2024 September

September

SYNTHIFY

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BREAKING ABSOLUTE TIME AND SPACE - HOSUNG BAE

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TECHNOLOGICAL INVESTMENT TOWARDS THE BLIND

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THE ROLE OF QUANTUM COMPUTING IN REVOLUTIONIZING DRUG DISCOVERY

- ETHAN KIM

- MINSUNG CHOI

THE FUTURE: A DEEP DIVE INTO 6G TECHNOLOGY - AARON CHA

THE IMPACT OF NEUROSCIENCE TECHNOLOGIES IN NEUROLOGY - JOHN BHANG

THE USE OF AUGMENTED REALITY IN SURGERY - RHIANNA KIM

CRISPR AND ITS ROLE IN GENETIC ENGINEERING - HIBA YUSUF

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BREAKING ABSOLUTE TIME AND SPACE

HOSUNG BAE

RELATIVITY THEORY AND GPS “The theory of relativity has taught us that space and time are not separate entities, but rather intertwined in a four-dimensional fabric known as spacetime,” says Leonard Susskind, professor of physics in stanford university. In 1905, Albert Einstein published a groundbreaking paper named “On the electrodynamics of moving bodies.” Based on the two assumptions that are the relativity principle and the principle of constancy of light speed, this paper about special relativity theory yields the following conclusion: Space and Time are relative.

To understand the mesmerizing beauty of the special relativity theory, imagine a rocket flying at a high and constant speed. There’s a light emitter at the bottom of the rocket, and a light receiver at the top of the rocket. The distance between the bottom and the top is 30km. Now, the light signal is sent. The person inside the rocket notices that it takes approximately 1 second for the light to reach the top since the light speed is constant at about 30 km/s. In contrast, the observer outside would acknowledge that it takes longer for the light to reach the top since the rocket has moved a certain distance while the light is still flying. Hence, the light travels a longer distance and results in an expanded time, which is known as time dilation.

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However, we know that we live in the same world. If space and time varies for every single person, are we living in a separate world? This problem can be resolved using the Lorentz transformation. Suggested by Hendrick Lorentz, the Lorentz transformation describes the relationship between the two coordinate frames that are moving at a constant velocity. Thus, using this four dimensional coordinate transformation, we can ensure that we are present at the same four dimensional Minkowski space-time. Furthermore, Einstein presented his general relativity theory focused on gravity in 1915, expanding the theory to objects that have acceleration.

Although this weird theory might sound unfamiliar, we are feeling the power of relativity theory in our daily lives. GPS - Global Positioning System- is now a prevalent technology that guides us to our home, school, or company. The basic principle behind GPS is the triangulation method: engineers measure the distance between the satellites and the GPS receiver using the accurate atomic clock mounted on the satellites. Here comes relativity. The satellites are flying at a fast speed, and located high in earth’s gravitational field, thus creating the need for time correction.

Without the relativity theory, GPS will cause an error of about 10 km each day. Terrible, isn’t it?

“Look deep in nature, and then you will understand everything better,” says Albert Einstein. The enlightening, original idea of the relativity theory was only the result of his endless pursuit of understanding nature. The more we dive into the vastness of nature and universe, the more fascinating ideas pops out. Mathematics is merely a tool, and the important thing is the ideas behind it. Finding out the meanings behind the complex equations of relativity is what is actually mesmerizing. This is the beauty of science.

September 18, 2024/ Hosung Bae/ 18132@hafs.hs.kr 08

절대적 시간과 공간을 무너뜨리다 상대성 이론과 GPS "상대성 이론은 공간과 시간이 분리된 개체가 아니라, '시공간'으로 알려진 4차원 직물처럼 얽혀 있 다는 것을 가르쳐 주었습니다,"라고 스탠포드 대학교 물리학 교수인 레오나드 서스킨드는 말합니 다. 1905년, 알버트 아인슈타인은 "운동하는 물체의 전기역학에 대하여"라는 혁신적인 논문을 발표 했습니다. 상대성 원리와 빛의 속도 불변 원리라는 두 가지 가정을 바탕으로, 이 특별 상대성 이론 은 공간과 시간이 상대적이라는 결론을 도출합니다. 특별 상대성 이론의 경이로운 아름다움을 이해하기 위해, 일정한 속도로 비행하는 로켓을 상상해 보세요. 로켓의 바닥에는 빛을 방출하는 장치가 있고, 로켓의 꼭대기에는 그 빛을 받는 장치가 있습 니다. 바닥과 꼭대기 사이의 거리는 30km입니다. 이제 빛이 발사됩니다. 로켓 안에 있는 사람은 빛 이 꼭대기에 도달하는 데 약 1초가 걸린다고 생각합니다. 왜냐하면 빛의 속도는 약 30km/s로 일정 하기 때문입니다. 그러나 로켓 밖에 있는 관찰자는 빛이 꼭대기에 도달하는 데 더 오랜 시간이 걸린 다고 인식할 것입니다. 왜냐하면 로켓이 이동하는 동안 빛이 여전히 진행 중이기 때문입니다. 따라 서 빛은 더 긴 거리를 이동하며 시간이 확장되는데, 이를 '시간 팽창'이라고 부릅니다. 그러나 우리는 같은 세상에 살고 있다는 것을 알고 있습니다. 만약 모든 사람에게 공간과 시간이 다르다면, 우리는 각각 다른 세상에 살고 있는 걸까요? 이 문제는 로렌츠 변환을 통해 해결될 수 있 습니다. 헨드릭 로렌츠가 제안한 로렌츠 변환은 일정한 속도로 움직이는 두 좌표계 사이의 관계를 설명합니다. 따라서 이 4차원 좌표 변환을 사용하면, 우리는 같은 4차원 민코프스키 시공간에 존재 하고 있다는 것을 확신할 수 있습니다. 더 나아가, 아인슈타인은 1915년에 중력에 초점을 맞춘 일반 상대성 이론을 발표하여 가속을 가진 물체로 이론을 확장했습니다. 이 낯선 이론이 익숙하지 않을수 있지만, 우리는 일상 속에서 상대성 이론의 힘을 느끼고 있습니 다. GPS(전 지구 위치 확인 시스템)는 우리를 집, 학교, 직장으로 안내해 주는 널리 사용되는 기술 입니다. GPS의 기본 원리는 삼각 측량법입니다. 엔지니어들은 위성에 장착된 정확한 원자시계를 사용하여 위성과 GPS 수신기 사이의 거리를 측정합니다. 여기서 상대성 이론이 등장합니다. 위성 은 빠른 속도로 비행하며 지구의 중력장 높은 곳에 위치해 있어 시간 보정이 필요합니다. 상대성 이 론이 없다면, GPS는 하루에 약 10km의 오류를 발생시킬 것입니다. 끔찍하지 않나요? "자연을 깊이 들여다보라, 그러면 모든 것을 더 잘 이해하게 될 것이다." 아인슈타인의 말입니다. 상대성 이론의 계몽적이고 독창적인 아이디어는 그가 자연을 이해하려는 끝없는 탐구의 결과였습 니다. 자연과 우주의 광대함을 탐구할수록 더 흥미로운 아이디어가 떠오릅니다. 수학은 단지 도구 에 불과하며, 중요한 것은 그 이면에 있는 아이디어입니다. 상대성의 복잡한 방정식 뒤에 숨겨진 의 미를 찾는 것이 진정으로 경이로운 것입니다. 이것이 바로 과학의 아름다움입니다.

