‘前 카이스트 총장’ 신성철 초빙석학교수中 기초과학 장기 계획으로 美 위협상아탑 벗어나 창업 허브 선도해야 ‘태양전지 석학’ 박남규 석좌교수단기 성과보다 질문의 깊이 평가를한국은 ‘과정 중심 과학문화’ 절실‘前  KIST 원장’ 문길주 석좌교수‘한강의 기적’ 방식 머물러선 안 돼바이오·연구로 의대생들 유도해야‘유전체 분야 석학’ 주영석 교수의대 쏠림은 경제적 이유가 더 커의과학자 ‘성공 모델’ 있어야 관심‘하버드서 당뇨 연구’ 김현기 교수난치 질환 극복엔 기초과학 필수직업 안정 보장돼야 인재 몰릴 듯“세계 최고, 최초, 유일한 연구를 장려하라.” “과학기술계 인재 양성이 곧 안보와 국방이다.” “한강의 기적은 끝났다. 구태적인 인재 양성 방식을 버려라.” 과학기술계 인재 양성을 위한 석학들의 제언은 이공계 전공자의 진로 다양화, 꾸준한 연구 지원, 기술·산업 변동에 대응할 인재 공급체계 구축 등 서울신문 사이언스랩이 약 2개월간 취재하며 공감했던 해법과 같았다. 하지만 석학들은 이런 과학기술계의 지속된 호소가 그간 빈 메아리로 사라졌다는 점을 강조했다. 정부의 투자와 의지, 과학자를 대접하는 사회의 호응, 기업의 장학 지원 등 연구 생태계를 향한 모두의 노력이 필요한 이유다. 신성철(74) 카이스트 물리학과 초빙석학교수(전 카이스트 총장)는 18일 “20세기 군사 패권 시대에는 나라를 지키는 군인에 대해 국가가 예우한 것처럼 21세기 기술 패권 시대에는 과학기술인이 나라를 지킨다는 인식하에 과학기술인 양성과 지원, 예우 등이 필요하다”며 “이를 통해 우수 인재들이 과학기술인으로서 직업적 가치와 보람, 자부심을 갖게 할 필요가 있다”고 말했다. 이어 그는 “이공계 전공자들이 진출할 수 있는 분야가 단순히 교수나 연구자뿐 아니라 창업가, 기업 CEO 등 다양하다는 것을 보여줄 수 있어야 한다”고 덧붙였다. ●尹정부 예산 삭감, 과학정책 불신 초래 3세대 태양전지 개발을 선도하는 동시에 노벨화학상에 가장 가까운 한국 연구자 중 한 명인 박남규(66) 성균관대 화학공학부 종신석좌교수도 한국 과학기술의 약점으로 ‘단기 성과 중심의 구조’를 꼽았다. 박 교수는 “연구는 장기적 안목과 실패를 감수하는 인내가 필요하다”며 “현재 한국 사회에 필요한 것은 과정 중심의 과학문화”라고 지적했다. 그는 “과학기술 연구는 단기간에 성과가 나오는 일이 아니며, 꾸준히 지속하는 것으로부터 진정한 혁신이 탄생한다. 성과보다는 질문의 깊이를 평가하는 시스템이 마련될 때 한국 과학기술은 진정한 도약을 이룰 것”이라고 했다. 신 교수도 “지난 정부의 갑작스러운 연구 예산 삭감은 연구의 연속성에 타격을 줬을 뿐만 아니라 정부의 과학기술 지원 정책에 대한 불신을 조성했다”고 지적했다. 중국이 현재 모든 과학기술 분야에서 미국을 위협하며 세계적 경쟁력을 갖추게 된 것은 첨단 기술 개발 계획인 ‘863 계획’과 기초과학 강화 계획인 ‘973 계획’을 통해 20~30년 동안 안정적으로 연구를 지원했기 때문이라고 부연했다. 특히 신 교수는 “우리는 ‘세계 최고(Best), 최초(First), 유일한(Only) 연구’(BFO)를 추구해야 한다”며 “이를 위해 도전적 실패가 예산 낭비가 아니라 새로운 창조적 밑거름이 된다는 사회적 인식이 정착되어야 한다”고 말했다. 그는 세계적 과학기술 경쟁력 확보를 위한 대학 교육 혁신도 강조했다. 한국 대학들이 전통적인 교육·연구 중심의 상아탑에서 벗어나야 한다는 것이다. 또 기술사업화를 대학의 중요한 사명으로 여기고 기술 기반 스타트업 창업의 허브가 될 수 있어야 한다고 조언했다. ●국가 산업 경쟁력, 인력 수급에 달려 한국과학기술연구원(KIST) 원장을 역임한 문길주(75) 고려대 에너지환경대학원 석좌교수도 “예전 방식으로 인재를 양성하고 확보하는 것은 힘들다고 생각한다”며 “1960~80년대 한강의 기적을 이룬 성과에 취해 여전히 과학기술 인재 양성의 방법론 부문에서 안일하고 과거에 머물러 있는 듯싶다”고 꼬집었다. 과학기술정책연구원(STEPI)가 최근 발간한 ‘아웃룩 2026’에서 임미정 STEPI 과학기술인재정책센터장은 “기술변화 속도가 빠르다는 것이 첨단기술·산업의 주요 특징인 데다가, 최근 기술 및 산업의 발전은 기술 외 다양한 요인에 의해 영향을 받는다”며 “기술인력의 적시 공급은 산업경쟁력과 연결되므로, 기술·산업 변동성에 대응하는 유연한 기술 인력 공급체계의 구축이 무엇보다 중요하다”고 말했다. 과학기술계 인재 부족의 고질적 문제로 지적되는 의대 쏠림에 대한 문제의식도 많았지만, 의과학 영역의 확장으로 대응할 수 있다는 주장도 적지 않았다. 실제 국내 의과학자의 활약이 두드러지는 추세라는 것이다. 유전체 연구 분야의 석학인 주영석(44) 카이스트 의과학대학원 교수는 의대 출신의 대표적인 의사과학자다. 2020년에 카이스트 교원 기업인 ‘이노크라스’를 창업했다. 주 교수가 임상 의사가 아닌 의학 연구에 뛰어든 건 “재미있어 보였기 때문”이다. 주 교수는 “의대 재학 중에 인간게놈프로젝트 성과를 보면서 ‘지금은 의생명과학의 시대’라는 생각이 들었고, 새로운 지식을 창출하는 의과학 연구 분야에 흥미를 느꼈다”고 말했다. 미국 하버드의대 조슬린 당뇨병센터에서 6년 연구를 마치고 새 학기부터 카이스트 의과학대학원 교수로 부임하는 김현기(40) 박사도 의사과학자다. 김 박사는 학부에서 생명과학을 공부한 뒤 의사가 되고자 의학전문대학원에 진학했지만, 임상 의사가 아닌 연구자의 길로 뛰어들었다. 그는 “의사는 질병을 진단하고 치료하는 직업이라고 생각하고 의대에 진학했지만, 병원 실습을 하면서 아직 우리가 충분히 이해하지 못한 질병이 너무 많고, 이를 제대로 이해하지 않고는 근본적 치료로 이어지기 어렵다는 점을 절감했다”고 말했다. 이어 “당뇨나 암 같은 만성·난치 질환을 극복하기 위해서는 기초의학 연구가 필수적이라고 생각했고, 의사과학자의 길을 선택했다”고 했다. 김 박사는 “실험과 분석 과정에서 기존에 알려지지 않았던 새로운 현상이나 의미 있는 결과를 찾아낼 때 큰 보람을 느낀다”고 밝혔다. ●의료 혁신에 창의적 과학자 역할 중요 두 의과학자는 선진국에 비해 우리나라에 의과학자가 너무 적다고 입을 모았다. 과학자에 대한 사회적 인식과 직업적 안정성이 낮고, 성공 모델이 많지 않기 때문이라는 것이다. 주 교수는 “의대에 진학한 의학도나 젊은 의사들이 임상이 아닌 연구를 택하면 많은 가능성이 있고 부와 명예를 모두 얻을 수 있다는 ‘성공 모델’이 우리 주변에 없다”며 “외국의 의사과학자 성공모델을 제시하는 것은 한국 의학도들에게는 와닿지 않는 먼 나라 이야기일 뿐”이라고 지적했다. 김 박사도 “인공지능 발전과 함께 단순히 기존 지식을 바탕으로 진단이나 치료를 수행하는 역할보다 혁신적 해결책을 제시할 수 있는 창의적 과학자의 역할이 더욱 중요해질 것”이라면서도 “우리 사회에서는 과학자라는 직업에 대한 사회적 인식이 아직 높지 않고, 직업적 안정성이 충분히 보장되지 않는 점이 의사과학자 육성의 걸림돌”이라고 꼬집었다. 의대 쏠림 현상이 과학기술계 인재 부족의 주요한 원인 중 하나이지만, ‘의사 비난’ 프레임이 커질수록 과학 인재를 위한 보상, 안정성, 경력 사다리 등 구조적인 처방이 뒤로 밀릴 위험이 있다는 지적도 있다. 과학 인재 부족은 근본적으로는 이공계가 매력적인 경로가 되지 못한 결과라는 것이다. ●인재 수급 안 돼 노동환경 악화 악순환 STEPI는 지난해 발간한 ‘아웃룩 2025’에서 우수 인재의 의학 계열 선호와 이공계 기피의 가장 중요한 원인은 이공계 박사 수급 불일치로 인한 노동시장 악화와 연구직 취업 확률의 하락 때문이라고 진단했다. 주영석 교수도 “우리 사회에서 우수 인재가 의대로 집중되는 것의 문제는 환자에 대한 봉사나 첨단 연구 같은 가치 때문이 아니라 경제적 안정이라는 점에 기인한다”며 “의대 쏠림 현상은 우리 사회가 다른 전공을 선택했을 때 경제적으로 어려워지는 사회가 됐다는 것을 의미한다. 사회 구조적 측면에서 접근하지 않으면 풀기 어려운 문제”라고 지적했다. 문 석좌교수도 “1960~70년대는 공대에 우수 인재가 몰려 한국 산업 발전을 이룩한 것처럼 이제는 (의대 선호로) 시대가 바뀐 것일 뿐”이라며 “미래 주요 산업·연구가 바이오 분야인 만큼 의대에 진학한 우수 인력들을 어떻게 바이오산업과 연구 쪽에 관심을 갖게 할 것인가를 고심하고 대응하는 것이 필요하다”고 강조했다.

