국내 연구진이 고분자의 전기 전도도를 극대화할 수 있는 새로운 개념의 혼합용매 도핑 공정을 개발했다. 이 기술을 통해 도핑된 고분자 소재는 웨어러블 전자기기나 자가발전 독립전원 등에 적용되는 차세대 전자 및 에너지 소재로 활용될 전망이다. 19일 아주대학교(총장 최기주)는 김종현 교수(아주대 응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과) 연구팀이 새로운 고분자 소재와 혼합용매 도핑 공정을 이용해 세계 최고 수준의 고성능 열전에너지 변환 소자를 개발했다고 밝혔다. 해당 내용은 ‘공액 고분자의 전기 전도도와 열전 변환 성능을 동시에 향상시킬 수 있는 도핑 효율 최적화 공정’이라는 제목으로 에너지 분야 국제 학술지 ‘줄(Joule)’의 18일자에 게재됐다. 줄은 생명과학 분야 저명 학술지 ‘셀’을 펴내는 미국 셀 출판사(Cell press)의 저널이다. 이번 연구에는 곽상규 고려대 교수(화공생명공학과), 김봉기 건국대 교수(화학공학부), 최현호 경상국립대 교수(나노·신소재공학부 고분자공학전공) 연구팀이 함께 참여했다. 아주대 윤상은 학생(분자과학기술학과 석박사 통합과정), 건국대 강영권 박사(화학공학부), 경상국립대 임재민 학생(나노신소재융합공학과 박사과정), 울산과학기술원 이지윤 박사(에너지화학공학과)는 공동 제1저자로 참여했다. 아주대 연구팀에서는 도핑 공정 개발을 맡아 진행했고 건국대, 경상국립대, 고려대 연구팀에서는 각각 ▲소재 합성 ▲전기적 분석 ▲시뮬레이션 연구를 담당했다. 아주대 서형탁 교수(첨단신소재공학과), 서울대 강기훈 교수(재료공학부), 한국외대 김태경 교수(전자물리학과) 연구팀도 함께 참여했다. 광에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지는 오랜 시간의 연구로 상용화되어 있다. 최근에는 더 나아가 일상 속 버려지는 열에너지를 전기에너지로 변환해 스마트폰과 사물 인터넷 등에 활용하는 열-전 에너지 변환 기술에 관심이 집중되고 있다. 김종현 아주대 교수는 “이번에 개발한 혼합 용매 도핑 공정은 방법이 매우 간단하면서도 고분자의 전기 전도도와 열전 에너지 변환 출력, 안정성 등을 동시에 최적화할 수 있는 혁신적 기술”이라며 “이미 상용화된 다양한 p형 및 n형 고분자들과 도판트들에 대해서도 범용성을 가짐을 검증했기에, 웨어러블 기기의 전극 소재 등 고출력 유기 열전 소자의 개발에 널리 활용될 수 있을 것으로 기대한다”라고 말했다.

2011년 발생한 일본 후쿠시마 제1원자력발전소 사고 당시 낙진으로 대량 방출된 방사성 세슘(Cs-137) 중 67%가 여전히 주변 숲에 남아 강물 등으로 유입되고 있다는 연구 결과가 나왔다. 프랑스 지질광물조사국(BGRM) 반드롬므 로잘리 박사가 이끄는 프랑스·일본 공동연구팀은 17일 과학 저널 ‘미국립과학원회보’(PNAS)에 이러한 논문을 발표했다. 이들은 후쿠시마 원전 사고 당시 방사능 낙진 피해가 가장 컸던 인근 지역의 강을 모니터링한 결과와 시뮬레이션을 결합한 연구에서 이러한 결과를 얻었다고 밝혔다. 2011년 3월 후쿠시마 원전 사고로 주변 지역이 방사성 오염물질로 심각하게 오염된 후 일본 정부가 표면 흙을 제거하는 방법 등으로 제염 작업에 나섰지만, 이 전략이 가파르고 광범위한 산악 지역에서 얼마나 효과가 있었는지 정량화된 적은 없었다고 연구팀은 연구 배경을 설명했다. 당시 사고로 가장 큰 영향을 받은 후쿠시마 원전 북서부 지역 44㎢가 조사 대상이었다. 이들은 이곳을 대상으로 강 모니터링과 모형화 실험을 결합해 토양 침식과 퇴적물, 방사성 세슘-137의 이동 등을 조사했다.분석 결과 일본 정부가 토양 오염을 제거한 면적은 숲이 우거지고 경사가 가파른 오염 산악지역 전체의 16%에 불과했다. 이에 따라 사고 초기에 이 지역에 배출된 세슘-137의 67%는 여전히 숨에 남아있는 것으로 추정됐다. 숲에 잔존한 세슘-137은 여름철 태풍으로 인한 폭우와 봄철 눈이 녹을 때 강물이 불어남에 따라 토양에서 씻겨 내려가 하천으로 유입된다. 그러나 오염지역에서 하천으로 흘러 들어가는 세슘-137의 양은 오염을 제거하지 않은 경우와 비교했을 때 17%만 감소한 것으로 분석됐다. 결국 이 방대한 숲에 다량의 방사성 오염물질이 여전히 남아있다는 것이다. 연구팀은 숲에 남아있는 67%의 세슘-137이 향후 침식 작용으로 계속 하류로 확산할 것이라고 지적했다. 이것이 지역 주민의 복귀와 산림 개발 관련 경제활동 재개에 장애물로 남아 있다고 연구팀은 설명했다. 또 방사능 오염으로 지역을 떠난 주민 중 2019년까지 최대 30%만 돌아온 점을 고려할 때 일본 정부가 주민 복귀를 목표로 오염지역 중 일부만 오염을 제거한 것이 효과적인지에 대한 의문도 제기된다고 덧붙였다.

지구 온난화로 인한 기후변화는 동식물의 삶과 지속 가능한 생존에 영향을 미칠 수 있다는 경고가 나오고 있다. 그런데 이런 환경 스트레스는 동물들의 생식 능력에도 영향을 미쳐 생명 다양성에 악영향을 미칠 수 있다는 경고가 나왔다. 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 통합생물학과, 헬렌 윌스 신경과학연구소, 캐나다 맥마스터대 심리·신경과학·행동과학과, 워털루대 생명과학과 공동 연구팀은 스트레스가 번식기의 수컷 큰갈색박쥐(Eptesicus fuscus)의 생식능력을 떨어뜨리는 핵심 원인이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘실험생물학 저널’ 10월 13일자에 실렸다. 코로나19로 인해 박쥐는 각종 병원균의 온상처럼 여겨지고 있지만 실제로 많은 육상 생태계의 유지와 안정성에 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 또 박쥐는 스트레스를 받으면 예민해진다는 사실도 다양한 연구로 밝혀졌다. 그렇지만 스트레스가 번식 능력에 미치는 영향에 관해서는 알려진 바가 거의 없다. 연구팀은 단기간 스트레스가 수컷 큰갈색박쥐의 뇌와 생식능력에 어떤 영향을 미치는지 실험했다. 연구팀은 박쥐를 한 시간 동안 등을 대고 누워있게 해 스트레스를 가한 뒤 혈액 검사를 통해 남성 호르몬인 테스토스테론 수치와 스트레스 호르몬으로 알려진 코르티코스테론 수치를 측정했다. 그 결과 코르티코스테론은 8배 이상 급증했고 테스토스테론은 절반 이하로 감소했다. 또 정자 생성 세관을 검사한 결과 스트레스를 받은 박쥐는 약 25% 축소돼 정자 생성 능력이 줄었으며 생식기관은 동물의 혈액 내 스트레스 호르몬에 5배 더 민감하다는 것이 확인됐다. 연구팀은 스트레스를 받은 수컷 박쥐의 뇌를 측정한 결과 생식능력과 번식력을 감소시킬 수 있는 주요 호르몬인 RF아마이드 관련 펩타이드를 더 많이 분비할 수 있다는 사실을 발견했다. 연구팀은 스트레스를 받은 박쥐의 전반적 건강 상태를 확인한 결과 생식기관에서 세포 사멸을 유발하는 유전자가 활성화돼 있다는 것도 새로 발견됐다. 단기간의 스트레스도 생식기능에 심각한 영향을 미칠 수 있다는 사실을 알려주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 이런 결과는 사람에게도 적용될 가능성이 있는지 추가 연구가 필요하다고 밝혔다. 연구를 이끈 조지 벤틀리 UC버클리 교수는 “이번 연구 결과는 단기간 스트레스도 생식능력에 영향을 미친다는 사실을 처음 밝혀냈다는 점에서 의미가 크다”라고 말했다. 벤틀리 교수는 “환경 보호론자들이 이야기하는 것처럼 번식기를 앞둔 수컷 박쥐는 스트레스에 특히 민감하다”라면서 “현재와 같은 지구온난화나 인간이 만들어 내는 환경변화로 인해 다음 세대를 생산하는 능력에 영향을 줘 생물 다양성에 문제를 일으킬 수 있을 것”이라고 설명했다.

