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  • 인생의 추억을 남기는 대학원생
바이오&제약 이야기/[일본 유학]

일본 대학원 도전기(9-2). 연구(학업)계획서-AI를 활용해보자

by Ki-ra 2023. 10. 1.
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 AI의 도움은 받되, 내가 해야 할 일을 모두 맡기지 말자

 제목만 보면 AI가 나의 일을 전부 해준 것 같겠지만, 나는 내가 생각한 계획을 미리 적어서 GPT에게 검토를 맡기는 방식을 사용했다. 물론 처음부터 GPT에게 구체적으로 계획을 요구해도 만들어 주긴 하지만, 최신 정보는 포함되지 않기 때문에 이미 발표된 연구일 수도 있다. 그렇기에 무조건 본인이 직접 다시 확인을 해야 한다.

 연구계획서 작성에 AI를 활용하는 것은 잘못된 것이 아니다. 최신 기술을 적절히 활용하여 많은 정보를 짧은 시간 내에 파악할 수 있다면 그 또한 능력이다. 다만, 그대로 베끼거나 표절을 하는 것은 절대 옳지 않고, 완전히 의존하는 것도 본인의 연구 능력을 상실할 수 있기에 해선 안 될 일이다. 어쨌든 인류의 삶을 더 편리하게 만들어 주기 위한 AI이니 잘 활용하면 분명 도움이 된다.

지난 파트 1에서 소개한 연구계획서의 구성은 다음과 같다.

  • 해당 연구실을 선택한 이유
  • 연구실에서 하고 싶은 연구(연구분야 선택) 설명
  • 연구분야 선택 동기 및 연구의 중요성 설명
  • 현황 파악(선행연구) 및 문제 인식
  • Introduction & Background
  • Hypothesis & Expected results
  • Method and Materials
  • Discussion
  • Reference

파트 2에서는 Introduction & Background부터 시작이다. 이쪽은 그냥 논문 구성과 같아서 논문을 요약해서 작성한다고 생각하면 되겠다.

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  • Introduction & Background: 
     내 연구의 바탕이 되는 기본 정보를 작성한다. 예를 들면 「유방암에 효과적인 새로운 *** 치료 방법 제시」를 연구 주제로 선택했다면, 유방암이 무엇인지, 어떤 유방암 종류가 있는지 등을 일부 설명해야겠다. 이 부분도 단순한 정보의 나열이기 때문에 큰 고민 없이 리뷰(review) 논문을 보고 작성하면 되겠다. 다만, 최신 리뷰 논문일수록 최신 연구 결과까지 포함되어 있기 때문에 되도록 최신 리뷰 논문을 보길 추천한다.
     
    논문이나 사이트에서 인용할 경우 반드시 인용했음을 적어준다. 인용 방식은 논문 인용 방식 중 어떠한 것을 사용해도 상관없다.
     ChatGPT를 사용하면 어디서 온 정보인지 인용을 할 수 없으므로 주의하자. 이 파트에서, 인용이 없는 것은 말이 안 된다.
예시)
※ Introduction & Background:
 유방암은 여성과 남성 모두에게서 발생할 수 있는 종양으로, 주로 유방 조직에서 발생하는 암입니다. 여성들 사이에서 가장 흔하게 발견되는 암 중 하나이며, 남성들에서도 발생하지만 훨씬 드물게 나타납니다. 유방암은 다양한 종류의 세포에서 발생할 수 있으며, 이러한 다양성은 암의 성격, 예후 및 치료 방법에 영향을 미칠 수 있습니다. 한국 여성의 **%가 유방암을 앓고 있고, 그중 ***치료법이 최근에 많이 이용되어 생존율이 **% 정도입니다. 그러나 *** 치료법을 사용할 수 없는 여성들도 있으므로 이들을 위한 새로운 치료법이 필요한 실정입니다.

☆ Tip: A4 반 장 정도의 분량이 적당하고 한 장은 넘지 않게 작성한다. 리뷰 논문 검색 시 「Google Scholar」에서 Review 탭을 설정해 두고 검색하면 리뷰 논문만 빠르게 찾을 수 있다.

 

  • Hypothesis & Expected results:
     본인 연구 주제의 가설과 예상 결과를 작성해야 한다. 가설은 크게 하나가 될 수도 있고, 작게(세부적으로) 여러 개가 될 수 있다. 세부적인 가설들은 쉽게 말하면 논문에서 볼 수 있는 Figure로 증명되는 것들이다.
     예를 들면, '새로운 치료약은 **농도 이하에서 전체 유방암세포의 50% 이상 죽일 것이다'라는 가설을 설정했다면 Figure는 이것을 증명하기 위해서 실제로 유방암세포에 치료제를 농도별로 처리하여 얼마나 죽이는지 관찰할 것이다. 이렇듯 어려울 것 없이 논문의 Figure 하나마다 가설을 설정했고 증명했다고 보면 된다.