영화 ‘쥬라기 공원’은 호박 속에 갇힌 모기의 배 속에 남아있는 피에서 공룡의 DNA를 추출해 복원하는 것으로 시작된다. 영화에서처럼 고대 늑대의 위장에서 멸종한 동물의 DNA를 완벽하게 분석하는 데 성공했다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 스웨덴 스톡홀름 고유전학 연구센터, 스톡홀름대 동물학과, 고고학·고전학과, 국립 자연사 박물관 집단분석과, 영국 카디프대 생명과학부, 덴마크 코펜하겐대 생물학과, 러시아 북동연방대 맘모스 박물관 공동 연구팀은 고대 늑대의 위장 속에 남아 있던 털코뿔소의 유전체(게놈)를 분석하는 데 성공했다고 16일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘게놈 생물학과 진화’ 1월 14일 자에 실렸다. 털코뿔소는 약 1만 7000년 전 플라이스토세에 유라시아 북부에 서식했던 코뿔소 종으로, 길고 두꺼운 털로 덮여 있어 시베리아의 춥고 혹독한 기후에서도 살 수 있었다. 빙하기가 끝날 때까지도 유전적으로 매우 건강한 상태를 유지했던 것으로 밝혀져 있으며, 개체 수가 서서히 줄어들어 멸종한 것이 아니라 갑자기 개체군이 붕괴하며 멸종한 것으로 알려져 고생물학자들에게는 미스터리로 남아있다. 연구팀은 시베리아 동북부 투마트 지역 인근 영구 동토층에서 꽁꽁 언 상태의 고대 늑대 미라를 발견했다. 늑대를 부검하던 중 위 속에서 완벽하게 보존된 조직 조각을 발견했다. 연구팀은 방사성 탄소 연대 측정한 결과, 해당 조직은 약 1만 4400만 년 전의 것으로 확인됐다. DNA 분석한 결과, 조직은 털코뿔소였으며 지금까지 발견된 것 중 연대가 가장 늦은 표본으로 밝혀졌다. 연구팀에 따르면 오래된 DNA는 시간이 지나면서 손상되기도 하고 포식자 몸 속에서 소화 과정을 거치면서 남은 양도 적고, 늑대의 DNA와 섞여 분석이 쉽지 않은 경우가 많은데, 이번에 발견된 털코뿔소의 조직 표본은 예외적인 사례다. 연구팀은 이번에 발견된 투마트 털코뿔소의 유전체를 1만 8000년 전과 4만 9000년 전 표본과 비교해 시간이 지남에 따라 유전적 다양성, 근친교배 수준, 돌연변이 수를 조사했다. 그 결과, 멸종 직전까지도 유전적 퇴화의 징후는 발견되지 않았다. 이는 털코뿔소가 멸종 직전까지도 비교적 크고 안정적인 개체군을 유지했다는 의미다. 이와 함께 수만 년 동안 근친교배 수준에도 변화가 없어 개체수가 줄어들 때 나타나는 유전적 징후도 발견되지 않았다. 이 때문에 연구팀은 털코뿔소의 멸종이 긴 시간에 걸쳐 서서히 진행된 것이 아니라, 빙하기 말 급격한 지구 온난화로 인해 매우 빠르게 일어났다고 추정했다. 연구를 이끈 에다나 로드 스웨덴 고유전학 연구센터 박사는 “인간이 시베리아 북동부에 처음 진출한 뒤에도 털코뿔소는 약 1만 5000년 동안 생존할 수 있는 개체수를 유지했다”며 “사냥보다는 기후 온난화가 멸종의 주된 원인으로 보인다”고 말했다. 로드 박사는 “이번 연구는 멸종 직전 살았던 개체의 유전체를 복구함으로써 멸종 원인에 대한 중요한 단서를 얻을 수 있었다는 데 의미가 크다“며 “멸종 위기종 보호에도 중요한 정보를 제공하는 연구 결과”라고 덧붙였다.

시베리아 영구동토층에 묻힌 고대 늑대의 위 속에서 멸종한 털코뿔소의 조직이 나왔다. 지난 14일(현지시간) 미국 뉴욕타임스 등 외신은 두 마리의 고대 늑대 새끼 몸속에 보존된 풍부한 DNA 단서 덕분에 새로운 비밀이 밝혀지고 있다고 보도했다. 지난 2011년 시베리아 북동부 투마트 마을 인근에서 발견된 생후 두 달 된 고대 늑대 새끼들은 극도로 추운 환경 덕분에 사체가 생전 그대로의 모습으로 보존됐다. 특히 위 내용물 또한 온전히 남아있는 상태였는데, 여기에서 털이 많은 고기 조각이 발견됐다. 스웨덴 스톡홀름 대학교 등 공동 연구팀은 이를 방사성탄소 연대 측정과 DNA 염기서열 분석 결과 이 고기 조각이 1만 4400년 전 털코뿔소(woolly rhinoceros)의 것이라는 사실을 밝혀냈다. 털코뿔소는 약 30만 년 전 북부 유라시아에 처음 나타나 주로 신생대 제4기인 플라이스토세에 살았다.그러나 마지막 빙하기가 끝나면서 시베리아 일부 지역에만 살다가 결국 1만 4000년 전 전후로 멸종된 것으로 알려져 있다. 곧 늑대 위에서 발견된 털코뿔소는 멸종되기 불과 몇백 년 전 살았던 것으로, 멸종 직전의 유전체 정보가 확보된 셈이다. 논문 저자인 스웨덴 웁살라 대학교 진화 생물학자 차콘-두케 박사는 “빙하기 동물의 몸속에 있던 빙하기 동물의 전체 게놈을 재구성한 것은 이번이 처음”이라면서 “지금까지 염기서열 분석이 된 털코뿔소 샘플 중 가장 어린 개체”라고 의미를 부여했다. 또한 연구팀은 털코뿔소를 멸종으로 이끈 원인에 대한 단서도 찾아냈다. 보통 멸종이 가까워진 종은 개체가 줄어 근친교배가 늘고 돌연변이 등 유전적 변화가 나타난다. 그러나 차콘-두케 박사는 “4만 9000년 전과 1만 8000년 전 털코뿔소 DNA와 이번 DNA를 분석한 결과 비교적 안정적인 상태를 유지했다”면서 “이 종을 멸종시킨 원인은 비교적 빠르게 진행되었으며, 아마도 털코뿔소가 사라지기 300~400년 전에 발생했을 것”이라고 추측했다. 이어 “지구온난화가 추위에 적응한 털코뿔소에게 스트레스를 줬을 가능성이 높으며 인간이 서식지를 확장해 질병을 퍼뜨렸을 수도 있다”면서 “이 모든 요인이 복합적으로 작용해 멸종을 초래했을 가능성이 높다”고 덧붙였다. 이번 연구 결과는 과학 저널 ‘게놈 생물학 및 진화’(Genome Biology and Evolution) 최신 호에 발표됐다.