세계은행, 독일 항공우주센터(DLR), 스위스 연구개발 기업 마인드 어스, 그리스 에게해대 해양과학과 공동연구팀은 전 세계적으로 홍수에 취약한 지역이 급격하게 증가하고 있음을 확인했다. 이번 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 10월 5일자에 실렸다. 연구팀은 전 세계 홍수 위험 평가 데이터와 1985년부터 2015년까지 고해상도 거주지 위성 영상 자료를 결합해 분석했다. 이 기간에 전 세계적으로 도시의 면적은 85.4%가 늘어났고, 홍수 발생 가능성이 높은 지역은 122% 증가한 것으로 나타났다. 도시화는 기후변화로 인해 극심한 기상 이변을 가속화한다고 연구팀은 설명했다.

조명·의학 등 다양한 분야 응용123년 역사상 사전 노출은 처음 2023년 노벨 화학상은 양자점(퀀텀닷) 발견과 발전을 이끈 과학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 4일(현지시간) 올해 노벨 화학상 수상자로 프랑스계 미국 과학자 문지 바웬디(62) 미국 매사추세츠공대(MIT) 교수, 루이스 브루스(80) 컬럼비아대 교수, 러시아계 과학자 알렉세이 예키모프(78) 나노크리스털스 테크놀로지 박사를 선정했다고 발표했다. 노벨위원회는 “이번 수상자들은 나노 과학에서 가장 작은 요소인 양자점을 발견하고 발전시켜 TV를 비롯한 각종 디스플레이와 발광다이오드(LED) 조명은 물론 의사가 신체에서 종양 조직을 제거할 때 사용하는 등 활용도를 넓히는 데 이바지했다”라고 수상 업적을 설명했다. 양자점발광다이오드(QLED) TV의 핵심 기술인 양자점은 1980년대 초 미국 벨연구소 연구원이었던 브루스 교수와 예키모프 박사가 1983년과 1984년 ‘화학물리학 저널’에 아주 작은 반도체 결정을 발견했다고 발표하면서 알려졌다. 양자점은 수백에서 수천 개의 원자가 뭉친 덩어리지만 지름이 10㎚(나노미터·10억분의1m) 이하로 작아 양자 구속 효과를 포함한 다양한 양자역학적 특성을 나타내는 물질이다. 별도의 광원이 없어도 전압을 주기만 하면 스스로 빛을 낼 수 있어 발견 초기부터 디스플레이 재료로 주목받았다. 양자점의 가장 큰 장점은 재료 조성을 바꾸지 않고 결정 크기를 조절하는 것만으로 원하는 색을 얻을 수 있다는 것이다. 지름이 작을수록 푸른빛이 강해지고 커질수록 붉은빛이 나오는 식이다. 1993년에는 바웬디 교수가 습식 합성법을 개발해 좀더 효율적인 양자점 제작이 가능해지면서 연구가 활기를 띠었다. 보통 독성을 나타낼 수 있는 카드뮴이나 셀레늄 같은 재료로 양자점을 만들었지만 최근에는 비독성 물질을 이용한 연구도 활발하다. 아울러 태양광 발전이나 바이오이미징까지 다양한 응용이 시도되고 있다. 이번 화학상 수상자들은 상금 1100만 스웨덴크로나(약 13억 6477만원)를 3분의1씩 나눠 받는다. 노벨상 시상식은 알프레드 노벨의 기일인 12월 10일이 낀 ‘노벨 주간’에 스웨덴 스톡홀름(생리의학·물리·화학·문학·경제상)과 노르웨이 오슬로(평화상)에서 열린다. 이날 화학상 수상자 명단이 공식 발표에 앞서 유출되는 해프닝도 있었다. 노벨위원회는 스웨덴 현지에서 오전 11시 45분 수상자를 호명할 예정이었지만 왕립과학원의 실수로 2시간 40분 전에 보도자료 이메일이 전송되면서 명단이 공개됐다. 123년 노벨상 역사상 수상자가 발표 전에 노출된 것은 이번이 처음이다. 노벨위원회는 즉각 수상자가 선정되지 않았다고 해명에 나섰고, 수상자가 바뀌거나 발표가 연기될 것이라는 예상도 있었지만 예정된 시간에 알려진 명단 그대로 발표됐다.

2023년 노벨 화학상은 양자점(퀀텀닷) 발견과 발전을 이끈 과학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨 위원회는 4일(현지 시간) 올해 노벨 화학상 수상자로 프랑스계 미국 과학자 모운지 바웬디(62) 미국 매사추세츠공과대(MIT) 교수, 루이스 브루스(80) 컬럼비아대 교수, 러시아계 과학자 알렉세이 에키모프(78) 나노크리스탈스 테크놀로지 박사를 선정했다고 밝혔다. 노벨 위원회는 “이번 수상자들은 나노 과학에서 가장 작은 요소인 양자점을 발견하고 발전시켜 TV를 비롯한 각종 디스플레이와 LED 조명은 물론 의사가 신체에서 종양 조직을 제거할 때도 사용하는 등 활용도를 넓히는 데 이바지했다”라고 수상 업적을 설명했다. 양자점발광다이오드(QLED) TV의 핵심 기술인 양자점은 1980년대 초 미국 벨연구소 연구원이었던 루이스 브루스와 알렉세이 에키모프 박사가 1983년과 1984년에 ‘화학물리학 저널’에 아주 작은 반도체 결정을 발견했다고 발표하면서 알려졌다. 양자점은 수백~수천 개의 원자가 뭉친 덩어리지만 지름이 10㎚(나노미터) 이하로 작아 양자 구속 효과를 비롯해 다양한 양자역학적 특성을 나타내는 물질이다. 이 때문에 양자점은 별도의 광원 없이 전압을 가하기만 하면 스스로 빛을 낼 수 있어 발견 초기부터 디스플레이 재료로 주목받았다. 양자점의 가장 큰 특징은 재료 조성을 바꾸지 않고 결정 크기를 조절하는 것만으로 원하는 색을 얻을 수 있다는 점이다. 양자점의 지름이 작을수록 푸른빛이 나오고 커질수록 붉은빛이 나오는 식이다. 브루스 교수와 에키모프 박사는 콜로이드 상태의 양자점을 발견했는데 1993년 바웬디 교수가 효율적인 습식 합성법을 개발해 다양한 재료를 이용해 양자점에 관한 연구가 이뤄지고 있다. 카드뮴이나 셀레늄 같은 재료로 양자점을 만들었지만 카드뮴 독성 때문에 최근에는 비독성 물질을 이용한 양자점 연구가 활발하다.양자점은 양자 과학에서 가장 활발하게 연구되는 분야다. 디스플레이뿐만 아니라 태양광 발전은 물론 바이오이미징까지 다양하게 응용이 시도되고 있다. 김성지 포스텍 화학과 교수는 “무기 물질인 양자점은 유기 물질에 비해 더 긴 수명을 가질 수 있으며 손쉽게 용액공정이 가능해 생산 비용도 낮다”라면서 “이들의 연구로 만들어진 양자점은 에너지 효율과 내구성이 높아 디스플레이, 태양전지, 프로브 등 다양한 분야의 차세대 소재로 각광받고 있다”라고 설명했다. 한편 화학상 수상자는 애초 오전 11시 45분(현지시간)에 발표될 예정이었지만 스웨덴 왕립과학아카데미의 실수로 2시간 40분 전인 오전 9시 5분에 사전 유출되는 사태가 벌어졌다. 123년 노벨상 역사상 수상자 명단이 사전 유출된 것은 처음이다. 노벨 위원회는 수상자는 유출된 시간에는 아직 수상자가 선정되지 않았다고 해명에 나서면서 수상자가 바뀌거나 발표가 연기될 것이라는 예상도 있었지만 유출된 명단 그대로 발표됐다. 이번 화학상 수상자들은 상금 1100만 스웨덴크로나(13억 6477만원)를 3분의1씩 나눠 받게 된다. 화학상 수상자 발표로 올해 노벨 과학상 수상자는 모두 공개됐다. 노벨 재단은 남은 문학상, 평화상, 경제학상 수상자를 각각 5일, 6일, 9일에 발표한다.