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TECHNOLOGICAL INVESTMENT TOWARDS THE BLIND ETHAN KIM

UNEVEN DISTRIBUTION The rate of technological advancement has reached an unprecedented and shockingly rapid speed.

This is especially true of the digital world, where it seems as if it is slowly(or perhaps not so slowly) overtaking reality. Humans are now living in a world where minimal movement is necessary; nearly all activities are dealt with inside the digital world of your phone. However, behind such profound development lies a hidden aspect of technology: its uneven distribution.

Take a quick walk outside. You will notice that it isn’t too hard to spot damaged, missing, and sometimes even misplaced tactile pavings, or what most people know as the ‘yellow blocks’ on the side of the road. As non-visually impaired people, this doesn’t seem like a big deal. On the other hand, this tactile paving is what becomes the eyes for the blind–the compasses for their daily journey. While numerous products such as the Apple Vision Pro, GPS navigators, or electric-car taxis are being developed, there doesn't seem to be a single solution for the worndown tactile paving. It is a questionable circumstance that those who need guidance in their travel–the blind–receive far less support and attention from society than the majority who don't necessarily require aid.

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Touching a different aspect, convenience stores are offering a QR code scan system, allowing customers to easily access information of and locate the products. Again, such a digital system is not present for the blind. Forget modern technology. To start with, the basic braille text embedded on the products–which enables the blind to identify each product–are rarely accurate.

For example, despite the innumerable types of sports drinks in the store, all of the brailes often read “ion drink”. The blind are not given the right to choose what they want to drink. With the lack of basic infrastructure, it seems absurd to even consider modern technology being applied.

Though it is reasonable in an economic view to invest technological development to the “majority”(un-handicapped people) to maximize profit, it is an undeniable fact that the enormously uneven distribution in research and development for various technologies must be dealt with as soon as possible. I hope society could truly emphasize and support minorities, ultimately allowing for a better world–a more equal and inclusive world.

September 9, 2024 / Ethan Kim / kshkim0128@gmail.com 13

불균형한 기술의 발전 속 시각 장애인들의 불가피한 시련 현재 과학 기술의 발전은 놀라울 정도로, 그 어느 때보다도 빠르고 급격하게 진행되고 있다. 특히 디지털 세계에서는 이 발전이 곧 현실을 능가할 것처럼 빠르게 진행되고 있다. 사람들은 최소한의 움직임만으로 일을 처리하고, 거의 모든 활동이 스마트폰 안에서 이루어진다. 하지만, 이러한 혁신 뒤에는 불균형한 기술의 분배라는 숨겨진 문제가 존재한다. 공원에서 산책을 할 때면, 손상되어있거나, 때로는 엉뚱한 곳에 놓인 점자 블록을 쉽게 찾을 수 있 다. 비장애인에게는 이것은 큰 문제가 되지 않지만, 시각장애인에게는 이 점자 블록은 그들의 일상 속에서 길을 안내해 주는 나침반과 같다. 현재 애플 비전 프로, GPS 네비게이션, 그리고 전기차와 같은 다양한 기술을 기반으로 하는 제품들이 개발되고 있지만, 낡은 점자 블록에 대한 해결책은 전 혀 찾아볼 수 없다. 단순한 이동에도 많은 도움을 필요로 하는 시각장애인들이 최소한의 지원조차 받지 못하는 현실은 불합리해보인다. 우리 근처의 편의점만 보아도, QR 코드 스캔 시스템을 통해 고객들이 상품 정보를 쉽게 확인하고 제품을 찾을 수 있도록 도와주는 기술을 도입하는 중이다. 그러나 이러한 시스템 역시 시각장애인 에게는 적용되지 않고 있다. 최신 기술은 고사하고, 스포츠 음료가 진열되어있어도 모든 점자가 "이 온 음료"라고만 표시되어 있는 것처럼 상품에 새겨진 기본적인 점자조차 정확하지 않은 경우가 많 다. 시각장애인들은 자신이 마시고 싶은 음료를 선택할 권리조차 보장받지 못하고 있다. 기본적인 인프라조차 제대로 갖추어지지 않은 상황에서 최신 기술의 적용을 논의하는 것은 어불성설에 지나 지 않는다. 최대의 이윤을 창출하는 것이 목적인 현대 사회의 경제적인 관점에서는 다수(비장애인)를 대상으 로 한 기술 개발에 투자가 집중되는 것이 당연하다. 그러나 다양한 기술의 연구와 개발에 있어 불균 형한 분배가 존재한다는 사실은 부정할 수 없다. 이러한 문제는 하루 빨리 해결되어야 한다. 소외된 소수에게도 사회적 관심과 지원이 충분히 보장되기를 바라며, 이를 통해 더욱 평등하고 포용적인 세상이 만들어졌으면 하는 바람이다.

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rug discovery, which was previously seen as a complicated and time-consuming process has been revolutionized through quantum computing. According to an article by PharmalsalManac, quantum computing has the potential to reduce the failure rate of drug development stages by 90 percent. Before elaborating, it is important to define what exactly drug discovery is about. Many may acknowledge drug discovery as the process of finding illegal substances, such as cocaine and heroin. However, quantum computing is used to aid the discovery of drugs that are used to cure diseases such as cancer and Alzheimers. Though many believe that quantum computing is a futuristic and science-fiction concept, it will soon play a crucial role in revolutionizing drug discovery and development.

ENHANCED MOLECULAR MODELING

Molecular modeling is a critical field where quantum computing brings lots of benefits to pharmaceuticals and other industries. Quantum computers can solve the Schrödinger equation faster than classical computers, providing a better picture of molecular stability and reactivity. This benefit allows the researchers to simulate the intricate structures of the molecules more accurately and within a shorter period. Specifically, quantum algorithms like VQE and QPE can be used to enhance the accuracy of simulation addressing the behavior of molecules, thus, predicting the interactions between drugs and targets more effectively. These enhanced simulations result in a better definition of the prospective therapeutic agents, which in turn enhances prospects of avoiding the time, effort as well as money required for the analysis of non-promising molecules.