인간이 특정 동물을 길들이고 번식시켜 유용하게 이용하는 과정을 가축화라고 한다. 야생 늑대에서 유래한 개가 최초의 가축이고, 이후 양, 염소, 소, 말 등이 차츰 가축화됐다. 동물의 가축화는 인류 문명 발달의 중요한 기반이 됐다. 특히 가축화 과정에서 동물은 공격성이 약해지고 인간에게 순응하는 형태로 변한다. 이런 과정은 미시적이지만 현대에서도 찾아볼 수 있다는 흥미로운 연구 결과가 나왔다. 이탈리아 페라라대 생명과학 및 생체공학과, 마르셰 공과대 생명·환경과학과, 트리스테대 생명과학과, 피렌체대 생물학과, 로마 사피엔자대 생명과학과, 프랑스 툴루즈대 생물다양성 및 환경 연구센터, 브라질 발레 기술연구소, 미국 플로리다대 환경과학과, 록펠러대 척추동물 게놈 연구소, 펜실베이니아 주립대 생물학과 공동 연구팀은 인간과의 상호 작용이 곰의 공격성을 낮추는 방향의 진화를 이끈다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘분자 생물학 및 진화학’ 12월 15일 자에 실렸다. 사람은 오랫동안 주거지 환경을 형성해왔고, 이는 생태계와 생물다양성에 크고 작은 방식으로 영향을 미쳤다. 과도한 개발과 주거지 확장은 야생동물에 가장 큰 영향을 미치는 인간 활동 중 하나로, 개체 감소나 선택압 변화를 초래해 종의 진화 방식을 바꾸기도 한다. 마르시카 불곰은 이탈리아 중부 아펜니노산맥에서만 발견되는 소규모 고립 개체군으로, 오랜 기간 인간 사회와 근접해 살았다. 기존 연구에 따르면 이 종류는 2000~3000년 전 다른 유럽 갈색곰과 분화됐고, 고대 로마 시대 이후부터는 완전히 고립된 상태를 유지했다. 마르시카 불곰은 다른 갈색곰 개체군과 비교해 표현형이 상당히 다르다. 이들은 북미나 유럽, 아시아에 서식하는 갈색곰들보다 체구도 작고, 독특한 머리 모양, 얼굴 특징을 갖고 있으며 덜 공격적이다. 이에 연구팀은 마르시카 불곰 개체군에 인간 활동이 어떤 진화적 변화를 가져다주었는지 주목했다. 연구팀은 마르시카 불곰의 고품질 염색체 수준의 표준 게놈을 구축한 뒤, 개체군 표본의 전체 게놈을 재해독했다. 또, 슬로바키아의 대규모 유럽 개체군 게놈과 기존에 발표된 미국 갈색곰 게놈과 비교했다. 그 결과, 연구팀은 게놈 다양성을 분석하고 마르시카 불곰 개체군에 특화된 적응 신호를 확인했다. 마르시카 불곰은 다른 갈색곰에 비해 게놈 다양성이 적고 근친교배율이 높았다는 사실을 확인했다. 연구팀은 인간이 공격적인 곰을 제거함으로써 촉발된 행동 관련 유전자 변이에 대한 선택이 훨씬 덜 공격적인 곰 개체군의 출현으로 이어졌다고 설명했다. 이는 인간의 서식지 침범이 개체군 감소와 유전체 침식을 초래해 멸종 위험을 높이기도 했지만, 의도치 않게 인간과 곰의 갈등이 적은 방향으로 관계 진화를 촉진했다. 연구를 이끈 조르지오 베르토렐레 이탈리아 페라라대 교수는 “마르시카 불곰의 감소와 고립의 주요 원인은 중부 이탈리아에서 농업 확산과 인구 밀도 증가와 연관된 산림 개간 때문이었을 것”이라며 “이번 연구가 보여주는 것은 야생동물과 인간 간 상호 작용은 종의 생존을 위협하기도 하지만 갈등을 줄이는 형질의 진화를 촉진할 수 있다는 점”이라고 말했다. 베르토렐레 교수는 “인간 활동으로 부정적 영향을 받은 개체군도 희석되지 않는 유전적 변이를 갖고 있다는 사실도 새로 발견했다”라고 덧붙였다.

유전 물질을 저장하는 DNA(디옥시리보핵산) 구조를 발견한 공로로 노벨상을 받은 미국의 과학자 제임스 왓슨이 지난 6일(현지시간) 97세를 일기로 별세했다. 왓슨이 생전에 몸담았던 ‘콜드 스프링 하버 연구소’(CSHL)는 7일 왓슨이 전날 뉴욕 롱아일랜드에 있는 호스피스 시설에서 사망했다고 발표했다고 AP통신이 보도했다. 왓슨은 1928년 미국 시카고에서 태어나 15세에 장학생으로 시카고대에 입학한 뒤 19세에 졸업한 ‘천재’였다. 그는 25세였던 1953년 프랜시스 크릭과 함께 DNA가 두 가닥이 서로 나선형으로 꼬인 ‘뒤틀린 사다리’ 구조라는 사실을 규명했다. 이 발견으로 인류는 유전 정보가 어떻게 저장되고, 세포가 분열할 때 DNA가 어떻게 복제되는지 이해하게 됐다. 각종 유전자 치료와 유전병 연구 등 인류의 질병 연구 패러다임을 완전히 바꾼 위대한 업적으로, 찰스 다윈의 진화론에 맞먹는 성과로 평가받는다. 왓슨은 이 공로로 크릭, 모리스 윌킨스와 공동으로 1962년 노벨 생리의학상을 받았다. 그는 ‘DNA의 아버지’로 불리기도 했다. 그는 1990년 출범한 인간게놈프로젝트(HGP)의 초대 책임자를 맡아 인간 유전자 전체를 해독하는 국제 공동 연구를 주도했다. 그러다 미국 국립보건원(NIH)이 공공영역인 유전자 연구 성과에 특허를 신청하기로 결정한 데 반발해 1992년 사임했다. 2007년에는 세계에서 두 번째로 자신의 전체 게놈 염기서열을 분석하기도 했다. 하지만 왓슨은 말년에 인종차별 발언으로 인생의 큰 오점을 남겼다. 그는 2007년 영국 선데이타임스 인터뷰에서 “흑인은 백인보다 지능이 낮다”고 말해 거센 비판을 받았다. 이후 “어리석었다”고 사과했지만, CSHL로부터 모든 명예직을 박탈당하고 강단에서 퇴출됐다. 그는 생활고에 시달리다 노벨상 메달을 경매시장에 내놓기도 했다. 러시아 재벌 알리셰르 우스마노프는 이 메달을 475만 달러(약 69억원)에 낙찰받은 뒤 왓슨의 업적에 경의를 표하며 그에게 돌려줬다.