백신은 인류 역사에서 가장 획기적인 발명품 가운데 하나다. 아무리 좋은 치료도 아예 병에 걸리지 않도록 예방하는 것보다 더 좋을 순 없다. 하지만 백신 개발 전에는 개인위생과 격리 이외에는 전염병을 예방할 수 있는 다른 방법이 없었다. 백신의 등장으로 우리는 전염병에 걸리지 않고도 면역력을 지닐 수 있게 됐다. 덕분에 병에 걸려도 상대적으로 가볍게 지나가거나 아예 감염되지 않을 수 있다. 하지만 현재 우리가 사용하는 백신은 한 가지 방향으로 밖에 작용하지 않는다는 단점이 있다. 면역 시스템에 항원을 인식시켜 공격하게 하는 일은 가능하지만, 반대로 잘못 인식된 항원을 면역 시스템에서 삭제하는 일은 불가능하다. 자기 자신의 세포와 조직을 공격하는 자가 면역 질환 문제가 심각한 상황에서 아쉬운 대목이다. 인체의 면역 시스템은 매우 뛰어난 방어 시스템이지만, 종종 실수를 할 때가 있다. 류마티즘성 관절염이나 1형 당뇨, 다발성 경화증, 일부 갑상선염은 이런 실수로 인해 자신의 세포와 조직을 공격할 때 발생한다. 스테로이드 같은 면역 억제제가 도움이 되기도 하지만, 이 약물들은 광범위하게 면역 반응을 억제하는 문제가 있다. 면역 반응을 억제하고자 하는 대상은 한 가지인데, 모든 항원에 대한 면역 반응을 억제하면 결국 감염병의 위험성이 커진다. 면역 시스템에서 특정 항원을 인식하는 대신 면역 반응을 억제하는 인버스 백신(inverse vaccine)을 연구하는 과학자들은 인체의 자가 면역 반응 제거 시스템에 주목했다. 사실 우리 몸의 면역 시스템은 종종 실수로 다양한 인체 세포의 항원을 인식할 수 있는데, 이런 오류를 바로잡아 자가 면역 질환으로 발전하지 못하게 막는 기전이 있다. 시카고 대학의 앤드류 트리메인과 레이첼 왈레스는 이 과정에서 중요한 역할을 하는 T 세포의 항원 인식 기능을 차단하는 연구를 진행했다. 연구팀은 'N-acetylgalactosamine'(pGal)이라는 물질이 이 과정에서 중요한 역할을 한다고 가정했다. 면역 시스템을 미사일에 비유하면 pGal은 피아 식별 장치의 역할을 해 오인 사격을 방지할 수 있는 셈이다. 연구팀은 이를 검증하기 위해 신경을 싸는 막인 수초를 공격하는 자가 면역 질환인 다발성 경화증(MS) 모델 쥐에서 면역 반응의 목표인 수초 단백질에 pGal을 붙였다. 그 결과 기대한 대로 면역 시스템의 공격이 줄어들면서 신경의 기능이 정상으로 돌아오고 증상이 완화됐다. 이 연구 결과는 저널 네이처 바이오메디컬 엔지니어링에 발표됐다. 물론 사람에서도 같은 효과가 있을지는 앞으로 많은 검증이 필요한 부분이지만, 인버스 백신 개발 가능성을 높였다는 데서 의미 있는 결과다. 사람에서 특정 항원에 대한 면역 반응을 완화할 수 있다면 자가 면역 질환은 물론 알레르기 질환, 그리고 장기 이식 후 거부 반응 등 다양한 분야에 쓰일 것으로 예상된다. 부작용 많은 면역 억제제보다는 특정 항원에 대한 면역 반응을 차단하는 인버스 백신이 훨씬 합리적인 대안이기 때문에 앞으로 연구 결과가 주목된다.  

영국의 비평가이자 역사학자 토머스 칼라일(1795~1881)을 비롯해 ‘코스모스’의 저자인 미국 천문학자 칼 세이건은 “드넓은 우주에 지구에만 생명체가 존재한다면 엄청난 공간 낭비”라고 말하며 외계 생명체 존재를 예상했다. 이런 궁금증은 천문학자와 우주생물학자들의 연구로 이어지고 있다. 외계 문명의 숫자를 추정할 수 있는 ‘드레이크 방정식’으로 일련의 과학자들은 1960년 외계 지적생명체 탐사(SETI) 프로젝트가 시작됐다. 1977년 미국 항공우주국(NASA)은 지구 문명과 환경에 대해 알리기 위한 ‘골든 레코드’가 탑재한 미국 보이저호를 발사했다. 보이저호는 현재 태양계를 벗어나 성간 여행 중이다. 외계 지적 생명체가 있다면 우리에게 성간 인사를 보내고 있을 텐데 왜 아직 만나지 못하고 있을까. 만나지 못하고 있는 것일까, 외계인이 없는 것일까. 교양 과학 계간지 ‘한국 스켑틱’은 가을호(35호)에서 외계인의 존재와 발견에 대한 두 편의 글을 실었다. 여기서는 많은 과학자가 외계 생명체의 존재를 확신하고 있음에도 외계인을 발견하지 못하는 이유에 대해 ‘과학적 회의주의’를 바탕으로 꼼꼼히 살펴봤다. 과학 저널 ‘네이처’ 편집자 출신 필립 볼 박사는 ‘외계인에 대한 빈약한 상상력’이라는 글에서 외계 지적 생명체가 어떤 존재인지 추측할 때 우리는 우리 자신에 관해 이야기하는 경향이 있다고 지적했다. 과학은 분명히 관찰이나 실험을 통해 사실을 증명해야 하는데 현재 인류가 이야기하는 외계인은 실제가 아닌 인간과 비슷한 존재를 가정하고 인간의 상상력의 틀에 가두고 있다는 말이다. 외계 문명에 대한 이런 자기 투영적 가정의 대표적 사례는 2015년 9월 미국 예일대 천문학자들이 케플러 우주 망원경으로 KIC 8462852라는 별 관측이다. KIC 8462852에서는 지금까지 알려진 자연적 과정으로 설명할 수 없는 강하고 빠르게 변하는 빛이 관측됐다. 연구팀은 별 주위를 돌고 있는 혜성 무리가 별을 가리기 때문에 나타나는 현상이라고 주장했지만, 펜실베이니아주립대 천문학자 제이슨 라이트는 외계 문명에서 만든 구조물의 그림자 때문에 발생한 것 같다는 주장을 펼친 것이 대표적이다. 실제로 과학자들은 외계 생명체를 찾으면서 우리 자신의 이미지로 상상했다. 우주를 탐험할 수 있는 지적 외계인이 있다면 “왜 아직도 만나지 못했는가”라는 ‘페르미의 역설’을 근거로 외계인이 없다고 주장하거나 성간 여행의 비용이 지나치게 비싸거나 위험하고 지구는 은하계와 비교하면 관광객이나 사회학자들을 위한 전시물로 고립된 채 보존되고 있을 수도 있다는 추측을 하고 있다. 결국 볼 박사는 인간의 기준으로 생각하는 한계에서 벗어나야 외계 생명체를 탐사하기 위한 새로운 아이디어를 얻을 수 있다고 지적했다.모턴 타펠 인디애나대 의대 교수는 ‘내겐 너무 먼 지구’라는 글에서 볼 박사와 달리 인간의 관점에서 외계 생명체가 지구를 찾을 수 없는 이유를 제시했다. 생리학적, 진화적 측면에서 볼 때 태양계 내에서는 지적 생명체가 존재할 수 없다. 또 다른 은하계에 지적 외계인이 존재하며 광속의 30~50%에 달하는 우주선을 갖고 있다고 하더라도 생물학적 유기체의 유한한 수명은 여행 범위에 한계가 있다고 타펠 교수는 지적했다. 또 고도로 지적인 생명체가 전파 신호를 보낸다고 하더라도 지구에서 관측할 정도로 강력한 전자 펄스를 보낼 수 없다는 것이다. 간혹 관측되는 전자 펄스는 외계 생명체의 증거가 아닌 초신성 폭발 같은 자연적 원인 때문이라고 설명한다. 이들은 “외계 생명체에 대한 탐색은 가능한 모든 영역을 탐색하려는 인간의 보편적 특성”이며 “UFO나 외계인 같은 개념은 공상에 불과하고 호기심을 충족하고 꿈을 만드는 것을 좇고 있다고 봐야 할 것”이라고 말했다.

