 - 재해에강하고토양유실이적고물이용효율이높음
한국유라시아이니셔티브와중국일대일로연계 북위 51 도 쿠부치사막 조건불리지역 : 건조지역고염분지역폐광산지역등 - 조건불리지역 : 건조지역, 고염분지역, 폐광산지역등 - 대상지역 ( 고구마북방로드개척 ): 중국, 카자흐스탄, 몽골 ( 남부 ), 중동, 알제리등
한중일고구마연구협의회 (TRAS) 설립 (2012) 제 5 차한중일고구마워크숍 - 2012 년 9 월 17~1919 - 제주 Ramada Plaza 호텔 - 참가자 : 125 ( 중국 60명 ) MOU: 중국농업과학원고구마연구소 - 2012 년 9 월 21 일 한중일고구마연구협의회 (TRAS) 결성 - 초대회장 (2013~2014): Dr. Ma Daifu - 2 대회장 (2015~2016): Dr. 곽상수 * 고구마 (2.3 Gb) 유전체해독 (2014~) - 농촌진흥청다부처유전체사업 ( 국립농업과학원, KRIBB) - 한중일컨소시엄구성 35 35
Sweetpotato Genemic Sequencing Consortium by TRAS Subcommittee 목표 : 척박한토양에적합한산업용생명공학고구마개발 5 th KCJ Sweetpotato Workshop - Omics session -initiativeof TRAS 2012 09 Xushu18 1 st meeting of SGSC (Jeju) fundamental information - discussion for task sharing - determine material: Xushu18 2013 04 Genome - 6X - 2.4 Gb 2013 03 2013 China Potato Expo (Beijing) - launched TRAS - discussion of sweetpotato genomic sequencing project 2014 01 sign MOU start project
한중일식물생명공학연구협의회설립 (2015) 제 1 차한중일식물생명공학공동심포지엄 (2016. 8. 4~5 Guiyang) 제 2 차한중일식물생명공학공동심포지엄 (2017. 8 Japan) 제 3 차한중일식물생명공학공동심포지엄 (2018. 8 Korea]
우리의대중국전략 1. 중국에대한이해와정보공유 - 대덕연구단지동아시아과학기술연구회 (2015.6~): 매월정례모임 - KRIBB 중국연구회 (2016.3~): 매일점심시간중국어수업 * 한국인들만모르는세가지 ( 조선일보 2013.1.8 김대중칼럼 ) : 셋째, 이웃인중국과일본이얼마나대단하고두려운존재인지인식하지못하는것같다. 개도국입장에서보면대단히무서운존재인중국과일본을양쪽에두고있으면서그들을우습게보는국민은한국인밖에없는것같다. 2. 지속가능한협력을위한전략수립 - 과거 24 년의한중과학기술협력사업의엄정한분석 - 중국의전략 ( 꿈 ) 과함께하는분야별협력연구방안수립 3. 對중국협력연구비대폭증액 - 중앙정부차원에서예산확보 - 국가과학기술연구회, 출연 ( 연 ) 차원에서예산배정
협력의 3 가지자세 - 愚問賢答 ( 우리의문제는현장에답이있다 ) - 持續可能 (sustainable) 권병현대사 - 松茂柏悅 ( 송무백열 ) (1938~ ) 1992 한중수교 TF 팀장前주중한국대사現 ( 사 ) 한중미래숲대표
짐로저스 (1942~ ): 상품투자의귀재 퀀텀펀드창업 (1969-1980): with 조지소로스 - 12 년간수익률 3,365% 365% - 1980년 37세은퇴 ( 자기몫 1400만 $) * 1990-1991 22개월간 52개국 6만5000마일오토바이여행 - Investment Biker ( 월가의전설세계를가다 ) * 1998.12-2002.1 3년간 116개국 15만2000마일자동차여행 - Adventure Capitalist: The Ultimate s Road Trip ( 어드벤처캐피털리스트 ). 2000 년 1 월 1 일결혼 1. 부자가되려면좋아하는일을하라! 2. 진로를고민한다면농업분야에뛰어들라 3. 자식에게유산을물려주지말고중국어가르쳐라이것이내최고의조언, 중국어는미래의국제언어 2014년 12월서울대 MBA 특강 : 중국과농업을강조!
경청해주셔서감사합니다! 谢谢大家! 곽상수 (sskwak@kribb.re.kr)