Through the utilization of quantum computing, researchers can investigate deeper structures and interactions of the molecules, thus speeding up the drug discovery process.

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EFFICIENCY IN DRUG DEVELOPMENT There are numerous advantages that quantum computing offers in the process of drug development. Quantum computers can do calculations far faster than classical computers and this will greatly reduce the time and cost of developing drugs. This speed advantage is most useful during the lead discovery stage where large chemical spaces must be searched. Such combined hybrid quantum-classical workflows are proving to be one of the realistic solutions to real-life drug design challenges, leveraging the best of the two worlds. These combined architectures can apply quantum algorithms to precise computational areas that are problematic while using classical computers for other issues. In addition, the increased reliability of quantum simulation can make more mistakes in the development of drugs clearer before the project is fully developed.

The early exclusion of these compounds may help companies save a lot of time and money, and get rid of potential disappointments early on.

NOVEL PROBLEM-SOLVING APPROACHES Quantum computing also allows for entirely new strategies to be taken for drug discovery that may be impossible with classical computers. Consequently, Quantum Machine Learning (QML) enables scientists and researchers to accommodate larger datasets and produce quicker and more precise outcomes than those produced by traditional machine learning procedures. This capability is of special use in the assessment of large biological datasets and the detection of correlations that might correspond to novel drug targets. Studies have established that optimization algorithms like Quantum Annealing and Quantum Approximate Optimization Algorithms help in identifying multiple solutions at a go thus expediting the process of designing drugs. These quantum algorithms are capable of searching across chemical space and finding good drug candidates. Also, the drug discovery process becomes more efficient by using advanced simulations in quantum computing, and it has the added advantage of coming up with an entirely new class of drugs not foreseen using traditional quantum computing. Leveraging the characteristics of quantum systems allows chemists to search for structures and interactions that have not been identified before, which can be utilized for therapeutic application.

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Quantum computing also allows for entirely new strategies to be taken for drug discovery that may be impossible with classical computers. Consequently, Quantum Machine Learning (QML) enables scientists and researchers to accommodate larger datasets and produce quicker and more precise outcomes than those produced by traditional machine learning procedures. This capability is of special use in the assessment of large biological datasets and the detection of correlations that might correspond to novel drug targets. Studies have established that optimization algorithms like Quantum Annealing and Quantum Approximate Optimization Algorithms help in identifying multiple solutions at a go thus expediting the process of designing drugs. These quantum algorithms are capable of searching across chemical space and finding good drug candidates. Also, the drug discovery process becomes more efficient by using advanced simulations in quantum computing, and it has the added advantage of coming up with an entirely new class of drugs not foreseen using traditional quantum computing. Leveraging the characteristics of quantum systems allows chemists to search for structures and interactions that have not been identified before, which can be utilized for therapeutic application.

Through quantum computing, drug discovery and development will forever be revolutionized.

This technology is, and will continue to be instrumental as it enhances molecular modeling, is efficient in drug development, and provides novel problem-solving approaches. The embracement of quantum computing not only will lead to the development of groundbreaking medications but also may pave the way to a healthier future.nteractions that have not been identified before, which can be utilized for therapeutic application.

September 7 / Minsung Choi / choiminsung365@gmail.com 19

혁신적인 신약개발에 퀀텀 컴퓨팅이 미치는 영향 신약개발은 과거엔 복잡하고 시간이 많이 드는 과정으로 여겨졌지만, 퀀텀 컴퓨팅을 통해 혁신되 고 있습니다. PharmasalManac에 따르면, 퀀텀 컴퓨팅은 신약개발 단계에서 실패율을 90% 까지 줄 일 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 이에 대해 자세히 설명하기에 앞서, 신약 개발이 정확히 무 엇인지 아는것이 중요합니다. 많은 사람들은 신약개발을 코카인이나 헤로인과 같은 불법 물질을 찾는 과정으로 인식합니다. 하지만 퀀텀 컴퓨팅은 암이나 알츠하이머와 같은 질병을 치료하는 약 물을 발견하는 데 도움을 줍니다. 많은 사람들이 퀀텀 컴퓨팅을 미래적이고 공상과학적인 개념으 로 여기고 있지만, 곧 이 기술은 약물 발견과 개발을 혁신하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.

고도화된 분자 모델링 분자 모델링은 퀀텀 컴퓨팅이 제약 및 기타 산업에 많은 혜택을 제공하는 중요한 분야입니다. 퀀텀 컴퓨터는 슈뢰딩거 방정식을 고전적인 컴퓨터보다 더 빠르게 해결할 수 있어, 분자의 안정성과 반 응성을 더 잘 파악할 수 있습니다. 이러한 이점은 연구자들이 분자의 복잡한 구조를 더 정확하고 짧 은 시간 내에 시뮬레이션할 수 있도록 해줍니다. 특히, VQE 및 QPE와 같은 양자 알고리즘은 분자 의 행동을 다루는 시뮬레이션의 정확성을 향상시켜 약물과 표적 간의 상호작용을 더 효과적으로 예측할 수 있습니다. 이러한 향상된 시뮬레이션은 가능성 있는 치료제를 더 명확히 정의하며, 비효 율적인 분자를 분석하는데 필요한 시간과 노력, 그리고 비용을 절약할 수 있게 합니다. 퀀텀 컴퓨팅 을 활용하면 연구자들은 분자의 더 깊은 구조와 상호작용을 탐구할 수 있어 신약개발 과정을 더욱 신속하게 진행할 수 있습니다.

신약 개발의 효율성 향상 퀀텀 컴퓨팅이 신약 개발 과정에서 제공하는 많은 이점이 있습니다. 양자 컴퓨터는 고전적인 컴퓨 터보다 훨씬 더 빠르게 계산을 수행할 수 있으며, 이는 약물 개발에 드는 시간과 비용을 크게 줄일 것입니다. 이러한 속도 이점은 특히 화학적 공간을 많이 탐색해야 하는 “리드 발견 단계”에서 유용 합니다. 고전적 컴퓨터와 퀀텀 컴퓨터를 혼합한 설계는 신약 설계의 실제 문제를 해결하는 현실적 인 해결법으로 떠오르고 있습니다. 이 결합된 구조는 양자 알고리즘을 사용하여 고전적인 컴퓨터 로 해결하기 어려운 문제를 정확하게 처리할 수 있습니다. 또한, 양자 시뮬레이션의 신뢰도가 높아 지면 신약 개발에서의 실수를 더 일찍 발견할 수 있어, 프로젝트가 완전히 진행되기 전에 오류를 제 거할 수 있습니다. 이러한 화합물의 초기 배제는 시간과 비용을 절감하며, 초기 단계에서 안좋은 결 과를 피할 수 있게 해줍니다.