메신저 리보핵산(mRNA) 방식의 코로나19 백신 개발의 선구자인 ‘백신의 어머니’ 커털린 커리코(68) 헝가리 세게드대학 교수가 올해 노벨 생리의학상 수상자로 선정돼 집념에 찬 인생 역정에 관심이 쏠리고 있다. 미국 대학에서 사실상 쫓겨날 위기까지 감수하며 mRNA 개발에 매달린 끝에 코로나19와 싸우는 인류에 큰 힘이 됐다. AFP 통신은 2일(현지시간) 커리코 박사에 대해 “mRNA 백신의 길을 닦은 과학 이단아(매버릭·maverick)”이라고 촌평하며 미국 대학 측이 그의 연구를 ‘막다른 길’로 치부하면서 교수직도 잃어야 했다고 전했다. 미국 기술 전문매체 와이어드, 뉴욕타임스(NYT), 워싱턴포스트(WP) 등에 따르면 커리코 박사는 1955년 헝가리 동부의 시골 마을에서 수도와 TV, 냉장고도 없는 푸줏간집의 딸로 태어났다. 그가 평생의 화두인 mRNA에 처음 매혹된 것은 세게드대 학부생 시절인 1976년이었다. 1984년 유전자증폭(PCR) 기법의 개발로 미국에서 mRNA에 대한 학계의 관심이 폭발적으로 커지자 커리코 교수는 mRNA 연구를 위해 미국에 가야겠다고 결심했다. 1985년 미국 템플대에서 연구직 일자리를 얻은 그는 남편과 두 살 난 딸, 그리고 암시장에서 자신들의 차를 판 ‘종잣돈’ 900파운드(약 148만원)를 뱃속에 집어넣은 곰 인형을 들고 필라델피아로 이민하는 도전을 감행했다. 하지만 동물실험 결과 mRNA가 몸속에 들어가면 면역계의 염증 반응을 일으켜 동물이 즉사하는 치명적인 문제점이 드러나면서 미국의 mRNA 연구 열기도 얼어붙었고, 그의 입지도 위태로워졌다. 미국 의대에서는 통상 연구를 위해 연방정부 등에서 연구 보조금을 타와야 하지만, mRNA 분야가 가라앉으면서 그는 보조금 지원서를 내는 족족 떨어졌다. 1995년 무렵 펜실베이니아대 의대 측은 mRNA가 비실용적이고 그가 시간을 낭비하고 있다고 판단, ‘최후통첩’까지 했다. mRNA를 계속 연구하려면 교수직을 포기하고 하위 연구직으로 강등되는 것을 감수하라는 것이었다. 그는 2020년 12월 AFP 인터뷰에서 “나는 승진 예정이었지만, 그들(학교)은 바로 나를 강등시켰고 내가 학교에서 나가리라고 예상했다”고 회상했다. 영주권이 없어서 비자를 갱신하려면 일자리가 필요한 상태였으며, 같은 펜실베이니아대를 다니던 딸의 비싼 학비도 교직원 할인 없이는 감당하기 어려운 상황이었다. 같은 주에 암 진단을 받는 최악의 불운까지 겹쳤다. 그는 암 수술을 받으면서 고심한 끝에 강등의 수모를 받아들이기로 했다. 그는 당시 “난 그저 연구실의 연구 테이블이 여기 있고 더 나은 실험을 해야만 한다고 생각했다”고 AFP에 말했다. 펜실베이니아대 의대 홈페이지와 와이어드 등에 따르면 어렵게 버티던 그에게 1997년 같은 대학으로 옮긴 드루 와이스먼 교수와의 만남은 전환점이 됐다. 이미 저명한 연구자였던 와이스먼 교수는 외부 연구비를 조달할 수 있었다. 의학 저널을 복사하려다 복사기를 놓고 다투면서 그와 친해진 와이스먼 교수는 평생의 연구 파트너로서 연구비 문제를 풀어줬다. 커리코 교수는 2020년 와이어드와 인터뷰에서 당시 “내 월급은 같이 일하던 기술자보다 낮았지만, 드루(와이스먼 교수)는 나를 지지해줬다”며 “그것이 내게 낙관주의를 심어줬고 내가 계속할 수 있게 했다”고 밝혔다. 그는 2013년 펜실베이니아대 의대 측에서 교수진 직위 회복을 재차 거부하자 mRNA 백신을 개발하던 바이오엔테크의 스카우트 제안을 받아들였다. 대학 측은 ‘바이오엔테크는 웹사이트도 없는 곳’이라며 비웃었다. 그는 남성이 지배하는 미국 과학계에서 외국인 여성으로 낮게 평가받는 경험을 했다. 커리코 교수는 강의 뒤에 사람들이 “당신 상급자가 누구냐”고 물은 적도 있었다며 “그들은 항상 (외국인) 억양이 있는 저 여자 뒤에는 더 똑똑한 누군가가 있을 거라고 생각했다”고 말했다. 어머니가 한결같이 보내준 응원도 버팀목이 됐다. 수상자로 선정됐다는 소식을 듣고 스웨덴 라디오와 인터뷰했는데 “내가 교수도 아니던 10년 전에도 어머니는 노벨상 발표 소식에 귀를 기울였다”며 “어머니는 항상 방송을 들으면서 ‘어쩌면 네 이름이 나올 수도 있다’고 말했다”고 회상했다. 이어 “당시 나는 연구비를 받지 못했고 팀도 없었기 때문에 웃어넘기기만 했다”며 “그때는 나는 아무것도 아니었고 강등돼서 교수도 아니었다. 그래서 어머니의 말씀에 ‘말도 안 된다’고 했다”고 돌아봤다. 딸 수전 프랜시아는 2008년 베이징올림픽과 2012년 런던올림픽에서 금메달을 딴 조정선수이기도 하다.

덴마크 오르후스대 물리천문학과 연구진을 중심으로 영국, 이탈리아, 캐나다, 미국 등 10개국 26개 기관이 참여한 국제 공동 연구팀이 반물질(antimatter)도 일반 물질과 똑같이 중력의 영향을 받는다는 것을 실험으로 증명했다. 이번 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 9월 28일자에 실렸다. 아인슈타인은 일반 상대성 이론에서 질량이나 구성과 관계없이 모든 물체가 중력의 영향을 받아 똑같이 자유낙하한다고 예측했다. 그렇지만 세심하게 통제된 실험 환경을 만들기 어려워 지금까지는 관측하지 못했다. 연구팀은 유럽입자물리연구소(CERN)가 만든 반(反)수소 원자의 중력 영향을 측정할 수 있는 자기 트랩 ‘ALPHA-g’로 실험했다. 그 결과 반수소 원자도 일반 수소 원자와 마찬가지로 중력의 영향을 받아 똑같은 방식으로 낙하한다는 사실을 확인했다.