20세기 과학사에서 중요한 성과로 꼽히는 DNA 구조를 발견하고 노벨 생리·의학상을 받으며 영광의 순간을 누렸지만, 우생학을 연상케 하는 노골적인 인종 차별 발언으로 노년에는 모든 영예를 박탈당한 세계적인 생물학자 제임스 D. 왓슨이 지난 6일(현지시간) 97세의 나이로 세상을 떠났다. 약관의 나이에 발표한 한 장의 논문현대 생물학의 판도를 바꾸다1928년 4월 6일 미국 시카고에서 태어난 고인은 시카고대에서 학사 과정을 마치고 1950년 인디애나대에서 박사 학위를 받은 뒤 영국 케임브리지대 캐번디시 연구소에서 연구했다. 여기서 영국의 생물학자 프랜시스 크릭을 만나 공동 연구 끝에 DNA 이중나선 구조를 확인했다. 이들은 1953년 4월 25일 과학 저널 ‘네이처’에 ‘핵산의 분자 구조: DNA 구조’(Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid)라는 한 장짜리 논문을 발표했다. 왓슨이 24세의 나이에 발표한 이 논문은 현대 생물학의 판도를 바꿨고, 분자 생물학이 본격적으로 연구되는 기틀을 마련했다. 덕분에 1962년 프랜시스 크릭과 모리스 윌킨스와 함께 노벨 생리·의학상을 수상했다. 왓슨이 DNA 구조를 밝혀내기 전까지 과학자들은 DNA가 유전의 핵심 물질이라는 사실을 알고 있었지만, 어떤 방식으로 유전정보가 저장되는지, 세대를 거쳐 전달되는지, 생명 활동을 어떻게 조절하는지 알지 못했다. 돌연변이의 작동 메커니즘이나 단백질 합성 방식, 최신 유전 공학 기술인 유전자 가위 기술, 염기서열 분석, 항체 개발 등 분자생물학의 모든 혁신적 기술은 모두 DNA 구조를 알고 있기 때문에 가능해졌다. 세기적인 논문을 발표한 3년 뒤인 1956년부터 하버드대 교수로 재직하면서 분자생물학 분야의 기념비적 교과서라고 할 수 있는 ‘세포의 분자생물학’을 다른 연구자들과 출간했고, 1968년 뉴욕의 분자생물학 연구소 콜드 스프링 하버 연구소 소장으로 취임해 세계 최고 수준의 생물학 연구소를 구축하는가 하면, ‘휴먼 게놈 프로젝트’ 총괄 책임자로 활동하는 등 분자생물학의 결정적 순간에 모두 자리했다. 로절린드 프랭클린 데이터 무단 사용‘노벨상 도둑질’ 논란의 중심에저서 ‘이중나선’에서 동료과학자 폄하그러나, 왓슨은 이런 공만 있는 것이 아니라 과학자로서 수치스러울 정도의 ‘과’도 많았던 인물이다. 1968년 지금까지도 많이 읽히는 과학의 고전이라고 불리는 ‘이중나선: DNA 구조 발견의 개인적 기록’을 출간했다. 크릭과 함께 DNA 구조를 처음 규명한 과정을 담은 이 책에서는 자신을 과대평가하면서 영국 여성 과학자 로잘린드 프랭클린을 포함한 다른 동료 연구자를 깎아내렸다. 특히 그는 프랭클린이 DNA 구조를 밝혀낼 수 있는 X선 사진을 촬영했지만, 무엇을 발견했는지 깨닫지 못했다고 주장했다. 사실 왓슨과 크릭은 프랭클린과 모리스 윌킨스의 DNA 분자 X선 분석 데이터 일부를 허락 없이 사용한 정황이 드러나 ‘노벨상을 도둑맞았다’는 논란의 중심에 서기도 했다. 윌킨스는 노벨상을 공동 수상했지만, 여성 과학자인 프랭클린은 수상 4년 전 난소암으로 세상을 떠났다. 게다가, 말년이 되면서 우생학을 연상케 하는 인종차별적 발언들을 공공연히 내뱉는 등 구설에 자주 올랐다. 그는 사람의 외모는 유전자를 조작해 변화할 수 있다고 말하며 “사람들은 모든 여자가 예쁘게 되면 끔찍할 것이라고 하지만, 난 그게 더 좋다”라고 말하기도 하고, 2000년 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리)의 한 강연에서 햇빛 노출로 인한 피부색과 성적 욕구가 연관됐다고 말하면서 “피부의 멜라닌 색소가 성적 충동을 향상하며, 그것이 당신에게 라틴계 연인이 있는 이유”라고 발언해 논란이 됐다. 그뿐만 아니라 과체중인 사람은 절대 채용하지 않을 것이라는 말을 하는가 하면, 2007년 영국의 언론 선데이 타임스와 인터뷰에서는 “서방의 아프리카 지원정책은 ‘흑인과 백인들의 지능이 동등하다’는 잘못된 전제를 갖고 있다. 지리적으로 떨어져 있던 사람들의 지적 능력이 동일하게 진화했으리라고 믿을 확실한 근거가 없다. 흑인 직원을 다뤄본 사람들은 그게 진실이 아니란 걸 안다”라는 등 인종차별적 발언을 쏟아냈다. 그는 ‘멍청함’은 질병이며, ‘정말 멍청한’ 하위 10% 사람들은 치료가 필요하다고 주장하기도 했다. 2000년 이후 각종 구설에 올라노벨상 메달 경매에 내놓기도2007년 인터뷰 공개 이후 “그런 믿음에 과학적 근거는 없다”며 사과했지만, 모든 강연이 취소되고 일주일도 되지 않아 40년 가까이 몸담았던 콜드 스프링 하버 연구소 소장직도 사임했다. 2019년 1월 2일 미국 PBS 다큐멘터리에서 2007년 발언했던 인종차별적 견해가 바뀌었냐는 질문에 대해 “전혀 아니다”라고 답을 한 뒤 연구소는 왓슨과 인연을 완전히 끊었다. 아이러니한 것은 왓슨이 2003년 ‘제3차 인본주의 선언문’ 서명에 참여한 22명의 노벨상 수상자 중 한 명이었다는 점이다. 2000년 이후 왓슨은 생물학자로서 권위를 이용해 여성과 유색인종에 대한 자기의 사회적 편견을 정당화하려 한다는 비판에 직면하면서 과학계에서 퇴출당했고, 어려움에 처했다. 실제로 2014년에는 자기가 받은 노벨상 메달을 경매에 내놓기도 했다. 판매 수익금으로 가족 부양과 과학 연구 지원을 하겠다는 목적이었지만 생활고 때문이었다고 전해졌다. 이후 러시아 억만장자인 알리셰르 우스마노프가 410만 달러(현재 가치로 한화 59억 7739만 원)에 메달을 낙찰받은 뒤 왓슨에게 다시 돌려줘 화제가 됐다. 이렇게 젊어서는 학문의 한 분야를 개척했다는 영예를, 나이 들어서는 인종주의자라는 불명예로 삶이 점철된 세기의 과학자가 2025년 11월 6일 잠들었다.

미국에서 돼지 신장을 인간에게 이식하는 정식 임상시험이 시작됐다. 이종간 장기이식은 면역 거부반응이 가장 큰 난관인데, 문제 해결을 위해 유전자 편집 기술을 이용했다. 이전에도 돼지 신장을 이식하는 실험은 종종 시행됐으나, 미국 식품의약국(FDA)이 승인한 공식 임상시험은 이번이 처음이다. 유전자 편집 돼지 신장을 생산하는 유나이티드 세라퓨틱스는 3일(현지시간) 뉴욕대(NYU) 랭곤 헬스에서 신장 기능이 정상인의 10% 이하로 떨어진 말기 신부전환자에게 돼지 신장을 이식하는데 성공했다고 AP통신이 보도했다. 이 회사의 이식용 장기 ‘유키드니’는 돼지의 신장에서 유전자 10개를 편집했다. 돼지 유전체(게놈)에 6개의 인간 유전자를 추가해 인간의 몸에 이식됐을 때 면역 수용성을 높였고, 돼지 유전자 4개는 비활성화해 거부반응 위험을 낮췄다. 이식수술 팀을 이끈 NYU의 로버트 몽고메리 교수는 “이번 임상시험은 초기에는 환자 6명이 참여하고, 향후 다른 이식센터들도 합류해 환자를 50명까지 늘릴 수 있다”고 AP에 설명했다. 이전 이종장기 이식 실험은 대부분 ‘동정적 사용’으로 진행됐으나, 이번 임상시험은 FDA의 생물학적제재 허가 신청(BLA)을 위한 프로그램으로 진행됐다. 동정적 사용은 치료법이 없는 말기 환자에게 허가되지 않은 개발 단계 신약이나 치료법을 무상으로 제공하는 것이다. 지금까지 돼지 장기를 인간에게 이식하는 수술 중 첫 심장이식 2건과 신장이식 2건은 실패로 끝났다. 돼지 신장을 이식받은 환자 중 가장 오래 지속된 기간은 271일로, 미 매사추세츠 종합병원에서 수술받은 60대 후반 남성 사례다. 이 환자는 이식받은 돼지 신장의 기능이 저하돼 지난달 23일 이를 제거하고 수술 전과 마찬가지로 신장 투석을 받고 있다.

코스닥 상장사를 포함한 수도권 바이오기업의 제주 이전이 눈앞의 현실이 되고 있다. 제주도는 데이터 기반 인공지능(AI) 헬스케어 기업 인바이츠생태계와 손잡고 K 디지털 헬스케어 선도도시 조성에 나선다고 31일 밝혔다. 이날 오후 도청 탐라홀에서 인바이츠생태계, 제주대학교와 업무협약을 체결했다. 이번 협약은 이재명 정부 국정운영계획의 지역 공약인 제주형 바이오 헬스케어 클러스터 조성의 첫걸음이자, 민선8기 도정이 중점 추진해 온 ‘상장기업 육성·유치’ 노력의 결실이다. 인바이츠생태계는 데이터 기반 인공지능(AI) 헬스케어와 디지털 인프라 역량을 갖춘 기업으로, 개인 맞춤형 정밀 헬스케어를 지향하며 5개 헬스케어 전문기업을 운영한다. 5개 기업은 CG인바이츠(코스닥 상장), 인바이츠지노믹스, 인바이츠바이오코아(코넥스 상장), 헬스커넥트, 인바이츠벤처스 등이다. 인바이츠생태계는 최근 미국령 괌의 GRMC(Guam Regional Medical City) 병원 경영권 인수계약을 체결한 후 미 연방정부 승인 절차를 밟고 있다. 해당 병원은 인공지능(AI)과 디지털 헬스케어 기술을 접목한 온·오프라인 통합 헬스케어 네트워크를 구축하고 있다. 특히 이 기업은 타액이나 혈액으로 개인의 유전자를 분석할 수 있다. 폐암, 간암 등 가족력도 분석된다. 몇세에 고위험군이 될 수 있는지 검사가 가능한 기술력을 보유하고 있는 것으로 알려졌다. 이번 협약에서는 K 디지털 헬스케어 해외 진출을 목표로 혁신적 헬스케어 사업모델 고도화와 국내 전진기지 도내 구축을 협력하기로 했다. 도는 바이오산업 발전과 도민 건강권 제고를 위해 인공지능(AI) 기반 바이오 헬스케어 혁신성장 체계를 구축하고, 인바이츠생태계 모델이 도내에서 실증될 수 있도록 행정적·재정적 지원을 제공한다. 인바이츠생태계는 자체 핵심사업 모델을 제주에 도입하고 고도화해 해외로 진출한다. 특히 이 과정에서 단계별로 본사 와 계열사의 제주 이전, 제주 연구개발(R&D) 허브센터 건립을 추진하고, 실무 중심 인재 양성을 통해 도내 또는 글로벌 순환형 인재로 채용할 계획이다. 이곳은 제주도민과 대한민국 국민 5만 게놈 프로젝트를 한 기업으로 6만 가까운 표본을 게놈 프로젝트한 데이터를 갖고 있다. 대한민국 정부가 100만게놈 프로젝트를 하는 상황이다. 그러나 이 데이터를 구축해 민간기업에 유용하게 쓸 수 있도록 오픈하려면 상당한 기간이 소요된다. 제주대학교는 핵심인재 양성과 임상 검증, 학술적 타당성 확보 및 순환형 인재 양성 프로그램 운영을 협력한다. 오영훈 지사는 “제주는 인공지능(AI)과 바이오산업의 혁신성장을 위해 노력해 왔다”며 “이번 협약이 수도권 상장기업 이전은 물론 제주의 바이오 헬스케어 산업을 한 단계 도약시키는 계기가 될 것”이라고 강조했다. 이어 “지난 10월 선정된 지역 주도형 AI 대전환 사업도 인바이츠생태계의 바이오 빅데이터를 기반으로 추진될 예정”이라며, “새정부 경제성장전략 중 하나인 K-디지털 헬스케어 수출모델과 연계한 중앙정부 사업 선정에도 공동으로 노력하겠다”고 밝혔다. 또한 “10월부터 추진 중인 제주형 건강주치의 시범사업에 인바이츠생태계 모델을 활용해 빠른 성과를 내겠다”고 말했다. 김일환 제주대학교 총장은 “이번 협약은 제주 지역사회에 디지털 헬스케어라는 고부가가치 지식산업을 가져오는 문익점 역할을 한다”며 “의과대학, 약학대학부터 인공지능학과, 경영학과까지 다양한 학과 학생들이 혜택을 받을 것”이라고 했다. 신용규 인바이츠생태계 회장은 “제주는 제 고향이자 인바이츠 생태계의 성장 기반이 된 곳으로, 4년 전 이곳에서 시작한 1만 게놈 프로젝트가 지금의 유전체 분석 핵심 역량으로 발전했다”고 말했다. 이어 “제주를 거점으로 인공지능과 유전체 기술을 융합한 디지털 헬스케어 모델을 발전시켜 태평양을 넘어 세계 시장으로 진출하겠다”며 “앞으로 400~500명의 제주 인재들이 글로벌 무대에서 활약할 수 있도록 지역사회에 대한 책임을 다하겠다”고 강조했다.