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혁신적인 문제 해결 접근법 퀀텀 컴퓨팅은 고전적인 컴퓨터로는 불가능했던 완전히 새로운 신약 발견 전략을 가능하게 합니 다. 결과적으로, 양자 기계 학습(QML)은 과학자와 연구자들이 더 큰 데이터 세트를 처리하고 전통 적인 기계 학습 절차보다 더 빠르고 정확한 결과를 도출할 수 있도록 도와줍니다. 이 능력은 특히 대규모 생물학적 데이터 세트를 평가하고 새로운 신약 표적과 연관될 수 있는 상관관계를 감지하 는 데 유용합니다. 연구에 따르면, 양자 어닐링 및 양자 근사 최적화 알고리즘과 같은 최적화 알고 리즘은 여러 솔루션을 한꺼번에 식별하는 데 도움을 주어 약물 설계 과정을 가속화합니다. 이러한 양자 알고리즘은 화학적 공간을 탐색하고 우수한 약물 후보를 찾을 수 있습니다. 또한, 퀀텀 컴퓨팅 에서의 고급 시뮬레이션을 사용하여 신약 발견 과정을 더 효율적으로 만들 수 있으며, 이는 기존 양 자 컴퓨팅을 통해 예측하지 못한 새로운 신약 군을 발견할 가능성을 제공합니다. 양자 시스템의 특 성을 활용하면 화학자들은 이전에 확인되지 않은 구조와 상호작용을 찾을 수 있으며, 이는 치료적 응용에 사용될 수 있습니다. 퀀텀 컴퓨팅을 통해 약물 발견 및 개발은 영원히 계속될것 입니다. 이 기술은 분자 모델링을 향상 시키고, 신약 개발에서 효율성을 제공하며, 새로운 문제 해결 방식을 가능하게 함으로써 중요한 역 할을 하고 있습니다. 퀀텀 컴퓨팅을 도입함으로써 혁신적인 신약이 개발될 뿐만 아니라 더 건강한 미래로 나아가는 길을 열 수 있을 것입니다.

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THE FUTURE: A DEEP DIVE INTO 6G TECHNOLOGY

AARON CHA

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s we stand on the verge of another great revolution in telecommunications, the arrival of the new technology, 6G, is going to be greater than the 5th generation technology, 5G. If the fifth generation changed the way of communication, streaming and interfacing with advancements in technology, the promise of the sixth generation will change it even more, with the introduction of unparalleled speed, extreme low latency, and new horizons for industries and people’s lives.

6G is not just coming - it is simply hovering on the edge of the universe.

Before we venture into the “new world”, let’s ask ourselves, what is 6G? 6G is the sixth generation of mobile cellular technology which is based on the fifth, but includes new measures that take it to the “next level”. Then, what does the abbreviation "G" mean? It simply stands for generation and every new generation is superior to its predecessor.

1G presented voice services. Dealing and talking became possible with 2G. Mobile internet and possibility to transfer data came with 3G. High-speed data used for streaming services and applications was 4G. The fifth generation was many times faster than the fourth and did not have such a high lag, which allowed the IoT, and self-driving cars to develop.

Now the 6G will take these advancements even further: Despite the maximum speed achieved with 5G being 10Gbps, with the latency of about 1ms, according to projections, 6G will achieve a speed of more than 100Gbps while the latency will be cut down to 0.1ms. This tremendous shift in reducing the latency period will open up some applications that are now considered science fiction like brain-computer interfacing technology and hyper realistic holographic communication.

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The most radical changements will be AI. AI will be embedded across all layers of the 6G network, controlling how data will be sent and received, managing large amounts of data to be processed, and so on. The importance of including AI in 6G networks is not only due to improvement in speed but also being able to address the data and needs of the user in real time.

While the positive transformations of 6G can be observed, there are specific obstacles that need to be addressed before this technology can be realistically deployed. For instance, sustainability is a significant part. More electricity is expected to be spent by the upcoming 6G networks than the 5G subunits, which causes concerns on the cost. Therefore, balancing energy demands of new telecommunication applications with new eco-friendly solutions will be a critical aspect of enabling the responsible roll out of 6G. Still, the impact of 6G will permeate every aspect of life from healthcare and education to transportation and entertainment. It will create innovation through rebuilding the world's connectivity and unveiling new technological prospects, changing industries. Not only this, we are going to see the tech-market go on an overdrive as more and more devices and applications start integration with 6G-innovation, changing the way we live our life.

In one word, 6G is not evolution; it is a “revolution”. With unimaginable speed, ultra-low latency, and revolutionary applications, 6G will reshape the world in ways we can not even imagine. This, indeed, is that moment in time when new dimensions, the world that we saw in movies, will be unlocked.

Sept 18 / Aaron Cha / chaaaron2009@gmail.com 25

미래: 6G의 급부상 인류는 또 하나의 거대한 통신 혁명을 앞두고 있으며, 6세대 기술(6G)은 5세대 기술(5G)보다 훨씬 더 큰 변화를 가져올 것으로 예상한다. 5G가 통신 방식, 스트리밍, 그리고 기술과의 상호작용을 혁 신했다면, 6G는 이를 한층 뛰어넘어 전례 없는 속도, 극도로 낮은 지연 시간, 그리고 산업과 우리의 삶에 새로운 가능성을 열어줄 것이다.

6G는 5세대 기술을 기반으로 하면서도 이를 한 단계 더 발전시킨 차세대 이동 통신 기술이다. 여기 서 “G”는 간단히 말해 “세대”를 뜻하며, 새로운 세대는 항상 이전 세대보다 더 뛰어나다.

1G는 음성 통화를 가능하게 했고, 2G에서는 통화와 문자 메시지가 추가되었다. 3G는 모바일 인터 넷과 데이터 전송 기능을 제공했으며, 4G는 스트리밍 서비스와 애플리케이션에 적합한 고속 데이 터를 도입했다. 5G는 4G보다 훨씬 빠른 속도와 낮은 지연 시간을 제공함으로써 사물 인터넷(IoT) 과 자율주행차 개발을 가능하게 한다. 이제 6G는 이러한 발전을 더욱 가속화할 것으로 예상된다. 5G는 최대 10 기가비트/초의 속도와 약 1미터/초의 지연 시간을 자랑했지만, 예측에 따르면 6G는 100기가비트/초 이상의 속도를 달성 하고 지연 시간은 0.1미터/초까지 줄어들 것이다. 이러한 엄청난 지연 시간 단축은 현재는 공상 과 학으로 여겨지는 뇌, 컴퓨터 인터페이스 기술이나 초현실적인 홀로그램 통신과 같은 새로운 응용 기술을 가능하게 할 것이다. 가장 급진적인 변화는 인공지능에서 나타날 것이다. AI는 6G 네트워크의 모든 계층에 내장되어 데이터의 송수신을 제어하고, 대량의 데이터를 처리하는 데 도움을 줄 것이다. 6G 네트워크에 인공 지능을 포함하는 것이 중요한 이유는 단순히 속도의 향상 때문만이 아니라, 사용자의 데이터와 요 구 사항을 실시간으로 처리할 수 있기 때문이다. 인공지능은 네트워크 운영을 최적화하고, 사용자 맞춤형 서비스를 즉각적으로 제공하며, 엄청난 양의 데이터를 효율적으로 관리할 수 있게 해줄 것 이다.