허리-엉덩이둘레 비율(WHR)이 체질량지수(BMI)와 무관하게 모든 원인에 의한 사망 위험과 관련된 것으로 알려졌다. WHR은 허리둘레를 엉덩이둘레로 나눈 수치로 여성은 0.85, 남성은 0.9 이상이면 복부 비만에 해당한다. BMI는 체중(㎏)을 신장(m)의 제곱으로 나눈 수치를 말한다. 세계보건기구(WHO) 기준으로 서양에서는 18.5 미만이면 저체중, 18.5∼24.9면 정상, 25.0∼29.9면 과체중, 30.0∼34.9는 비만, 35.0∼39.9는 고도비만, 40.0 이상은 초고도 비만으로 분류된다. 아시아·태평양지역에선 18.5 미만이면 저체중, 18.5~22.9면 정상, 23.0~24.9면 과체중, 25.0~29.9면 비만, 30.0 이상이면 고도비만으로 본다. 대한비만학회는 구간을 늘려 더 엄격하게 잡았다. 18.5 미만이면 저체중, 18.5~22.9면 정상, 23~24.9면 과체중, 25.0~29.9면 경도비만(1단계 비만), 30.0~34.9면 중도비만(2단계 비만), 35.0 이상을 고도비만(3단계 비만)으로 나눈다. 캐나다 심장·혈관·뇌졸중 연구소의 이르판 칸 교수 연구팀이 중·노년 성인 50만여명의 유전자와 건강 정보가 담긴 ‘영국 바이오뱅크’(UK Biobank) 데이터베이스 중 38만 7672명의 자료(2006~2022년)를 분석한 결과, 이 같은 사실이 밝혀졌다고 헬스데이 뉴스가 26일(현지시간) 보도했다. 연구팀은 WHR, BMI, 체지방량(FMI·체중에서 지방이 차지하는 양) 등 3대 체중 지표와 모든 원인에 의한 사망 사이의 연관성을 분석했다. 전체적으로 3가지 지표 중 WHR이 사망 위험과 가장 강력하고 일관된 연관이 있는 것으로 나타났다. WHR 수치가 높을수록 그에 비례해 사망률도 높아 선형적 관계가 뚜렷했다고 연구팀은 밝혔다. 선형적 관계란 원인이 조금 증가하면 결과도 조금 증가하고 원인이 많이 증가하면 결과고 많이 증가한다는 뜻이다. 이에 비해 BMI과 FMI은 사망 위험과의 관계가 J자형 곡선으로 나타났다. J자형 곡선은 어떤 원인의 결과가 시간이 지나면서 기하급수적으로 증가하는 것을 말한다. WHR, BMI와 관련된 유전자만으로 사망 위험과의 연관성을 분석했을 땐 WHR이 BMI보다 연관성이 더욱 뚜렷했다. 유전자 중심 분석에서는 WHR과 사망 위험과 사이의 연관성이 BMI 또는 FMI 수치와 상관없이 일관성이 강했다고 연구팀은 설명했다. 전체적인 결과는 건강 평가의 초점을 BMI로 측정하는 전신 지방에서 WHR로 평가하는 지방 분포로 전환할 필요가 있다는 또 하나의 증거라고 연구팀은 지적했다. 건강 체중을 올바로 측정하려면 현재 널리 사용되고 있는 BMI를 WHR로 대체해야 한다고 일부 과학자들은 주장하고 있다. 이번 연구 결과는 미국 의사 협회 저널 ‘네트워크 오픈’(JAMA Network Open) 최신호에 발표됐다.

자연사 박물관에 가면 화석이나 모형으로 볼 수 있는 삼엽충은 고생대를 대표하는 생물체다. 바다 밑을 기어 다니며 살았던 삼엽충은 두 번에 걸친 생물 대멸종에도 살아남아 2억 7000만년 이상 살아남았다. 그렇지만 약 2억 5200만년 전부터 화석 기록에서 사라진다. 과학자들은 삼엽충의 갑작스러운 멸종과 함께 무엇을 먹고살았는지에 대한 궁금증을 갖고 있다. 이런 상황에서 체코 샤를대 지리·고생물학 연구소, 웨스트 보헤미아대 생물·지리과학·환경과학 연구센터, 체코 지질조사국, 스웨덴 웁살라대 유기체 생물학과 공동 연구팀은 삼엽충의 장을 분석해 식습관과 생활 양식을 확인할 수 있었다고 30일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 9월 28일자에 실렸다. 캄브리아기 초기인 약 5억 4100만년 전부터 페름기 말인 2억 5200만년 전까지 2만 종 이상의 삼엽충이 살았던 것으로 과학자들은 추정하고 있다. 수많은 화석 표본이 남아있기는 하지만 장 내용물이 남아있는 화석 표본은 지금까지 발견된 적이 없어 식습관을 확인할 수가 없었다. 연구팀은 체코에서 오르도비스 중기에 해당하는 4억 6500만년 전에 살았던 것으로 추정되는 삼엽충 화석을 발견했다. 이전 화석들과는 달리 장 내용물이 확인할 수 있을 정도로 남아있었다. 분석 결과 삼엽충 화석 창자 속에는 고생대에 살았던 작은 해양생물인 효리스는 물론 문어, 이매패류, 극피동물인 스필로포라 등의 껍질로 가득 차 있었다. 연구팀은 삼엽충들은 쉽게 분해되거나 통째로 삼킬 수 있을 정도로 작은 죽은 동물이나 살아있는 동물을 잡아먹었던 것으로 추정했다. 또 삼엽충의 소화 기관에는 딱딱한 껍질을 분해할 수 있는 효소들로 가득 차 있었다고 연구팀은 보고 있다. 연구를 이끈 페르 알버그 스웨덴 웁살라대 교수는 “이번 연구는 가장 흔하고 잘 알려진 고대 절지동물의 장 내부를 처음으로 분석해 식습관과 생활방식을 추정하는 데 도움을 줬다”라고 설명했다.

지구온난화 등 기후변화로 인한 극단적인 기상이변으로 전 세계 곳곳에 피해가 잇따르는 가운데, 과학자들인 기후변화로 인해 인류가 멸망하는 시기를 예측한 연구결과를 발표했다. 미국 뉴욕타임스 등 외신의 25일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 영국 브리스톨대학 지리과학대학의 수석 연구원인 알렉산더 판스워스 박사 연구진은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 지구에 사는 모든 포유류가 대량 멸종에 직면하는 시기를 예측했다. 연구진에 따르면, 현 대륙의 생성 원리인 판구조론 및 그에 따른 기후모델로 예측해 봤을 때, 2억 5000만 년 이후에는 대륙들이 하나로 합쳐져 초대륙(판게아 울티마, Pangea Ultima)이 될 것으로 예측됐다. 또 초대륙이 된 이후에는 섭씨 40도 이상의 극심한 온난화가 발생해 사람 등 포유류가 살기 힘든 기후로 변화할 것이라는 예측 결과가 나왔다. 연구진은 대륙들이 서로 합쳐지는 과정에서 대량의 이산화탄소가 대기 중으로 방출되는 화산활동이 촉진될 것으로 내다봤다. 특히 이산화탄소 수치는 현재의 2배가 되고, 태양 복사에너지도 현재보다 2.5% 증가할 것으로 보이며, 이러한 과정이 지구를 또 다시 가열시켜 인류가 생존하기 어려운 환경이 된다는 가설이다.연구진은 초대륙 대부분이 주로 덥고 습한 열대지방에 위치하면서, 지구 대부분의 기온이 최저 40도, 최고 70도에 이를 것으로 내다봤다. 초대륙이 형성된다면, 포유류가 살 수 있는 땅은 지구 전체의 8~16%에 불과할 것으로 예측됐다. 연구진은 “섭씨 40도가 넘는 기온이 장기간 계속되면 인간을 포함한 포유류는 사망에 이를 수 있다. 습도가 높아지면 열 스트레스는 더욱 커지고, 이러한 기후조건은 포유류가 생존할 수 있는 생리적 한계를 뛰어 넘는 것”이라고 전했다. 이어 “포유류는 극한 추위를 겪으면 털이나 동면 등을 통해 더 낮은 온도에서 살아남도록 진화한다. 하지만 극한의 고온을 견딜 수 있는 한계에는 변화가 없기 때문에, 초대륙의 더위에 노출된다면 생존이 불가능할 것”이라고 덧붙였다. 또 “인간 활동에 의한 현재의 온난화와 기후변화가 일부 지역에서 사망률을 높이는 원인이 될 수는 있지만, 지구 대부분의 지역은 앞으로도 한동안 사람이 살 수 있는 상태로 유지될 것으로 보인다”고 전망했다. 연구를 이끈 판스워스 박사는 “포유류는 뛰어난 적응력과 회복력으로 신생대 빙하기와 따뜻한 간빙기 등을 견디며 약 5500만 년 동안 생존 영역을 넓혀왔다”면서 “그러나 2억 5000만년 후 거대한 대륙의 움직임으로 형성되는 초대륙의 극한 기후는 견디지 못할 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 네이처의 자매지인 ‘네이처 지구과학’ 최신호에 실렸다.