프랑스 황제 나폴레옹은 1812년 6월 24일 14개국 50만 명의 병사를 이끌고 러시아 제국을 침공했다. 나폴레옹의 예상과는 달리 러시아의 완강한 저항으로 10월 말부터 후퇴하기 시작했고, 12월이 되면서 군대의 극히 일부만 살아남았다. 이 전쟁의 완패로 나폴레옹의 몰락이 시작한 것으로 보인다. 많은 역사 문헌은 나폴레옹 군의 실패가 기아, 추위, 그리고 발진티푸스의 유행 때문이라고 기록했다. 그러나, 프랑스 파리 시테대, 파스퇴르 연구소, 엑스 마르세유대, 에스토니아 타르투대 게놈 연구소, 영국 케임브리지대 동물학과 공동 연구팀은 당시 사망한 병사들의 치아에서 DNA를 채취해 분석했지만, 기존에 알려진 것과 달리 발진티푸스의 흔적은 전혀 발견하지 못했다고 26일 밝혔다. 연구팀은 대신 장티푸스와 재귀열을 유발하는 것으로 알려진 병원체 2종을 확인했으며, 이것이 나폴레옹 군대의 러시아 침공을 무위로 돌린 원인일 것이라고 추정했다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 10월 25일 자에 실렸다. 수 세기 동안 역사가들은 나폴레옹 군대의 몰락에 이바지한 요인들에 대해 설왕설래했다. 당시 종군 의사와 장교들의 기록에 따르면 군대에서 흔했던 전염병인 발진티푸스를 의심했다. 나폴레옹 병사들의 유해에서 발진티푸스의 주요 매개체인 몸니(body louse)가 발견된 것과 발진티푸스를 일으키는 박테리아인 리케차의 DNA가 발견된 것은 이런 추정을 강화했다. 이에 연구팀은 고대 DNA를 분석할 수 있는 새로운 분석 기술을 바탕으로 발진티푸스가 나폴레옹 군대 몰락의 진짜 원인인지 알아보기 위해 러시아 원정에서 사망한 것으로 알려진 나폴레옹 군 병사의 표본을 재분석했다. 연구팀은 리투아니아 빌뉴스의 대규모 공동묘지에 묻힌 병사 13명의 치아에서 DNA를 추출하고 염기서열을 분석했다. 리투아니아 빌뉴스는 프랑스군이 러시아에서 퇴각한 경로에 있었다. 연구팀은 모든 환경 오염을 제거해 세균성 병원체에서 나온 DNA 조각을 분리하고 식별했다. 그 결과, 발진티푸스 병원체 대신 장티푸스 원인균인 살모넬라 엔테리카와 재귀열을 일으키는 보렐리아 리큐렌티스의 흔적을 발견했다. 이 병원균들도 발진티푸스처럼 몸니를 통해 전염된다. 재귀열 감염 환자는 급작스러운 발열, 오한, 두통, 근육통, 관절통, 구토감, 발진 등이 발생한다. 발열은 40도 이상까지 오르기도 하는 질병이다. 연구팀은 1차 세계대전 당시 특히 유행했던 참호열병의 원인균인 바르토넬라 퀸타나는 검출하지 못했다. 연구팀은 이런 결과가 염기서열 분석기술 변화 때문이라고 설명했다. 초기 연구들은 폴리머라아제 연쇄 반응인 PCR에 의존했는데, 오래된 DNA들은 PCR로 검출하지 못할 정도로 작은 조각들로 분해되기 때문에 결과를 검출하지 못한 것도 많다. 연구팀은 나폴레옹 병사들에서 발견된 보렐리아 리큐렌티스 균주는 2000년 전 철기 시대의 고대 영국에서 존재했던 것과 같은 계통에 속한다는 점도 발견했다. 연구를 이끈 니콜라스 라스코반 파스퇴르 연구소 미생물 고유전체학 연구실장은 “이번 연구는 현재 기술로 200년 동안 묻혀 있거나 잘못 알려진 것을 탐지하고 진단해 낼 수 있다는 점을 보여줬다”며 “이번 기술을 통해 다양한 전염병의 역사를 밝혀낼 수 있을 것”이라고 말했다.

카이스트 생명과학과, 기초과학연구원(IBS) 혈관 연구단 공동 연구팀은 뇌 속 별아교세포 발달 과정에서 특정 유전자가 성인기 뇌 면역 반응 조절에 핵심적인 역할을 한다고 24일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 9월 22일자에 실렸다. 연구팀은 ‘3차원 후성유전체 분석 기술’을 이용해 생쥐의 뇌 속 별아교세포 발달 과정에서 전사체, 염색질 접근성, 3차원 게놈 상호작용을 살펴봤다. 특히 뇌와 척수에 있는 별아교세포의 발달 시기별 유전자 조절 프로그램을 정밀 관찰했다. 그 결과, 별아교세포 성장 과정에서 중요한 유전자 조절 단백질 55개를 찾아냈다. 그중 ‘NR3C1’이라는 유전자가 뇌 발달에 가장 중요하고, 장기적 면역 반응 억제의 핵심 조절자라는 사실을 밝혀냈다. 특히 성인이 된 뒤 뇌에 자가면역성 질환이 나타날 경우 NR3C1이 없으면 과도한 뇌 염증 반응을 일으키고 질병을 악화시키는 것이 관찰됐다. 이번 연구 결과는 알츠하이머나 다발성경화증 같은 다양한 뇌 면역 질환의 원인을 규명하고 치료 전략을 마련하는 데 도움을 줄 것으로 전망된다.

꿀벌과 개미는 사람처럼 사회 계층을 형성해 생활하는 대표적인 사회적 동물이다. 생물학자들에게 이러한 사회적 동물들과 인간 사이의 유전적 관련성은 중요한 관심사다. 미국 일리노이 어바나-샴페인대 유전생물학연구소·신경과학연구실·곤충학과, 농무부 산하 꿀벌 육종·유전·생리학 연구실, 영국 버밍엄대 심리학과 공동 연구팀은 꿀벌의 사회적 행동과 관련된 여러 유전적 변이가 인간의 사회적 행동과 연관된 유전자들 내에도 있음을 밝혀 냈다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 9월 17일 자에 실렸다. 연구팀은 꿀벌의 사회적 행동 유발 메커니즘을 파악하기 위해 성체 암수 꿀벌 357마리를 대상으로 전체 게놈 분석, 뇌 유전자 발현 분석, 행동 관찰을 했다. 연구팀은 행동 관찰을 위해 꿀벌의 몸에 작은 바코드를 부착하고 유리로 된 관찰 벌집에서 생활하게 했다. 연구팀은 영양분이 풍부한 액체를 동료와 공유하려는 사회적 행동인 ‘영양 교환’과 관련된 유전적 변이 18개를 발견했다. 이들 변이 중 일부는 ‘뉴롤리진-2’와 ‘NMDAR2’라는 두 유전자 내에 있는 것으로 확인됐다. 이 유전자들은 인간의 자폐증 연관 유전자들과 유사한 염기 서열을 가진 것이 관찰됐다. 또 동료 벌들과 더 자주 상호 작용하는 꿀벌일수록 900개 이상의 특정 뇌 유전자가 더 많이 발현되는 것으로 나타났다.