     예상 결과의 경우엔 기존의 논문에서 실험 결과를 참고해야 한다. 지금까지 세상에 없던 첫 연구라면 참고할 수 있는 연구가 없겠지만, 분명 우리가 하려고 계획하는 연구는 선행 연구가 있다. '선행 연구에서 ~~~ 결과를 보였기 때문에 나의 가설에 대한 예상 결과는 *** 일 가능성이 있다'라는 식으로 활용할 수 있겠다. 그러나, 가설에 비해, 예상 결과는 반드시 포함시켜야 하는 것은 아니므로 필요하다고 판단되면 작성하길 바란다. (틀려도 괜찮다. 실험을 해야만 알 수 있기 때문에 본인의 로직만 잘 설명하면 된다.)
예시)
※ Hypothesis & Expected results:
 (가설. 1) 새로운 치료제는 ## 농도 이하에서 *** 유방암세포의 50% 이상을 죽일 것이다.
 (가설. 2) 새로운 치료제는 ## 농도 이하에서 실험 쥐에 인위적으로 심어 놓은 암 크기를 줄일 것이다.
 (예상 결과) 2021년에 이루어진 *** 선행 연구에서 기존의 치료제는 #* 농도에서 *** 유방암세포의 50% 이상을 죽인다는 결과가 있었다. 새로운 치료제는 기존의 치료제 대비 세포 표면의 수용체에 대하여 더 높은 결합력을 가지고 있으므로 #* 농도보다 더 낮은 ## 농도 이하에서 *** 유방암세포의 50% 이상을 죽일 것으로 예상한다. 또한, 실험 쥐에 인위적으로 심어 놓은 암 크기를 유의미하게 줄일 것으로 예상한다.

☆ Tip: 선행 연구 논문 검색은 「Google Scholar」에서 검색을 하면 된다. 어느 선행 연구를 참고했는지 구체적으로 밝혀주어 교수가 읽었을 때 '이 친구가 진정 이 연구를 하고 싶어서 논문까지 찾아봤구나' 하는 인상을 주자. 가능하면 최신(5년 정도) 선행 연구를 참고하자. 너무 오래전 연구는 최근에 밝혀진 사실과 다를 수도 있다.

 

  • Method & Materials: AI의 도움을 가장 많이 받을 수 있는 부분
     모든 논문에서 제시하는 Method & Materials 파트를 참고해서 간단하게 적어주면 되겠다. 이 부분은 과학적 원리만 들어가기 때문에 여러 실험 기법에 대해 알고 있는 것이 중요하다. PCR, Western blot, ELISA, Flow cytometry 등의 기본적인 실험 기법의 원리를 이해하고 있어야 내가 설정한 가설을 증명하기 위해서 어떤 실험이 필요한지 선택할 수 있을 것이다. 'A 가설을 검증하기 위해서 B, C 실험 기법을 이용하여 ***을 확인 하겠다' 이런 방식이면 간단하게 되겠다. (나는 실험 방법을 조금 더 디테일하게 작성하긴 했다.)
     또한, 소설 쓰듯이 적지 말고 리스트화해서 깔끔해 보이게 작성하자
     
     학부생의 경우엔 어떤 실험이 필요한지 모르는 경우가 있을 테니 이럴 땐 ChatGPT에게 물어보면 된다.
     나는 실험을 큰 부류로 in vitro와 in vivo 파트로 나누어서 질문을 해봤다.

 


ChatGPT에게 in vivo 실험 계획에 관해 질문을 해보았다

ChatGPT에 in vivo 실험 계획을 질문하고 실험 목적(가설)까지 제시 해주었다.
Method & Materials를 깔끔하게 정리 해준다.
Expected results와 Considerations 까지 정리 해준다.

ChatGPT 답변의 처음부터 2021년 9월의 정보까지만 담고 있으니 최신 정보를 직접 확인하라고 나온다 ㅋㅋ.
이래서 내가 직접 해야 하고, AI는 보조적으로 활용해야 한다. 


ChatGPT에게 in vitro 실험 계획에 관해 질문을 해보았다

ChatGPT에 in vitro 실험 계획을 질문하고 실험 목적(가설)까지 제시 해주었다.
Method & Materials를 깔끔하게 정리 해준다.
예상 결과와 고려 사항을 설명 해준다.

 두 번 정도 질문을 해보니 ChatGPT가 항상 '직접 심도 있게 확인해라'라고 주의를 준다.
 최신 자료는 업데이트가 되어 있지 않기 때문에 언제나 논문에서 정보를 획득하고 나서 ChatGPT에서 교차 검증을 하거나, ChatGPT에서 대략적인 계획이나 아웃라인을 얻는 데 사용하면 유용하겠다.

 예시)
※ Method & Materials:
● Cytotoxicity assay; To measure IC50 of breast cancer cell line using CCK8
● Flow Cytometry; To confirm antibody binding percentage to receptors
● ELISA: To see cytokine secretion

☆ Tip: Method 부분 작성할 땐 GPT가 제시한 것처럼 리스트화해서 보기 좋게 만들자.

 

 ChatGPT와 대화를 할 때는 처음부터 디테일하게 질문하면 복잡해지니까 간단한 질문부터 시작해서 구체적인 질문으로 들어가자. 그리고 같은 질문이라도 반복 질문 할 때마다 대답이 달라지는 부분도 있으니까 여러 번 질문 해보는 것도 좋겠다.

 AI를 잘 활용하는 것도 연구자의 능력이 된 세상이 된 것 같다.
 이번 파트에서 중요한 것은 리뷰 논문과 AI를 활용하여 연구 계획의 기초 지식과 아웃라인을 빠르게 획득 하는 것이라고 생각한다.

 작성하다 보니 내용이 길어져서 연구계획서 콘텐츠는 3개 파트로 나누어야겠다. 마지막 부분은 파트 3에서 확인하자!

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