오는 11월 미국 샌프란시스코에서 열리는 APEC 정상회의를 앞두고 미국 공화당 의원 25명이 차이잉원 대만 총통의 아시아·태평양경제협력체(APEC) 참여를 촉구하는 연대 서명을 미국 국무원에 제출했다고 대만 언론들이 미국 언론들을 인용해 20일 보도했다. 신문에 따르면, 랜스 구든 텍사스 하원의원 등 25명이 토니 블링컨 미 국무장관에게 보낸 서한에서 "대만은 샌프란시스코에서 열리는 APEC 정상회의에 참가할 자격이 있다"며 "APEC 정식 회원국인 대만은 평판도 좋다. 다른 APEC 회원국들과 마찬가지로 공평하고 평등한 대우를 받아야 한다"고 주장했다. 서한에서 의원들은 APEC의 임무는 균형 있고 포용적인 포럼을 통해 아시아·태평양 지역의 더 큰 번영을 창출함으로써 미국으로 하여금 기업의 여러 문제를 해결하고 높은 수준의 무역과 비지니스 교류를 추진해 경제 성장을 촉진한다고 밝혔다. 그들은 이어 대만이 경제, 문화 및 과학기술 방면에서의 기여는 아시아태평양에만 국한되지 않고 세계에 걸쳐있다며 APEC 회의에 대만 지도자가 초청받지 못함은 미래에 대만과의 발전을 저해하고 세계 여러 국가는 우리 정부를 위선적이라고 여길 것이라고 했다. 의원들은 그러면서 "대만 지도자를 APEC에 포함시키지 않는 것은 중국 공산당을 더욱 겁없이 만들 뿐"이라며 "지역의 평화와 안정을 유지하려는 바이든 행정부는 큰 실패를 맞을 것"이라고 했다. 수개월 전에도 구든 의원 등 20명의 공화당 의원들이 블링컨에게 대만 정상의 APEC 참여를 요구하는 내용의 서한을 보낸 적이 있다고 전했다. 구든 의원은 지난 4월 21일 월스트리트저널에서 "바이든 대통령이 차이 총통을 초청해 만난다면 더욱 강한 발언을 할 수 있다"고 밝힌 바 있다. 맷 머레이 미국 APEC 담당관은 지난 6월 27~28일 대만을 조용히 방문해 대만 고위 관련들과 APEC 회의 및 경제 관련 문제를 논의한 것으로 전해졌다. 대만이 1991년 주권국가가 아닌 경제체제 자격으로 APEC 회원국이 된 이후 대만 총통은 연례 정상회의에 초청받은 적이 없다. 총통이 임명한 특사가 그 자리를 대신했다. 게다가 미국에서 열리는 APEC에 차이잉원 총통이 초청받지 못할 경우 미국과 중국의 갈등은 더욱더 깊어질 것으로 보인다. 대만 총통은 미국을 공식 방문할 수 없으며 수교국 순방 길에 미국을 경유지 삼아 잠시 들르기만 할 수 있다. 지난 9월 초 차이잉원 총통은 올해에도 예전처럼 특사를 임명하겠다고 밝혔다. 그러면서도 차이 총통은 중국으로 인해 대만 총통이 APEC 참석이 불가능한 것과 관련해 "모든 총통은 APEC 창설 이후의 선례를 깨고 싶어한다"며 "정부는 계속해서 노력할 것이지만 매우 어려운 일"이라고 말했다. 지난해 APEC 특사는 장중머우 TSMC 전 회장이 임명됐다. 아울러 최근 열린 주요 20개국(G20) 정상회의에 불참한 시진핑 중국 국가주석의 APEC 정상회의 참여 여부에도 관심이 쏠리고 있다. 대만 중앙통신에 따르면, 상하이에 있는 익명을 요구한 전문가는 이번 APEC 회의에 시진핑 중국 국가주석이 참석할 가능성이 매우 높다고 분석했다.

국어사전에 모성애는 ‘자식에 대한 어머니의 본능적인 사랑’이라고 풀이돼 있습니다. 어머니를 아버지로 바꾼 게 부성애입니다. 사전의 뜻풀이를 보고 있으면 자연스럽게 궁금증이 생깁니다. 아이가 태어나면 그전에는 없던 모성애와 부성애가 저절로 나타나는 걸까요. 그렇다면 자신이 낳은 아이를 방치하거나 학대하는 부모들은 뭐가 문제일까요. 자신이 낳은 아이도 아닌데 금이야 옥이야 키우는 사람들의 모성애와 부성애는 어떻게 해석해야 할까요. 의문이 꼬리에 꼬리를 물고 이어집니다. 이런 의문은 학자들에게도 마찬가지인 것 같습니다. 동물행동학자들은 여러 동물을 관찰해 진화의 관점에서 인간의 모성애를 추론하고, 뇌신경학자들은 신경망과 호르몬 변화 등으로 모성애의 근원을 찾습니다. 반면 철학자나 사회학자들은 각종 문헌을 연구해 모성애는 본능이나 과학적 근거가 있는 감정이 아니라 근대 이후 만들어진 개념이라는 주장을 펴기도 합니다. 미국 뉴욕대 의대 생물분자의학연구소, 신경과학연구소, 뉴욕대 신경과학센터, 존스홉킨스대 의대 공동연구팀은 동물행동학과 신경과학을 접목한 실험을 통해 아기 울음소리에 반응하는 엄마들만의 독특한 신경 회로, 일종의 모성애 신경망이 있다는 것을 발견했습니다. 이번 연구에는 한국계 과학자인 존스홉킨스대 의대 권형배 교수와 정강훈 박사도 핵심 연구자로 참여했습니다. 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 9월 21일자에 실렸습니다. 인간을 비롯한 많은 동물에게서 아기 울음소리는 아기의 고통을 알리는 매우 강력한 신호입니다. 새끼를 갓 낳은 어미가 아기의 울음소리를 들으면 옥시토신 분비가 활발해지고 뇌 시상하부 활동이 증가하면서 젖 분비로 이어진다고 합니다. 옥시토신은 출산과 수유를 포함해 모체의 생리적 현상과 행동에 중요한 역할을 하는 호르몬으로 알려져 있습니다. 그렇지만 아기의 울음이라는 청각 신호가 어떤 방식으로 옥시토신 분비 뉴런으로 연결되는지는 명확히 밝혀진 바가 없습니다. 이에 연구팀은 생쥐를 이용해 새끼 쥐의 울음소리를 어미 쥐에게 들려주면 어떤 신경이 활성화되는지 측정했습니다. 또 새끼 쥐의 울음소리와 똑같은 주파수의 소리 자극을 주고 어미 쥐의 행동과 신경 활성화 반응을 관찰했습니다. 그 결과 새끼의 울음소리는 물론 똑같은 주파수대의 소리를 들으면 어미의 ‘후측 수질판내 시상’이라는 뇌 부위가 활성화되는 것으로 확인됐습니다. 이 부위는 새끼의 감각 신호를 모체의 호르몬 연결망과 연결해 옥시토신 방출을 조절함으로써 효율적인 육아를 돕는다고 연구팀은 설명했습니다. 후측 수질판내 시상에 문제가 생길 경우 어미는 새끼가 보내는 신호에 무감각해질 수 있습니다. 자식에 대한 부모의 사랑이 과학적 근거가 있는 감정이든 근대 이후 만들어진 개념이든 대부분의 부모는 아이들의 미래를 위해 미국 시인 로버트 프로스트의 표현처럼 ‘한 번도 가 보지 않은’ 새로운 길을 개척해 나갑니다. 그런 전쟁 같은 매일을 보내며 분투하는 세상의 모든 부모는 박수받을 자격이 충분합니다.