1943년 미국 럿거스 대학의 셀먼 왁스먼(Selman Waksman) 교수는 실험실 옆 밭의 흙에서 결핵균을 치료하는 항생제 스트렙토마이신(streptomycin)을 발견했다. 이는 토양에 사는 방선균(actinobacteria)의 일종인 스트렙토마이세스 그리세우스(Streptomyces griseus)가 분비한 물질이었다. 이 발견 이후 과학자들은 토양 미생물이 다양한 항생제와 신약의 보고라는 사실을 깨달았다. 하지만 흙 속에 사는 미생물들은 대부분 실험실 환경에서 배양하기 어려워 연구에 큰 어려움이 있었다. 이들은 자연 상태의 복잡한 토양 환경에서만 생존하고 성장하기 때문이다. 이 때문에 인류는 여전히 수많은 토양 미생물의 잠재력을 완전히 탐구하지 못하고 있다. 메타게놈 분석의 혁신: synBNP 기술 록펠러대 숀 브래디(Sean Brady) 교수 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 새로운 접근법을 시도했다. 바로 미생물을 직접 배양하는 대신, 토양 샘플에 들어 있는 모든 유전자를 한꺼번에 분석하는 기술인 군유전체학(metagenomics)을 활용한 것이다. 이 기술은 이미 생물학과 의학 분야에서 널리 사용되고 있지만, 한 줌의 흙에 수천 종의 미생물이 존재하기 때문에 방대한 양의 유전 정보를 처리하는 것이 쉽지 않았다. 연구팀은 synBNP(synthetic bioinformatic natural products)라는 혁신적인 기술을 개발해 이 문제를 해결했다. 이 기술은 단 하나의 토양 샘플에서 무려 2조 5000억개에 달하는 염기쌍을 기존 방식보다 훨씬 빠르게 분석할 수 있다. 연구팀은 이 방법으로 연구소 주변의 토양 샘플에서 수백 종의 새로운 미생물을 찾아냈을 뿐 아니라, 두 가지 새로운 항생제 후보 물질까지 발견했다. 항생제 내성을 이겨낼 두 가지 후보 물질 연구팀이 찾아낸 첫 번째 물질은 에루타시딘(erutacidin)이다. 이 물질은 세균의 지질인 카디오리핀(cardiolipin)의 형성을 방해하는 기전을 통해 항생제 내성균을 억제하는 효과를 보였다. 두 번째 물질인 트리진타미신(trigintamicin)은 세균의 단백질 합성 과정에 필수적인 ClpX라는 단백질에 작용하는 새로운 기전을 통해 항생제로서의 가능성을 보여주었다. 단 한 개의 토양 샘플에서 이처럼 수많은 신종 미생물과 항생제 후보 물질이 발견되었다는 사실은 매우 고무적이다. 이는 앞으로 synBNP 기술을 활용해 전 세계의 다양한 토양 샘플을 분석하면 인류가 직면한 가장 큰 보건 위협 중 하나인 항생제 내성에 대한 해결책을 다시 한번 흙 속에서 찾아낼 수 있을 것이라는 희망을 준다.

1943년 미국 럿거스 대학의 셀먼 왁스먼(Selman Waksman) 교수는 실험실 옆 밭의 흙에서 결핵균을 치료하는 항생제 스트렙토마이신(streptomycin)을 발견했다. 이는 토양에 사는 방선균(actinobacteria)의 일종인 스트렙토마이세스 그리세우스(Streptomyces griseus)가 분비한 물질이었다. 이 발견 이후 과학자들은 토양 미생물이 다양한 항생제와 신약의 보고라는 사실을 깨달았다. 하지만 흙 속에 사는 미생물들은 대부분 실험실 환경에서 배양하기 어려워 연구에 큰 어려움이 있었다. 이들은 자연 상태의 복잡한 토양 환경에서만 생존하고 성장하기 때문이다. 이 때문에 인류는 여전히 수많은 토양 미생물의 잠재력을 완전히 탐구하지 못하고 있다. 메타게놈 분석의 혁신: synBNP 기술 록펠러대 숀 브래디(Sean Brady) 교수 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 새로운 접근법을 시도했다. 바로 미생물을 직접 배양하는 대신, 토양 샘플에 들어 있는 모든 유전자를 한꺼번에 분석하는 기술인 군유전체학(metagenomics)을 활용한 것이다. 이 기술은 이미 생물학과 의학 분야에서 널리 사용되고 있지만, 한 줌의 흙에 수천 종의 미생물이 존재하기 때문에 방대한 양의 유전 정보를 처리하는 것이 쉽지 않았다. 연구팀은 synBNP(synthetic bioinformatic natural products)라는 혁신적인 기술을 개발해 이 문제를 해결했다. 이 기술은 단 하나의 토양 샘플에서 무려 2조 5000억개에 달하는 염기쌍을 기존 방식보다 훨씬 빠르게 분석할 수 있다. 연구팀은 이 방법으로 연구소 주변의 토양 샘플에서 수백 종의 새로운 미생물을 찾아냈을 뿐 아니라, 두 가지 새로운 항생제 후보 물질까지 발견했다. 항생제 내성을 이겨낼 두 가지 후보 물질 연구팀이 찾아낸 첫 번째 물질은 에루타시딘(erutacidin)이다. 이 물질은 세균의 지질인 카디오리핀(cardiolipin)의 형성을 방해하는 기전을 통해 항생제 내성균을 억제하는 효과를 보였다. 두 번째 물질인 트리진타미신(trigintamicin)은 세균의 단백질 합성 과정에 필수적인 ClpX라는 단백질에 작용하는 새로운 기전을 통해 항생제로서의 가능성을 보여주었다. 단 한 개의 토양 샘플에서 이처럼 수많은 신종 미생물과 항생제 후보 물질이 발견되었다는 사실은 매우 고무적이다. 이는 앞으로 synBNP 기술을 활용해 전 세계의 다양한 토양 샘플을 분석하면 인류가 직면한 가장 큰 보건 위협 중 하나인 항생제 내성에 대한 해결책을 다시 한번 흙 속에서 찾아낼 수 있을 것이라는 희망을 준다.

감자는 뿌리채소인 고구마와 비슷해 보이지만, 줄기 부분이 비대해지면서 형성된 괴경 식물로 줄기채소다. 그런가 하면, 19세기 미국에서 채소인가 과일인가를 놓고 재판까지 벌어진 토마토는 과일이기도 하고 채소이기도 한 과채류로 구분된다. 매장에 놓인 감자와 토마토를 보면 비슷하다는 생각이 들까. 그렇지만, 약 900만 년 전까지만 해도 감자와 토마토는 같은 식물이었다는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 중국, 캐나다, 독일, 미국, 영국 5개국 국제 공동 연구팀은 감자가 토마토에서 분리된 식물이라는 사실을 밝혀냈다. 이 연구에는 중국 선전 농업 게놈학 연구소, 화중 농업대, 난징 산림대, 운남 사범대, 난징 농업대, 농업과학원 화훼 연구소, 스촨대, 란저우대, 열대 농업과학원 열대 곡물 연구실, 캐나다 겔프대, 브리티시 컬럼비아대, 독일 막스 플랑크 생물학 연구소, 미국 조지아대, 캘리포니아 데이비스대(UC 데이비스), 영국 에든버러 왕립 식물원, 런던 자연사 박물관이 참여했다. 이번 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 8월 1일 자에 실렸다. ‘땅속의 사과’라고 불릴 정도로 비타민C가 풍부한 감자는 고구마, 옥수수와 함께 대표적인 구황 작물이자, 밀, 쌀, 옥수수와 함께 세계 4대 작물로 꼽힌다. 남미 안데스 고원지대에서 기원전 5000년경부터 감자가 재배됐으며, 현재 전 세계적으로는 약 3600종의 감자가 있는 것으로 알려졌다. 감자는 덩이줄기라는 괴경 식물이지만, 일부 감자는 괴경을 갖지 않는다. 그래서, 식물학자들은 감자의 기원을 명확히 하고 있지 못하다. 이에 연구팀은 재배 감자 450종과 야생 감자 56종의 게놈을 분석했다. 분석 결과, 모든 감자에는 칠레에서 재배되고 있는 감자의 한 종인 에토베로숨과 토마토의 유전 물질이 안정적이고 균형 있게 섞여 있는 것이 발견됐다. 이는 감자가 두 종이 야생 교배되면서 만들어진 것이라는 것을 보여준다. 연구팀에 따르면, 에투베로숨과 토마토는 서로 다른 종이지만 약 1400만 년 전 공통 조상에서 분리됐으며, 분화된 후에도 약 500만 년 동안 상호 교배가 있었으며, 약 900만 년 전 지금처럼 덩이줄기(괴경)을 가진 감자 식물이 생겼다. 감자의 핵심인 괴경 형성 유전자의 기원을 추적했는데, 마스터 스위치 역할을 한 SP6A 유전자가 토마토 계통에서 왔다는 사실을 확인했다. 괴경을 형성하는 뿌리줄기의 성장을 조절하는 또 다른 중요한 유전자 IT1은 에투베로숨 계통에서 온 것으로 밝혀졌다. 이 두 유전자 중 하나라도 없으면 괴경인 감자는 생산되지 않는다고 연구팀은 설명했다. 이런 교배는 안데스산맥의 급격한 융기 시기와 맞물려 있고, 이 시기에 새로운 생태 환경이 형성되면서 가능한 것으로 나타났다. 지하에 영양분을 저장하는 괴경 덕분에 초기 감자는 변화하는 환경에 빠르게 적응할 수 있었고, 산악 지역의 혹독한 날씨를 견뎌낼 수 있었다. 이런 특성 때문에 온화한 초원지대부터 중남미의 고산 기후까지 다양한 생태 환경에서 생존할 수 있었다는 것이다. 연구를 이끈 산웬 황 중국 농업과학원 박사는 “이번 연구는 종(種)간 잡종화가 어떻게 새로운 형질의 진화를 촉발해 더 많은 종의 출연을 가능하게 하는지를 밝혀, 감자가 어디서 유래했는지에 관한 수수께끼를 풀어냈다”라며 “괴경의 진화는 감자에 혹독한 환경에서의 이점을 제공해 새로운 종의 폭발적 증가를 촉진했다”고 말했다.