6G의 긍정적인 변화가 기대되지만, 현실적으로 이 기술을 배포하기 전에 해결해야 할 구체적인 과 제들도 존재한다. 그중 하나는 지속 가능성이다. 다가오는 6G 네트워크는 5G보다 더 많은 전력을 소비할 것으로 예상되어 비용에 대한 우려를 낳고 있다. 따라서 새로운 통신 응용 프로그램의 에너 지 수요와 친환경 솔루션 간의 균형을 맞추는 것이 6G의 책임 있는 도입을 가능하게 하는 핵심 요 소가 될 것이다. 그럼에도 불구하고 6G의 영향은 의료, 교육, 교통, 엔터테인먼트 등 삶의 모든 영역에 스며들 것이 다. 6G는 전 세계의 연결성을 재구축하고 새로운 기술적 가능성을 열어 혁신을 창출하며, 다양한 산업을 변화시킬 것이다. 또한, 6G 혁신과의 통합이 이루어짐에 따라 더 많은 기기와 애플리케이션 이 등장하면서 기술 시장은 더욱 활기를 띠고, 우리의 생활 방식에도 큰 변화를 가져올 것이다. 한마디로 6G는 단순한 '진화'가 아닌 '혁명'이다. 상상할 수 없는 속도, 초저지연, 그리고 혁신적인 응용 프로그램으로 6G는 우리가 상상하지도 못한 방식으로 세상을 재편할 것이다. 우리가 영화 속 에서 보았던 새로운 차원의 세계가 이제 현실로 열릴 순간이 다가왔다.

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THE IMPACT OF NEUROSCIENCE

TECHNOLOGIES IN NEUROLOGY JOHN BHANG

RECENT ADVANCEMENTS OF NEUROTECHNOLOGIES AND THEIR IMPACTS

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ecently, the rapid development of neuroscience technologies has transformed the way mental disorders are found and treated. Neuroscience technologies – also known as Neurotech – have made significant advancements in the ability to help individuals through new technologies such as advanced imaging and therapeutic tools. Due to the massive funding and development of Neurotech in recent years, many have found a renewed hope in previously unresolved diseases.

However, as neurotech continues to evolve, it is crucial to also consider the possible ethical implications that occur when information is highly limited and transparency is low. This article will discuss three key instances of Neurotech that transformed the medical industry.

Firstly, Magnetic resonance imaging (MRI), functional MRI (fMRI), and positron emission tomography (PET) scans are all Neurotech that have changed how doctors and researchers view and understand the brain. Through these scans, doctors and researchers managed to create tangible models of what they were working with, allowing them to quickly and accurately diagnose brain-related illnesses and symptoms of patients. As most medical procedures are time sensitive, this early, accurate diagnosis allowed patients to get treatment much faster, effectively increasing their chances of full recovery. Furthermore, these technologies enable researchers even now to delve deeper into the primary causes of mental disorders, which support the development of more targeted therapies and effective treatments.

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Secondly, recent advances in neurostimulation techniques such as Deep Brain Stimulation (DBS), Transcranial Magnetic Stimulation (TMS), and Vagus Nerve Stimulation (VNS) have introduced new treatment methods for mental disorders like Parkinson’s disease and depression.

DBS uses surgically implanted electrodes that send electrical impulses to specific brain regions.

TMS uses magnetic fields to stimulate nerve cells in a non-invasive way. VNS targets the vagus nerve to help regulate mood and epilepsy symptoms. These technologies, operated in moderation, allow for specialized and personalized treatments based on how much stimulation is needed for the patient.

Lastly, Neurofeedback and Brain-Computer Interfaces (BCIs) significantly help patients under rehabilitation. Neurofeedback is a technology that allows patients to gain control over their brain activity by providing real-time feedback. This offers benefits for those with ADHD, anxiety, and stroke-related conditions, as they can see for themselves what is going on within their brain.

Additionally, Neurofeedback allows doctors and researchers to see what the primary causes of those mental disorders are. BCIs, on the other hand, allow patients with severe disabilities to interact with their environment through direct communication between the brain and external devices. One famous example of BCIs is with Steven Hawking, who was able to communicate to a certain extent despite his mental condition..

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In conclusion, neuroscience technologies significantly impact the way neurological issues are approached by medical professionals, from diagnosis to treatment to rehabilitation. While future advancements will continue to improve outcomes, ethical considerations, particularly regarding accessibility and equitable distribution, must be addressed to ensure that the benefits of neurotechnologies are available to all.