구글의 인공지능(AI) 조직인 딥마인드가 수천만개의 유전자 변이가 질병을 유발할 수 있는지 예측할 수 있는 AI 프로그램을 개발했다.19일(현지시간) 영국 일간 가디언에 따르면 새로 개발된 ‘알파미스센스’ 프로그램은 DNA 염기 중 하나가 바뀌면서 다른 아미노산을 코딩하게 되는 과오 돌연변이(missense mutation)를 예측한다. 단백질 정보를 담고 있는 유전자는 아데닌(A), 티민(T), 시토신(C), 구아닌(G) 등 네 가지 DNA 염기로 돼 있는데, 하나가 빠지거나 순서가 바뀌는 변이가 발생할 수 있다. 딥마인드 연구진은 알파미스센스를 활용해 인간 단백질에 영향을 미칠 수 있는 7100만개의 단일 문자변이를 분석했다. 연구진이 프로그램의 정확도를 90%로 설정했을 때 과오 돌연변이의 57%가 무해하고 32%는 유해할 가능성이 있는 것으로 예측됐다. 나머지는 영향이 확실하게 파악되지 않았다. 연구진은 다른 과학자들을 위해 예측 분석 자료를 온라인에 무료로 올려놓았다. 2016년 3월 바둑 기사인 이세돌(40) 9단을 4승 1패로 꺾어 눈길을 끈 ‘알파고’로 잘 알려진 딥마인드는 화학 구성으로 인간 단백질의 3D 구조를 파악하는 프로그램인 ‘알파폴드’를 응용해 알파미스센스를 개발했다. 알파미스센스는 인간 및 인류와 가까운 영장류의 DNA 데이터를 받아 어떤 과오 변이가 흔하고 드문지 등 정보를 학습했다. 또한 수백만 단백질 서열과 정상 단백질 모습 등을 학습하면서 단백질 ‘언어’를 익혔다. 이렇게 훈련된 AI 프로그램에 변이가 입력되면 이 변이의 위험성을 반영하는 점수가 생성된다. 연구를 진행한 청쥔 박사는 “(분석법은) 인간의 언어와 비슷하다”며 “만약 영어 문장에서 어떤 단어를 대체하면, 영어에 익숙한 사람은 대체 단어가 해당 문장의 의미를 변화시킬지 여부를 알 수 있다”고 설명했다. 이같은 AI 예측으로 유전자 변이로 인한 희소질환 연구와 진단이 가속화할 수 있을 것으로 기대된다. 연구진은 이번 연구 결과를 과학저널 ‘사이언스’에 발표했다.

일본 정부의 후쿠시마 제1원전 오염수(일본 정부 명칭 ‘처리수’) 방류를 공개적으로 비판한 자우림 김윤아의 발언을 두고 정치권이 연일 시끄럽다. 여당 지도부가 김윤아를 저격한 것을 두고 16일 이재명 더불어민주당 대표는 이를 비판했다. 단식 17일째를 맞은 이 대표는 이날 오전 단식 농성장인 당대표실을 찾은 문화예술계 인사들과 만나 “이 정부는 대놓고 언론과 문화예술계를 다 짓밟아대니 걱정”이라며 “여당 대표라는 사람이 특정 가수를 찍어 공격하고, 언론도 모조리 파괴하려 한다”고 지적했다. 이 대표의 이날 발언은 김기현 국민의힘 대표가 지난 12일 김윤아를 겨냥해 “최근에 어떤 밴드 멤버가 후쿠시마 오염처리수 방류 후 ‘지옥이 생각난다’고 해서 ‘개념 연예인’이라고 하는데, 개념 없는 개념 연예인이 너무 많은 것 아닌가”라고 말한 것을 직격한 것이다. 김 대표는 당시 서울 중구 한국관광공사에서 열린 사단법인 문화자유행동 창립 기념 심포지엄에 참석해 “음침하고 폐쇄적인 지하 경제에서 문화계 이권을 독점한 소수 특권 세력이 특정 정치·사회 세력과 결탁해 문화예술계를 선동의 전위대로 사용하는 일이 더 이상 반복돼선 안 된다”라며 이같이 말했다. 김 대표는 “미국산 쇠고기를 수입할 때 어떤 배우는 ‘미국산 쇠고기를 먹느니 청산가리를 입에 털어넣겠다’며 개념 연예인이라는 평가를 받을 때, 그게 무슨 개념인지 모르겠지만, 그런 기막힌 일을 목도한 바 있었다”고도 했다. 앞서 김윤아는 지난달 24일 자신의 인스타그램에 ‘RIP 地球(지구)’라고 적힌 이미지를 게시하며 “며칠 전부터 나는 분노에 휩싸여 있었다”고 적었다. 그는 “블레이드러너 +4년에 영화적 디스토피아가 현실이 되기 시작한다. 방사능비가 그치지 않아 빛도 들지 않는 영화 속 LA의 풍경”이라며 “오늘 같은 날 지옥에 대해 생각한다”며 일본의 오염수 방류를 비판했다. 또 엑스(옛 트위터) 계정엔 물이 순환하는 과정이 담긴 이미지를 올리면서 “중학교 과학, 물의 순환. 해양 오염의 문제는 생선과 김을 먹을 수 있느냐 없느냐에 국한되지 않는다”며 “생선을 앞세워 최악의 해양 오염 사태는 반찬 선택 범위의 문제로 한없이 작게 찌그러진다”고 주장했다. 이를 두고 김 대표뿐 아니라 장예찬 국민의힘 청년최고위원도 BBS라디오 ‘전영신의 아침저널’에서 “연예인이 무슨 벼슬이라고 하고 싶은 대로 다 말하고 아무런 책임도 안 져야 하냐”라며 “그런 시대는 끝났다”고 했다. 그러나 국민의힘 내부에서도 김윤아를 두둔하며 이 같은 저격을 비판하는 반응이 나오기도 했다. 김웅 국민의힘 의원은 지난 13일 자신의 페이스북에 “대중 연예인이 자신의 정치적 입장을 밝혔다 하더라도, 공인인 정치인이 그것을 공격하는 것은 선을 넘는 것”이라고 밝혔다. 김 의원은 “당파성을 돈벌이 수단으로 삼는 폴리테이너라면 다르겠지만, 대중 연예인은 얼마든지 정치적 입장을 밝힐 수 있다”며 “그 입장 표현이 대중에게 큰 영향을 미친다고 하더라도 그것을 이유로 공격하는 것은 부끄러운 짓”이라고 당 지도부에 일침을 가했다. 이어 “그 대중 연예인보다 못한 영향력을 가진 정치인이 문제이지, 그 대중 연예인의 잘못은 아니다”라며 “국민에게 정책을 알리고 올바른 방향으로 설득하는 것은 정치인의 몫”이라고 강조했다. 그러면서 “문재인 정권부터 권력이 일반인을 공격하는 일이 시작됐다. 조국 (전 법무부 장관)은 광주 카페 사장에 대해 좌표 찍기까지 했다”면서 “언제부터인가 우리 당도 그런 작태를 따라 하고 있다”고 덧붙였다.