노키즈존 한국 사회(장하나·이은선·백운희·따이루 외 6명, 교육공동체벗) 음식점에서 아이가 뜨거운 음식에 화상을 입은 사건에서 법원은 식당 책임을 70%, 부모 책임을 30%라고 판단했다. 아이를 돌보지 않은 부모에게 책임을 묻지 않자 아예 아이를 거부하는 ‘노키즈’ 매장이 늘었다. 노키즈존이 확산하면서 노아줌마존, 노아재존, 노시니어존 등 특정인을 배제하는 현상이 등장했다. 업주의 선택과 권리라는 쪽과 차별과 혐오라는 비난이 팽팽하다. 책은 아동·청소년 시민단체 활동가들이 모여 포용과 공존을 이룰 수 있을지 다양한 시선으로 풀어냈다. 232쪽, 1만 6000원. 지도로 읽는 분쟁 세계사(아라마키 도요시 지음, 김해경 옮김, 바다출판사) 지금도 누군가의 밥상으로 미사일이 떨어지고 세계 권력자들은 스포츠 경기에 훈수 두듯 전쟁을 다루고 있다. 1·2차 세계대전을 겪으며 제국주의가 힘으로 그은 국경선이 생겼고, 정의라는 이름으로 땅을 갈라놨다. 그 결과로 국가 간 충돌이었던 전쟁 패러다임은 내전으로 바뀌었다. 끊임없이 이어지는 분쟁을 해독하기 위해 민족과 종교, 언어, 문화 갈등에 반이민, LGBTQ(성소수자) 차별, 민족우선주의 등 현상의 흐름을 읽고 시대를 통찰했다. 280쪽, 1만 7800원. 단백질 혁명(김성훈 지음, 웅진지식하우스) 과거 과학자는 유전자의 비밀을 밝히고 유전정보 집합체인 게놈 지도를 손에 넣어 생로병사를 해독했지만 이젠 단백질을 ‘생명의 두 번째 암호’로 보고 각종 질병과 노화, 비만에 이르기까지 인류 숙제를 풀고 있다. 암, 면역, 대사질환 등에 관여하는 각종 단백질을 발굴한 생명과학 분야 권위자로 꼽히는 저자가 단백질 연구의 시작부터 건강과 질병에 미치는 영향, 음식 속 단백질, 바이오산업 등 단백질에 대해 알아야 할 핵심 지식과 미래 과학을 전망했다. 248쪽, 1만 8500원. 동양화가 처음인 당신에게(이장훈 지음, 미술문화) 수묵화를 보면 마음이 차분해지고 점묘법으로 표현한 호랑이 털이 기가 막히게 사실적이라는 건 알겠는데 왠지 동양화가 어렵게 느껴진다면 한번쯤 펴들기 좋은 책이다. 동양화의 개념과 용어를 핵심만 추린 1부를 지나면 중국은 위진남북조에서 청대까지, 일본은 나라·헤이안부터 에도 시대까지, 한국은 전통이 계승된 조선 초기부터 장식적인 회화가 유행한 조선 말기까지 한중일의 회화 흐름이 흥미롭게 펼쳐진다. 이해를 돕기 위해 140여점의 그림을 곁들였다. 392쪽, 2만 8000원.

광주 亞문화전당 10주년 맞아 재회신작 4점 포함 융합 작품 7점 선봬이케다 “관객 본인만의 메시지 찾길” 미국항공우주국(NASA)의 관측 자료부터 인간 게놈 프로젝트를 통해 수집된 유전자 정보까지 다양한 데이터가 40m 길이의 벽에 투사된 3개의 화면을 통해 끊임없이 흐른다. 양을 셀 수 없는 데이터는 수많은 점, 선으로 존재하며 때론 동심원 같은 모양을 만들어 내기도, 화려한 불꽃놀이처럼 한순간 퍼졌다가 사라지기도 한다. 데이터로 예술을 하는 일본 작가 료지 이케다(59)의 개인전이 광주 국립아시아문화전당(ACC)에서 열리고 있다. ‘ACC포커스-료지 이케다’전이다. 2015년 ACC 개관 이후 이케다와 ACC가 10년 만에 재회했다. ACC 관계자는 “이케다는 예술과 기술, 사회와 문화의 융복합을 추구하는 기관의 비전을 가장 선명하게 보여 주는 작가로 개관 10주년을 맞아 그의 전시를 다시 선보이게 됐다”고 설명했다. 이번 전시에는 신작 4점을 포함해 오디오, 영상 등이 융합된 작품 7점을 선보인다. 컴컴한 전시장으로 관람객을 이끄는 작품은 천장에 설치된 ‘데이터 플럭스’(data.flux)[n˚2]다. DNA 데이터를 기반으로 한 기하학적 패턴이 10m 길이의 발광다이오드(LED) 스크린을 끝없이 흐른다. 이 작품은 전시 공간으로 홀린 듯 빨려 들어가는 기분을 느끼게 한다. 또 다른 신작 ‘크리티컬 매스’(critical mass)는 가로, 세로 10m의 바닥 스크린에 투사된 검은 원과 흰빛의 극명한 대비와 신체를 울리는 전자음으로 관람객의 새로운 감각을 깨운다. 전시의 하이라이트는 2000년부터 시작된 장기 프로젝트 ‘데이터-벌스’ (data-verse) 3부작이다. 존재를 구성하는 가장 작은 입자부터 우주를 구성하는 물리학 데이터까지 방대한 과학적 정보를 시청각적 경험으로 전환해 우리 세계의 새로운 차원을 드러내는 작품이다. 빠르게 변화하는 화면과 고주파 사운드는 혼란 속에서 방대한 양의 데이터를 쏟아낸다. 전시에 맞춰 한국을 찾은 이케다는 자신을 ‘비주얼 아티스트’가 아닌 ‘작곡가’라고 표현했다. 그는 “개별 작품이 하나의 오케스트라처럼 연동될 수 있게 철저히 계산해 디자인한다”고 설명했다. 사용하는 데이터에 관해서는 “정적인 데이터는 물론 초마다 변화하는 날씨, 세포의 분열과 같은 동적인 데이터를 활용하기도 한다”고 덧붙였다. 이케다는 관람객들이 콘서트를 즐기는 것처럼 전시를 감상하길 바랐다. 그는 “콘서트에서는 누구도 (의도를) 질문하지 않는다”며 “자신만의 경험과 감성에 기대어 작품에서 본인만의 메시지를 찾길 바란다”고 강조했다. 전시는 오는 12월 28일까지.

2개의 정자만으로 탄생한 쥐가 성체로 성장해 자연적 번식에 성공했다. 23일(현지시간) 과학 저널 ‘뉴 사이언티스트(New Scientist)’에 따르면 중국 상하이 교통대학교 웨이 얀창 교수가 이끄는 연구진은 세계 최초로 두 수컷 생쥐의 유전자로만 만들어진 생쥐가 자라서 새끼를 낳았다고 이날 밝혔다. 연구진은 핵을 제거해 유전자를 없앤 암컷 생쥐의 난자에 정자 두 개를 넣어 수정란을 만들었다. 단순히 정자를 섞는 것만으로는 수정란이 제대로 자랄 수 없었다. 연구진은 ‘에피게놈 편집’이라는 기술로 정자에 담긴 유전자의 7개 지점을 조절했다. 유전자 자체를 바꾸지 않고, 유전자의 켜짐·꺼짐 상태를 조절한 것이다. 이렇게 태어나게 되는 쥐는 아빠 둘에게서 반반씩 유전자를 물려받게 되며 모두 수컷이 된다. 연구진이 정자로만 만든 259개의 배아를 대리모 암컷에 이식한 결과 단 두 마리의 수컷 쥐만 생존해 성체로 자랐고, 다른 암컷과 짝짓기를 해서 건강한 새끼를 낳았다. 외형, 무게, 성장 속도 등 모든 면에서 정상이었다. 두 마리의 아빠를 가진 쥐를 만드는 것은 두 마리의 엄마를 가진 쥐를 만드는 것보다 훨씬 어려웠다. 앞서 지난 2004년에는 일본 연구진에 의해 아빠 없이 두 엄마만을 가진 쥐 ‘카구야’가 탄생한 바 있다. 하지만 일본 연구진이 발생 단계가 다른 두 난자를 이용했다는 점에서 정자 없이 난자만으로 자손을 낳는 진정한 단성 생식은 아니었다. 이후 웨이 교수 연구진은 2022년 생쥐의 난자에 있는 특정 유전자를 교정해 단성 생식으로 정상 자손을 태어나게 하는 데 성공했다고 밝혔다. 연구진은 DNA의 유전 정보를 바꾸지 않고 유전자의 발현만 조절해 아버지 없는 쥐를 만드는 데 성공했다. 올해 1월에는 같은 방식으로 두 마리의 수컷 부모를 둔 성체 생쥐를 만든 데 이어 이번에 생식까지 성공시킨 것이다. 동성 생식세포만으로 새끼를 얻는 연구는 동물의 수정과 발생 과정을 연구하는 데 도움을 줄 수 있고 이는 불임 치료에도 유용한 정보를 제공할 수 있다. ‘이론적으로는’ 동성 커플이 자신들의 유전자를 가진 아이를 가질 수 있다. 하지만 동물 실험에서도 성공률은 매우 낮았고 유전적 변화의 영향이 완전히 이해되지 않았기 때문에 사람에게는 적용할 수 없다고 연구진은 전했다. 영국 세인즈버리 웰컴 센터의 크리스토프 갈리셰는 “동성 부모로부터 자손을 얻는 이 연구는 유망하지만 필요한 난자 수와 대리모 수, 그리고 낮은 성공률 때문에 인간에게 적용하는 것은 불가능하다”고 말했다. 유니버시티 칼리지 런던의 헬렌 오닐은 그럼에도 “이 연구는 유전체 각인이 포유류의 단부모 생식에 대한 주요 장벽임을 확인하고, 이를 극복할 수 있음을 보여준다”며 중요한 진전이라고 전했다. 이번 연구 결과는 이날 국제 학술지 미 국립과학원회보(PNAS)에 게재됐다.