Sept 18 / John Bhang / 1simonjohn9598@gmail.com 31

신경과학 기술의 발전과 그 영향 최근 신경과학 기술의 급속한 발전은 정신 질환의 진단 및 치료 방식을 근본적으로 변화시켰다. 신 경과학 기술(Neurotech)은 첨단 영상 장치 등을 통해 개인의 질병을 치료하는 데 많은 진전을 이루 었다. 이는 충분한 자금 지원과 연구에 의해 추진되었으며, 이전에 해결되지 않았던 질병에 대한 새 로운 희망을 제공하고 있다. 신경과학 기술이 점점 발전하고 있는 이러한 상황에서 정보가 부족하 고 투명성이 낮을 때 발생하는 윤리적 문제를 방지하는 것이 중요하다. 이 글에서는 의학 분야에서 혁신을 가져온 세 가지 주요 신경과학 기술의 사례를 소개할 예정이다. 첫째, 자기공명영상(MRI), 기능적 자기공명영상(fMRI), 양전자 방출 단층촬영(PET)은 모두 의사 와 연구자들이 뇌를 보고 이해하는 방식을 크게 변화시킨 신경과학 기술이다. 이러한 기술들은 연 구자들이 뇌의 구체적인 모델을 생성할 수 있게 하여 뇌 관련 질환을 더 빠르고 정확하게 진단할 수 있도록 돕는다. 대부분의 의료 상황들이 시간에 민간한 만큼, 이러한 초기의 정확한 진단은 환자들 이 신속하게 치료를 받아 완치될 수 있는 가능성을 높인다. 더욱이, 이러한 기술들은 연구자들이 현 재까지 정신 질환의 근본적인 원인을 탐구할 수 있게 하여 보다 효과적인 치료법 개발에 기여하고 있다. 둘째, 뇌심부자극술(Deep Brain Stimulation, DBS), 경두개자기자극술(Transcranial Magnetic Stimulation, TMS), 미주신경자극술 (Vagus Nerve Stimulation, VNS)과 같은 신경 자극 기술이 있 다. 이러한 기술들의 발전은 파킨슨병과 우울증 등 정신 질환들에 대한 새로운 치료 방법을 도입했 다. DBS는 특정 뇌 영역에 전기 자극을 주기 위해 이식된 전극을 사용하는 반면, TMS는 자기장을 사용하여 신경 세포를 자극한다. VNS는 미주 신경을 자극하여 기분을 조절하고 간질 증상을 완화 시킨다. 이러한 기술들은 각 환자의 상황에 따른 맞춤화된 치료를 가능하게 한다. 마지막으로, 환자들의 재활에 유용한 뉴로피드백(Neurofeedback)과 뇌-컴퓨터 인터페이스 (Brain-Computer Interface, BCI)가 있다. 뉴로피드백은 실시간 피드백을 제공함으로써 환자들이 자신의 뇌 활동을 제어할 수 있도록 하는 기술이다. 이는 ADHD, 불안증 및 뇌졸중 관련 질환을 가 진 환자에게 도움을 줄 뿐만 아니라 의사들에게 정신 질환의 근본적인 원인을 판별하는 데 도움을 준다. BCI는 장애를 가진 환자가 뇌와 외부 장치 간의 직접적인 통신을 통해 주위 환경과 상호 작 용할 수 있게 해준다. 유명한 예로는 스티븐 호킹이 있으며, 그는 신체적 제한에도 불구하고 BCI 기 술을 사용하여 소통할 수 있었다. 결론적으로, 신경과학 기술들은 진단에서 치료, 그리고 재활에 이르기까지 의사들이 신경학적 문 제를 다루는 방식에 큰 영향을 미치고 있다. 앞으로도 기술의 발전이 더 나은 결과를 가져오겠지만, 신경과학 기술들의 혜택이 모두에게 공평하게 제공될 수 있도록 접근성과 공정한 분배와 관련된 윤리적 문제를 반드시 해결해야 한다.

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THE USE OF AUGMENTED REALITY IN SURGERY How Innovative AR Technology is Transforming Surgical Procedures RHIANNA KIM

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magine stepping into an operation room where the future of medicine unfolds before all observers. Augmented reality (AR) – defined as “a medium that overlays digital information on the physical world in real time” by ScienceDirect – making its debut in the medical world feels like a scene from a science fiction movie, where surgeons smoothly control holographic screenings of anatomical structures as if they are clicking buttons in mid-air. This fantasy-like technology is becoming increasingly used in surgery, aiding medical experts and surgeons in numerous astonishing ways. But, how exactly is this cutting-edge technology setting a path to a revolutionary development in medical practices?

THE ROLE OF AUGMENTED REALITY IN SURGERY AR is widely known to have image simulation features. This technology is making transformative contributions in the surgical field, blending the power of computer science and medical expertise to aid surgeons and their maximum precision. Through the utilization of AR, surgeons are able to replicate real surgical procedures and visualize anatomy to enhance efficiency in the operating room.

So, how exactly does this technology carry out its function effectively?

An informative article on Surgical AR by Seetohul et al (2023) has revealed that AR-based procedures require precise patient-to-image registration between the real world and the digital world.Hence, they heavily depend on precise motion tracking through marker-based or markerless tracking mechanisms, mainly to ensure that surgeons can accurately manipulate tools and position surgical instruments to identify landmarks in the patient's anatomical structure.

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Marker-based trackers use predefined markers, like QR codes, to overlay digital information onto the real world. In contrast, markerless tracking relies on features such as skin texture and medical scan data to facilitate navigation without disrupting the environment. This approach combines data from accelerometers and various sensors, utilizing Convolutional Neural Networks (CNNs) for real-time object detection and positioning without physical markers. In these networks, robotic platforms equipped with optical, electromagnetic, ultrasonic, and mechanical sensors assist surgeons during procedures, with optical and electromagnetic sensors being the most common.

ELECTROMAGNETIC TRACKING SYSTEMS (ETM) EMTs utilize stationary magnetic coils which are placed near the patient to track movements by generating a magnetic field that helps sensors detect orientation and position, allowing for up to 360-degree motion detection. This system tracks the head movements of surgeons wearing headmounted displays (HMDs) which, according to Gartner, “is a small projection technology integrated into eyeglasses or mounted on helmets” and projects 3D virtual objects during surgery as shown in Pic. 2. However, a few prominent limitations of this system include visibility issues, reduced accuracy in cases of the sensor, and the magnetic source being too far apart. But luckily, increasingly advancing technology like the development of machine learning algorithms are aiding in the improvement of the performance of EMTs.

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OPTICAL TRACKING SYSTEMS (OTS) An interesting historical fact about optical tracking systems (OTS) is that they were first utilized during World War II, when optical sighting systems and gun detectors became essential for military operations (Seetohul et al., 2023). Impressively, it is still widely used in surgical navigation up till this day. Typical models of the OTS consist of a signal generator, detector, and a control system used to process signals for tracking. By joining at least three scattered and visible locations to create a recognised geometric pattern, this system uses cameras and visible markers to define the location of a 3D virtual object in space. In fact, it is capable of tracking multiple equipment and providing position data at frequencies that align with human motion. The data is processed through mathematical methods to accurately track the location and position of the stimulus. Despite its ability to track multiple tools at the same time, the requirement of significant computational power and electricity makes this device extremely costly.

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BENEFITS AND CHALLENGES One of the most transformative impacts of AR in medicine is its application in spine surgery.

Unlike traditional procedures, AR-guided surgeries enable surgeons to visualize the patient’s spine in 3D through the skin (Rosen, 2022). This technology helps surgeons accurately locate implants within the anatomy, leading to improved control and better visualization. As a result, surgical performance becomes more efficient and safer, enhancing focus on the patient, as opposed to relying on an overhead screen.

On a more general level, surgical AR has been proven to decrease the chances of complications during and after surgery, as well as reducing periods for recuperation. This technology also makes procedures a lot more efficient compared to traditional methods that often require many different scans to aid the surgeons, which lead to increased exposure to radiation and further complications like DNA damage and cancer. Nonetheless, there are still challenges that come with the use of AR. The most notable disadvantage is the expensive costs, which makes it difficult for many medical facilities to incorporate AR guidance in surgery. Furthermore, the novelty of this device requires extra training to increase familiarization to ensure successful outcomes.