공룡이 지구에 출현하기 한참 전 지상을 주름잡았던 최강의 '육식성 포식자'의 새로운 화석이 발견됐다. 최근 브라질 팜파 연방대학 등 공동연구팀은 2억 6500만 년 전 살았던 고대 육식종의 화석을 분석한 연구결과를 '린네 학회 동물학 저널’(Zoological Journal of the Linnean Society)에 발표했다. 과거 브라질 남부 상 가브리엘의 시골에서 발굴된 이 화석의 정체는 '팜파포네우스 빅카이'(Pampaphoneus biccai·이하 팜파포네우스)다. 공룡과 비슷하게 생겼지만 공룡이 아닌 팜파포네우스는 날카로운 송곳니와 뼈도 씹어먹을 수 있는 강력한 치악력을 갖고있는 한때 남미 최강의 포식자였다. 개체의 길이는 약 3m에 달하며 무게는 약 400㎏으로 추정된다. 중소형 동물을 잡아먹을 수 있는 숙련된 사냥꾼인 팜파포네우스는 그러나 지구 역사상 최악으로 평가받는 약 2억 5200만년 전 페름기 말 대멸종 시기 사라졌다. 과학자들은 팜파포네우스를 포유류의 특징을 가진 고대 파충류인 ‘수궁류’의 일부로 분류하고 있다.공룡과 달리 대중적으로 잘 알려지지 않은 팜파포네우스는 화석도 희귀한데 과거에 한차례 브라질에서 같은 종 화석이 발굴된 바 있다. 연구팀에 따르면 이번 팜파포네우스 화석은 골격이 포함되어 있으며 특히 두개골이 거의 완전한 상태인 것으로 드러났다. 지금까지 발견된 팜파포네우스의 두개골 화석 중 가장 크고 온전하다는 것이 연구팀의 평가. 이번 논문의 공동저자인 스테파니 E. 피어스는 "팜파포네우스는 누구에게나 두려움을 일으킬 수 있는 끔찍하게 생긴 짐승이었다"면서 "이번 화석은 대멸종 직전 육상 생태계의 군집 구조를 엿볼 수 있는 열쇠"라고 의미를 부여했다. 논문의 수석저자인 펠리페 핀헤이로도 "팜파포네우스는 현대의 큰 고양잇과같은 생태적인 역할을 했을 것"이라면서 "남미 페름기의 육상 포식자 중 가장 덩치가 컸으며 현대의 하이에나처럼 뼈를 씹을 수 있을 만큼 강했다"고 평가했다.  

노화세포만 골라서 제거하는 기술을 국내 연구진이 개발했다. 울산과학기술원(UNIST)은 화학과 유자형 교수팀과 건국대학교 정해원 교수팀이 노화세포의 미토콘드리아 안에 인공단백질을 형성해 노화세포를 선택적으로 제거하는 기술을 개발했다고 12일 밝혔다. 연구팀에 따르면 인간이 노화하면 정상세포는 암세포로 변할 가능성이 커지고, 세포는 이를 막기 위해 자발적으로 노화세포로 변한다. 그러나 노화세포의 축적은 각종 염증을 유발하고, 노인성 질환의 원인이 된다. 또 노화세포의 미토콘드리아는 정상세포와 다르게 산소를 사용하는 과정에서 생성되는 부산물인 활성산소가 과발현돼 있다. 과발현된 활성산소는 이황화 결합을 촉진하게 되고, 분자끼리 결합하는 소중합체(올리고머)를 형성한다. 연구팀은 올리고머의 자기조립을 통해 나선형 구조를 띠는 ‘알파 헬릭스’가 표면에 생기는 인공단백질을 만드는 데 성공했다. 이 구조체는 미토콘드리아 막에 강하게 결합해 막을 파괴하고, 세포의 자가 사멸을 유도하게 된다.연구팀은 노화세포를 유도해 노인성 건성황반변성을 가진 쥐 모델에 개발한 기술을 적용했다. 그 결과, 노화세포를 효율적으로 제거해 망막 조직의 기능이 정상 범위로 돌아오는 것을 확인했다. 또 연구팀은 자연 노화된 쥐 모델의 망막 조직에서도 노화세포가 선택적으로 제거되는 것도 확인했다. 유자형 교수는 “노화세포의 미토콘드리아를 표적으로 삼아 기능 장애를 유도함으로써 노화세포가 선택적으로 제거되는 것을 실제 실험을 통해 확인했다”며 “기존 노화 치료제와는 다른 접근법으로, 노인성 질병 치료에 새로운 패러다임을 제시할 것”이라고 말했다. 연구 결과는 화학 저널인 ‘미국화학회지’(Journal of the American Chemical Society)에 9월 4일 온라인으로 게재됐다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 중견연구와 바이오·의료기술개발사업의 지원으로 이뤄졌다.

조현병 치료에서 중요한 것 가운데 하나는 환자가 ‘병식’(病識)을 갖게 되는 것이다. 병식이란 ‘자신의 병에 대한 올바른 인식’을 뜻한다. 신체질환의 경우는 환자 본인이 불편함을 느껴 스스로 치료의 장 안으로 들어온다. 정신과 질환 중에서도 우울증이나 불안증 등은 스스로 병원을 찾는 경우가 많다. 하지만 조현병의 경우엔 처음 발병했을 때 환자 스스로 자신의 이상을 인지하기 쉽지 않다. 치료의 필요성을 받아들이지 못하는 경우도 허다하다. 그래서 주로 가족과 주변에 의해서 치료가 시작되는 경우도 적잖다. 약물과 상담을 병행하며 점차 환자의 현실 검증력이 회복돼 병식이 생기게 되면 그제서야 자신의 의지에 의해 치료받을 수 있는 길이 열리게 된다. 그렇기에 환자가 얼마나 빨리 병식을 수립할 수 있는지 여부는 조현병 치료의 예후를 결정하는 중요한 인자다. 정신과 의사 입장에서도 환자가 병식이 수립되는 때를 바라고 기다리게 된다. 병식이 생기게 되면 환자는 질환 급성기의 자기 생각과 행동 일부가 어딘가 이상했음을 인지하게 된다. 예를 들어 누군가가 실제로 자신을 미행하거나 감시한 것이 아니라 병 때문에 그런 느낌이 들었음을 인식하게 된다는 것이다. 거기에 더해 약을 꾸준히 먹고 병원을 다녀야 한다는 인식까지 생기게 되면 치료는 8부 능선을 넘는 셈이다. 하지만 병식이 생긴다는 것은 환자 입장에선 또 다른 형태의 슬픔과 어려움이 시작된다는 뜻이기도 하다. ‘내가 병에 걸렸구나. 약 먹고 열심히 치료받아야지’라는 긍정적인 생각을 할 수도 있지만 자신이 정신질환자가 됐다는 것, 이 병은 꽤 오래 치료받아야 하는 만성질환이라는 것, 그리고 이 병에 대한 세상의 편견과 차별이 깊고 크다는 것 또한 비로소 인지하게 되기 때문이다. 새로운 형태의 두려움과 절망이 그 마음을 채운다. 과학 저널리스트 아닐 아난타스와미의 책 ‘나를 잃어버린 사람들’의 한 구절이 좋은 예다. “하지만 그런 통찰은 역설적이에요. 그걸 모르는 상태에서는 외부를 두려워하게 되죠. 하지만 알고 있을 땐 나 자신을 두려워하게 돼요. 알지 못하면 모든 사람이 나를 뒤쫓거나 내 행동을 지배하는 누군가가 뒤쫓아온다고 생각하지만, 알고 나면 모든 게 내 머릿속에 있다는 걸 깨닫게 되지요. 그것 역시 끔찍해요.” 병에 걸린 사람을 치료하는 것, 병식에 이르는 길에 동행하는 것은 의사의 몫이다. 그 어려운 길을 지치지 않고 걷는 것, 매일 자신의 손에 들린 약을 삼키는 것은 오롯이 환자 자신의 몫이다. 하지만 결국 그래서 도달한 병식 수립의 순간 그 환자를 무섭고 당황스러운 자리에 홀로 서 있지 않게 하는 것은 사회 전부의 몫이 아닐까. 비질환자로서 정신질환에 대한 편견과 무지의 자리에 남아 있는 것은 어쩌면 편하고 간단한 일이다. 하지만 그 편견과 무지를 넘어서는 것, 정신질환자 역시 우리 세상의 일원이라는 ‘병식’을 갖는 것은 중요하다. 그것이 내가 사는 세상을 좀더 안전한 곳으로, 살 만한 곳으로 만드는 길이기 때문이다. 다른 모든, 홀로 서 있지 않아야 할 이들의 곁에 우리가 함께하는 것처럼.