약 6만년 전 박쥐에게 붙어있다가 네안데르탈인에게 옮겨간 빈대들이 인류를 괴롭힌 최초의 해충이라는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 미국 버지니아 공과대 곤충학과 연구팀은 사람을 괴롭히는 빈대와 박쥐에게 붙어 있는 빈대의 유전 분석 결과, 사람에게 있는 빈대들은 인간과 유사한 인구통계학적 패턴을 따라 진화했다는 사실을 발견했다. 연구팀은 빈대가 인간 숙주와 함께 번성하고 확산해 인류를 괴롭힌 최초의 해충일 가능성이 높다고 설명했다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘생물학 회보’(Biology Letters) 5월 28일 자에 실렸다. 연구팀은 약 1만 2000년 전 메소포타미아를 비롯한 초기 대규모 인간 정착지에서 발굴된 유적을 바탕으로 빈대 개체군 크기 변화를 살펴봤다. 동시에 현존하는 빈대 종의 전체 게놈 데이터를 사용해 24만 5000년 전까지 계통 분화를 분석했다. 그 결과, 현생 인류가 동굴에서 벗어난 시기로 알려진 약 6만 년 전, 동굴 박쥐에게 있던 빈대가 인간으로 옮겨간 이후 지금까지 이어져 오고 있다. 숙주를 박쥐에서 인간으로 옮긴 빈대들은 유전적 다양성은 적지만, 사람이 인구를 늘리고 공동체와 도시를 확장함에 따라 개체군 숫자는 지수함수적으로 증가한 것으로 나타났다. 반면, 박쥐에 남아있던 빈대들은 종 다양성은 풍부하지만 2만 년 전부터 지금까지 계속 감소 추세를 보이는 것으로 조사됐다. 특히, 신생대 마지막 빙하기 이후 박쥐 쪽 빈대는 개체수가 감소 후 회복되지 않고 있지만, 인간 쪽 빈대는 개체군이 증가하는 모습을 보였다. 또, 연구팀에 따르면 100년 전까지만 해도 전 세계적으로 빈대는 흔히 볼 수 있는 해충이었지만, 살충제인 DDT가 해충 방제를 위해 도입되면서 개체수가 급감했다. 사실상 박멸된 것으로 알려졌지만, 최근 5년 전부터 빈대 개체수가 다시 증가세를 보이는 데다가, 살충제에 대한 저항성도 나타내고 있다. 연구를 이끈 워렌 부스 버지니아텍 교수(진화 유전학·곤충학)는 “인간과 빈대의 역사적이고 진화적 공생 관계에 관한 이번 연구는 도시 인구 증가에 따른 해충과 질병 확산을 예측하는 모델 개발에 도움을 줄 것”이라고 말했다.

무려 400년을 사는 것으로 알려진 그린란드 상어의 장수 비결이 밝혀졌다. 최근 일본 도쿄대 연구팀은 그린란드 상어의 게놈(유전체)을 분석한 결과 놀라운 DNA 복구 메커니즘과 암으로부터 보호하는 강력한 면역 방어력을 가지고 있다는 논문을 발표했다. 이름도 특이한 그린란드 상어는 마치 신화 속에나 등장할 법한 신비롭고 미스터리한 특징을 갖고 있다. 그린란드 상어는 차가운 북극 심해에 서식하며 길이는 6m 이상, 무게는 최대 1400㎏에 달해 상어 중 가장 큰 종에 속한다. 특히 그린란드 상어의 가장 큰 특징은 믿기 힘들 정도의 긴 수명이다. 최장 400년 이상 사는 것으로 추정되는데 지구상에서 가장 오래 사는 척추동물로 꼽힌다. 연구팀은 그린란드 상어의 장수비결을 알아내기 위해 유전자를 조사해 분석했다. 그 결과 수명이 짧은 다른 상어 종과는 달리 그린란드 상어의 유전체에는 염증, 면역 및 세포 생존을 조절하는 신호전달 물질인 NF-kB와 관련된 세 가지 유전자(TNF, TLR, LRRFIP)가 많이 포함되어 있다는 것이 밝혀졌다. 이는 그린란드 상어의 세포 손상에 대한 자연적인 방어력을 제공하고 암 억제에 도움을 준다는 것이 연구팀의 설명이다. 연구팀은 “NF-kB는 세포 보호 등에 중요한 역할을 하며 이는 장수와 질병 저항성에 대한 유전적 기반을 제공한다”면서 “그린란드 상어의 강력한 면역 체계에 관한 연구는 향후 인간의 면역 반응을 강화하는 기술을 개발하는 데 도움이 될 수 있다”고 밝혔다. 한편 그린란드 상어는 1년에 약 1㎝ 정도 성장하는데 상어종 중에서도 가장 ‘느림보’로 유명하다. 그린란드 상어의 평균 유영 속도는 초속 34㎝(시속 약 1.2㎞) 정도로 아기 걸음마 수준이다. 또 눈의 기생충 때문에 그린란드 상어의 대부분은 앞을 보지 못한다. 그러나 그린란드 상어는 북극해 최상위 포식자로 평소에는 커다란 물개를 잡아먹기도 한다.

무려 400년을 사는 것으로 알려진 그린란드 상어의 장수 비결이 밝혀졌다. 최근 일본 도쿄대 연구팀은 그린란드 상어의 게놈(유전체)을 분석한 결과 놀라운 DNA 복구 메커니즘과 암으로부터 보호하는 강력한 면역 방어력을 가지고 있다는 논문을 발표했다. 이름도 특이한 그린란드 상어는 마치 신화 속에나 등장할 법한 신비롭고 미스터리한 특징을 갖고 있다. 그린란드 상어는 차가운 북극 심해에 서식하며 길이는 6m 이상, 무게는 최대 1400㎏에 달해 상어 중 가장 큰 종에 속한다. 특히 그린란드 상어의 가장 큰 특징은 믿기 힘들 정도의 긴 수명이다. 최장 400년 이상 사는 것으로 추정되는데 지구상에서 가장 오래 사는 척추동물로 꼽힌다. 연구팀은 그린란드 상어의 장수비결을 알아내기 위해 유전자를 조사해 분석했다. 그 결과 수명이 짧은 다른 상어 종과는 달리 그린란드 상어의 유전체에는 염증, 면역 및 세포 생존을 조절하는 신호전달 물질인 NF-kB와 관련된 세 가지 유전자(TNF, TLR, LRRFIP)가 많이 포함되어 있다는 것이 밝혀졌다. 이는 그린란드 상어의 세포 손상에 대한 자연적인 방어력을 제공하고 암 억제에 도움을 준다는 것이 연구팀의 설명이다. 연구팀은 “NF-kB는 세포 보호 등에 중요한 역할을 하며 이는 장수와 질병 저항성에 대한 유전적 기반을 제공한다”면서 “그린란드 상어의 강력한 면역 체계에 관한 연구는 향후 인간의 면역 반응을 강화하는 기술을 개발하는 데 도움이 될 수 있다”고 밝혔다. 한편 그린란드 상어는 1년에 약 1㎝ 정도 성장하는데 상어종 중에서도 가장 ‘느림보’로 유명하다. 그린란드 상어의 평균 유영 속도는 초속 34㎝(시속 약 1.2㎞) 정도로 아기 걸음마 수준이다. 또 눈의 기생충 때문에 그린란드 상어의 대부분은 앞을 보지 못한다. 그러나 그린란드 상어는 북극해 최상위 포식자로 평소에는 커다란 물개를 잡아먹기도 한다.