Ultimately, the ongoing development of surgical AR brings promising expectations to rebuild healthcares in ways we have yet to imagine. By enhancing collaboration among medics and providing more personalized patient care, surgical AR could redefine standards in medical practice, leading to a new era of innovation in healthcare delivery.

September 7th 2024 / Rhianna Kim / rhihyunk@gmail.com 38

증강 현실(AR)의 수술 활용 혁신적인 AR 기술이 수술 절차를 어떻게 변화시키고 있는가? 수술실에 들어서면 미래의 의학이 눈앞에 펼쳐지는 상상을 해보세요. 증강 현실(AR)— "물리적 세 계에 실시간으로 디지털 정보를 겹쳐놓는 매체" (ScienceDirect)—는 마치 공상과학 영화의 한 장면 처럼 느껴집니다. 외과의사들은 마치 공중에서 버튼을 클릭하는 듯이 해부학적 구조의 홀로그램 모델과 상호작용합니다. 이 혁신적인 기술은 현대 수술에서 점점 더 중요한 도구가 되고 있으며, 의 료 전문가들에게 많은 혜택을 제공합니다. 그런데 이 첨단 기술이 어떻게 의학 실천의 혁신적인 발 전을 위한 길을 열고 있는 걸까요?

수술에서 증강 현실의 역할 AR의 이미지 시뮬레이션 기능은 잘 알려져 있으며, 수술에서의 변혁적 잠재력이 확실합니다. AR 은 컴퓨터 과학과 의료 전문 지식의 부족한 점을 메우며, 향상된 정밀성을 제공합니다. AR을 사용 함으로써 외과의사들은 절차를 시뮬레이션하고 복잡한 해부학을 시각화할 수 있어 수술과정을 더 효율적이고 안전하게 만듭니다.

Seetohul et al. (2023)의 유익한 기사에 따르면, AR 기반 수술은 실제 세계와 디지털 정보를 정렬 하기 위해 정확한 환자의 이미지 등록이 필요합니다. 이는 마커 기반 또는 마커 없는 추적 메커니즘 을 사용하여 정확한 움직임 추적을 통해 이루어집니다. 목표는 외과의사들이 도구를 조작하고 해 부학적 랜드마크를 정확하게 찾을 수 있도록 하는 것입니다. 마커 기반 추적은 QR 코드와 같은 미리 정의된 마커를 사용하여 디지털 데이터를 실제 물체에 투 사합니다. 마커가 없는 추적은 피부 질감 및 의료 스캔 데이터와 같은 기능을 사용하여 환경을 방해 하지 않고 내비게이션을 가능하게 합니다. 이 접근 방식은 가속도계 및 다양한 센서의 데이터를 결 합하여, Convolutional Neural Networks (CNNs)를 활용하여 실시간 물체 감지 및 위치 지정을 수 행합니다. 이러한 네트워크에서는 광학, 전자기, 초음파 및 기계 센서가 장착된 로봇 플랫폼이 수술 중 외과의사를 도와줍니다.

전자기 추적 시스템(EMTs) EMT는 환자 근처에 배치된 정지된 자기 코일을 사용하여 움직임을 추적하며, 이를 통해 센서가 방향과 위치를 감지할 수 있도록 돕는 자기장을 생성합니다. 이 시스템은 외과의사가 착용하는 헤 드 마운트 디스플레이(HMD)의 머리 움직임을 추적할 수 있으며, Gartner에 따르면 "안경에 통합 되거나 헬멧에 장착된 작은 프로젝션 기술"로 수술 중 3D 가상 물체를 투사합니다. 하지만 이 시스 템의 몇 가지 주요 제한사항으로는 가시성 문제, 센서의 정확도 저하, 자기원 간의 거리가 너무 멀 어지는 경우가 있습니다. 다행히도, 기계 학습 알고리즘의 발전과 같은 기술이 EMT의 성능 개선을 도와주고 있습니다.

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광학 추적 시스템(OTS) 광학 추적 시스템(OTS)은 제2차 세계 대전 동안 처음 사용되었으며, 광학 조준 시스템과 총기 탐 지기가 군사 작전에서 필수적이었습니다. 놀랍게도 이 시스템은 오늘날까지도 수술 내비게이션에 서 많이 사용되고 있습니다. OTS의 일반적인 모델은 신호 발생기, 감지기 및 추적을 위한 신호 처 리를 수행하는 제어 시스템으로 구성됩니다. 최소한 세 개의 흩어진 가시 위치를 결합하여 인식 가 능한 기하학적 패턴을 만들며, 이 시스템은 카메라와 가시 마커를 사용하여 공간 내 3D 가상 물체 의 위치를 정의합니다. 사실, 이 시스템은 여러 장비를 동시에 추적할 수 있으며, 인간의 움직임과 일치하는 주파수로 위치 데이터를 제공합니다. 데이터는 수학적 방법을 통해 처리되어 자극의 위 치와 방향을 정확하게 추적합니다. 그러나 여러 도구를 동시에 추적할 수 있는 능력에도 불구하고, 상당한 계산 능력과 전력이 필요하여 이 장치를 매우 비용이 많이 들게 만듭니다.

이점과 도전 과제 AR이 의학에 미치는 가장 혁신적인 영향 중 하나는 척추 수술에서의 적용입니다. 전통적인 절차 와 달리 AR 안내 수술은 외과의사가 피부를 통해 환자의 척추를 3D로 시각화할 수 있게 합니다. 이 기술은 외과의사들이 해부학 내에서 임플란트를 정확하게 위치시키는 데 도움을 주며, 결과적 으로 수술 성능이 더욱 효율적이고 안전해 집니다. 보다 일반적으로, 수술 AR은 수술 중 및 수술 후 합병증의 가능성을 줄이고 회복 기간을 단축하는 것으로 입증되었습니다. 이 기술은 수술에 필요한 다양한 스캔을 줄여 전통적인 방법보다 훨씬 더 효율적이며, 이는 방사선 노출 및 DNA 손상과 같은 추가 합병증을 예방하는 데 기여합니다. 그럼 에도 불구하고 AR 사용에는 여전히 도전 과제가 존재합니다. 가장 두드러진 단점은 높은 비용 입 니다. 이는 많은 의료 시설이 AR 안내 수술을 통합하기 어렵게 만듭니다. 또한, 이 장치의 새로움은 성공적인 결과를 보장하기 위해 추가적인 교육이 필요합니다. 결국, 수술 AR의 지속적인 발전은 우리가 아직 상상하지 못한 방식으로 의료를 재건할 수 있는 기 대를 제공합니다. 의료진 간의 협업을 향상시키고 보다 개인화된 환자 치료를 제공함으로써, 수술 AR은 의료 실천의 기준을 재정의할 수 있으며, 의료 제공의 혁신 시대를 여는데 기여할 것입니다.

