김현욱 연구실은 시스템 생물학적 접근을 통해 의료 및 바이오산업 분야의 다양한 문제를 해결하는 데 주력하고 있습니다. 본 연구실은 대사, 신호전달, 전사 조절 등 생명체 내에서 일어나는 복잡한 생물학적 네트워크를 구축하고, 이를 정량적으로 분석함으로써 생명현상의 근본 원리를 규명하고자 합니다. 특히, 대규모 오믹스 데이터와 문헌 정보를 통합하여 생물학적 네트워크를 모델링하고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 네트워크의 동적 특성과 핵심 조절 인자를 밝혀냅니다. 연구실은 의료 및 산업적으로 중요한 생물학적 시스템을 대상으로, 유전자 조작 타깃, 바이오마커, 약물 표적을 예측하는 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 이를 위해 다양한 오믹스 데이터와 임상 데이터를 통합 분석하고, 머신러닝 및 딥러닝 기반의 예측 모델을 개발하여, 암 등 다양한 질병에서 효과적인 치료 타깃과 진단 바이오마커를 발굴합니다. 또한, 산업 미생물의 대사 경로를 최적화하여 고부가가치 화합물의 생산성을 높이는 연구도 함께 진행하고 있습니다. 최근에는 인공지능(AI)과 빅데이터 기술을 적극적으로 도입하여, 약물 반응 예측, 약물-약물 및 약물-음식 상호작용 분석, 다중 약물 투여에 따른 생리적 변화 예측 등 정밀의료 분야로 연구 영역을 확장하고 있습니다. 전자건강기록(EHR)과 대규모 임상 데이터를 활용한 AI 기반 예측 모델을 통해, 환자 맞춤형 치료 전략과 신약 개발에 실질적인 기여를 하고 있습니다. 이와 더불어, 미생물 및 인간 세포의 대사 네트워크를 기반으로 한 시스템 대사공학, 합성생물학, 바이오파운드리 등 첨단 바이오공학 분야의 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 다양한 국제 협력 프로젝트와 산학연 공동연구를 통해, 지속가능한 바이오 생산 시스템 구축, 신약 후보물질 발굴, 차세대 치료제 개발 등 미래 바이오산업의 혁신을 선도하고 있습니다. 김현욱 연구실은 앞으로도 시스템 생물학, 인공지능, 합성생물학 등 첨단 융합기술을 바탕으로, 의료 및 바이오산업의 난제 해결과 사회적 가치 창출에 앞장설 것입니다. 이를 통해 정밀의료, 친환경 바이오생산, 신약 개발 등 다양한 분야에서 세계적 수준의 연구성과를 지속적으로 창출할 계획입니다.