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CRISPR AND ITS ROLE IN GENETIC ENGINEERING HIBA YUSUF

T

BRIDGING SCI-FI AND REALITY

his importance of CRISPR as a step toward a future where humans can play with the very building blocks of life seems very reminiscent of science fiction stories. This revolutionary tool is now making big impacts and changes to the field of genetic engineering, making real some possibilities that hitherto appeared to be the stuff of fantasy. So, what really is CRISPR, and how is it revolutionizing our ability to treat genetic diseases?

HOW EXACTLY DOES CRISPR WORK? CRISPR, short for Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, is one of the biggest game-changers for genetic engineering ever, allowing entirely new levels of accuracy in genetic modification. The heart of this groundbreaking technology lies in its ability to target specific sequences of DNA using a guide RNA and the Cas9 protein. The guide RNA directs the Cas9 to a specific location on the DNA strand, where Cas9 acts like molecular scissors, cutting the DNA. Once the DNA is cut, the cell's natural repair mechanisms take over, allowing for the insertion, deletion, or alteration of genetic material.

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CRISPR IN TREATING GENETIC DISEASES CRISPR-based gene editing opens new avenues toward the treatment of genetic disorders. Until recently, there were few traditional methods for treating genetic diseases, and most of them only provided symptomatic relief rather than removing the root cause. Now with the method called CRISPR, scientists can directly alter the faulty genes responsible for conditions such as sickle cell anemia or Huntington's disease and give hope for full recovery. For instance, in the case of Sickle Cell Anemia, CRISPR can be used to target and correct the defective gene responsible for producing abnormal hemoglobin. Similarly, in Huntington's Disease, CRISPR can eliminate the mutation that leads to the progressive degeneration of nerve cells.

ETHICS AND MOVING FORWARD The benefits of CRISPR technology for both patients and researchers are increasingly clear and visible. This technology has successfully achieved gene editing in a much more accurate way, targeting those genes that were previously believed to be unapproachable. But with great power comes great responsibility.

The ethical questions raised by CRISPR are complicated to say the least. The prospect of designer babies raises new ethical questions about how much choice parents should have over traits in their offspring. Gene drives, by their ability to alter entire populations of species, have implications for ecology that are not well understood. Apply CRISPR gene editing, and suddenly society must face all these issues and make laws and regulations regarding them.

To conclude, CRISPR is a tool of revolution for the cure of genetic diseases and a reshaping of the face of genetic engineering. However, the ethics of such a technology, as it progresses, should be kept in mind.

21 Sep, 2024 | Hiba Khan | hiba.malkan@gmail.com 44

소개

CRISPR가 유전공학에 미치는 영향

CRISPR의 중요성은 인간이 생명의 기본 요소를 다루는 시대를 향해 한 걸음 나아가는 기술로서, 마치 공상과학 소설을 떠올리게 합니다. 이 혁신적인 기술은 유전공학 분야에 큰 영향을 미치며, 과 거에는 환상에 불과했던 가능성을 실현시키고 있습니다. 그렇다면 CRISPR란 무엇이며, 어떻게 유 전 질환 치료 능력을 혁신하고 있을까요?

CRISPR는 어떻게 사용 되나요?

CRISPR는 "Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats"의 약자로, 유전자 편집 에 있어 가장 큰 변화를 가져온 기술 중 하나입니다. 이 기술의 핵심은 가이드 RNA와 Cas9 단백질 을 사용해 DNA의 특정 서열을 정확하게 타겟하는 능력입니다. 가이드 RNA는 Cas9을 DNA 사슬 의 특정 위치로 안내하고, Cas9은 분자 가위처럼 작용해 DNA를 자릅니다. DNA가 절단되면, 세포 의 자연적인 복구 메커니즘이 개입해 유전 물질의 삽입, 삭제 또는 변형을 가능하게 합니다.

CRISPR 기반 유전자 편집 CRISPR 기반 유전자 편집은 유전 질환 치료의 새로운 길을 열어줍니다. 최근까지는 유전 질환을 치료하는 전통적인 방법이 거의 없었으며, 대부분의 치료법은 근본적인 원인을 제거하지 않고 증 상 완화에만 그쳤습니다. 그러나 CRISPR를 통해 과학자들은 낫적혈구병이나 헌팅턴병과 같은 질 환을 일으키는 결함 있는 유전자를 직접 수정할 수 있게 되면서, 완전한 회복에 대한 희망을 주고 있습니다. 예를 들어, 낫 적혈구 빈혈의 경우, CRISPR는 비정상적인 헤모글로빈을 생성하는 결함 있는 유전자를 표적으로 삼아 수정할 수 있습니다. 마찬가지로, 헌팅턴병에서는 신경 세포의 점진 적 퇴행을 초래하는 돌연변이를 제거할 수 있습니다.

윤리적 고려와 잠재력 CRISPR 기술의 혜택은 환자와 연구자 모두에게 점점 더 분명해지고 있습니다. 이 기술은 이전에 는 접근하기 어려웠던 유전자를 훨씬 더 정확하게 타겟팅하며 유전자 편집을 성공적으로 수행하고 있습니다. 하지만, 큰 힘에는 큰 책임이 따릅니다.

CRISPR가 제기하는 윤리적 질문은 복잡합니다. '디자이너 베이비'와 같은 개념은 부모가 자녀의 특성에 대해 어느 정도 선택권을 가져야 하는지에 대한 새로운 윤리적 문제를 제기합니다. 유전자 구동 기술은 종 전체의 유전적 특성을 바꿀 수 있는 잠재력을 가지며, 생태계에 미칠 영향을 완전히 이해하지 못한 채 이를 적용하는 것은 위험할 수 있습니다. CRISPR 기술이 진전됨에 따라, 사회는 이러한 문제들에 직면하고 이에 대한 법과 규제를 마련해야 합니다. 결론적으로, CRISPR는 유전 질환 치료를 혁신하고 유전공학의 미래를 재편하는 기술입니다. 그 러나 기술이 발전할수록 그에 따른 윤리적 측면도 항상 염두에 두어야 합니다.

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Publication: Synthify (instagram: @synthifyofficial_) Editor: Hajin Ra, Eunha Jeon, Haelim Hahn, Jiyeon Park, Gabeen Ko, Ayeon Cho, Lucy Jang, Rachel Cho, Dominic Hahm, Colin Chung, Jason Hwang, Jian Hong Writer: Hosung Bae, Ethan Kim, Minsung Choi, Aaron Cha, John Bhang, Hiba Yusuf, Rhianna Kim Designers(HAFS Art Club MUSE): Eunha Jeon, Yena Oh, Heeseon Kim, Jiwoo Lim, Sooeun Ban, Taeun Kim, Yena Shim

SYNTHIFY

“The science of today is the technology of tomorrow.”

-Edward Teller