국내 연구진이 쌀알 안에 쇠고기 맛과 영양분을 갖춘 ‘배양 쇠고기 쌀’을 개발해 눈길을 끌고 있다. 연세대 화학생명공학과, 강원대 동물응용과학과, 배양육 스타트업 심플 플래닛, 한국기초과학지원연구원, 한국생명공학연구원, 중앙대 공동 연구팀은 쌀알 안에서 동물의 근육과 지방 세포를 배양한 일명 ‘쇠고기 쌀’을 개발했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 재료 과학 분야 국제 학술지 ‘물질’ 2월 15일 자에 실렸다. 최근에는 실험실에서 배양한 고기, 곤충에서 추출한 단백질 등 다양한 방법의 영양공급원이 연구되고 있다. 동물의 생물학적 골격(biological scaffold)은 세포의 입체적 성장을 유도하고 유지해 조직과 장기를 형성하는 데 도움을 준다. 연구팀은 배양육을 만들기 위해 쌀을 이용해 동물의 생물학적 골격을 모방했다. 특히 쌀알은 다공성이며 조직화된 구조를 가져, 동물 유래 세포를 배양할 수 있는 골격이 될 수 있다. 더군다나, 쌀의 특정 분자는 동물 유래 세포에 영양을 공급하고 성장을 촉진할 수 있다는 장점까지 있다.연구팀은 세포가 쌀에 잘 달라붙도록 인체에 해가 없고 식용할 수 있는 생선 젤라틴으로 코팅했다. 그다음, 소의 근육과 지방 줄기세포를 쌀에 뿌린 뒤 배양 접시에서 9~11일 동안 배양했다. 이렇게 배양해 만든 것이 식품 안전 요건을 충족하고 식품 알레르기 유발 가능성도 낮은 세포 배양 쇠고기 쌀이다. 연구팀은 세포 배양 쇠고기 쌀의 특성 파악을 위해 밥을 지은 뒤, 영양가, 냄새, 식감 등을 분석했다. 그 결과, 하이브리드 쌀은 일반미보다 단백질이 8%, 지방은 7% 더 많은 것으로 확인됐다. 자포니카인 일반미는 찰지고 부드러운 식감을 갖고 있지만, 하이브리드 쌀은 인디카 쌀과 비슷한 식감을 가진 것으로 나타났다. 동물 근육 함량이 높은 하이브리드 쌀은 쇠고기 또는 아몬드 관련 냄새 화합물이, 지방 함량이 높은 하이브리드 쌀은 버터, 크림, 코코넛 오일 관련 화합물이 검출됐다.또 연구팀에서 만든 하이브리드 쌀은 제조 과정에서 발생하는 탄소 발자국도 훨씬 적은 것으로 조사됐다. 단백질 100g을 생산할 때 쇠고기는 49.89㎏의 이산화탄소를 배출하지만, 하이브리드 쌀은 6.27㎏ 미만의 이산화탄소를 배출하는 것으로 조사됐다. 상용화될 경우 하이브리드 쌀은 1㎏당 2.23달러, 쇠고기는 14.88달러의 비용이 드는 것으로 나타났다. 이번 연구를 통해 영양이 풍부하고 맛도 좋은 하이브리드 식품이 상용화될 경우, 축산으로 인한 온실가스 배출을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 곡물 기반 하이브리드 식품은 기근을 대비하거나 군용 식량, 우주 식량으로도 쓰일 수 있을 것으로 예측된다. 연구를 이끈 홍진기 연세대 화학생명공학과 교수는 “이론적으로 세포 배양 단백질 쌀에서 필요한 모든 영양소를 얻을 수 있다”라며 “쌀은 이미 높은 영양분을 갖고 있지만, 여기에 동물 세포를 배양해 단백질을 보충한다면 영양 수준을 더 높일 수 있다”라고 말했다.

“역대 정부들도 그리 잘하진 못했지만, 이번 정부는 너무 못하는 거 같습니다.” 최재천(70) 이화여대 석좌교수가 정부의 기후위기 대응에 쓴소리를 날렸다. 최 교수는 14일 서울 종로구의 한 식당에서 열린 ‘최재천의 곤충사회’(열림원) 출간 기자간담회에서 “한국은 환경 관련 연구소를 많이 만들었고, 정책도 발 빠르게 만들지만, 정작 이행하지 않는다”고 지적했다. 유엔환경개발회의에서 채택한 생물다양성협약(CBD)에서 직접 겪은 굴욕도 소개했다. 당시 의장을 맡았을 때 ‘한국은 약속을 지키지도 않는 나라인데, 한국인이 의장을 하느냐’는 지적이 나와 각국 대표들이 지켜보는 가운데 연단에서 내려오는 수모를 두 번이나 겪었단다. 최 교수는 “한국은 ‘기후깡패’나 ‘기후얌체’라고 불리는데, 제가 보기엔 ‘기후바보’ 같다”면서 “재생에너지 등에 관심을 기울이지 못하면 나중에 반도체도 자동차도 팔 수 없게 된다. 정부가 빨리 나서야 한다”고 촉구했다. 이번 신간은 생태학자이자 동물행동학자, 사회생물학자로서 통섭적 연구 토대를 마련하고 사회문제에도 목소리를 내온 최 교수가 2013년부터 2021년까지 했던 강연을 추려 묶었다. 미국에서 생태학을 공부하고 한국으로 돌아와 인간을 탐구하기에 이른 삶과 연구 이력, 생각 등이 생생하게 담겼다. 최 교수는 하버드대 교수 제안을 받고도 1994년 서울대에 오게 된 사연을 이날 소개했다. 당시 한국에 들어올 때 한국에 대한 특집 기사가 담긴 ‘네이처’ 잡지를 가방에 넣어왔다. ‘한국 과학기술에 동이 텄다. 국민 세금으로 마련한 연구비를 온전히 기초과학에 투자하고, 대기업은 응용과학에 투자할 것’이라는 내용이었다. “당시 ‘아, 정부가 이제 기초과학에 투자하겠구나’ 기대했는데, 지금까지 제대로 이행이 되지 않았다”고 고개를 저었다. 특히 이번 정부가 ‘카르텔’을 운운하며 올해 ‘연구개발(R&D)’ 예산을 대폭 삭감한 것을 두고 “우리 정부가 국민 총생산 대비 연구비 투자가 세계 최대라 자랑하지만, 규모가 30조원에 그친다. 하버드대만 해도 50조가 넘는다. 300조로 늘려도 시원찮을 마당인데 그것마저 깎았다”면서 “솔직히 그때 귀국하지 말 걸 그랬다는 생각도 들더라”고 토로했다. 그러면서도 2019년 세계 동물행동학자 500여명을 이끌고 총괄 편집장으로 ‘동물행동학 백과사전’을 편찬한 일을 두고 “제자들이 다양한 동물에 대해 훌륭한 연구를 해줬기 때문에 편집장을 맡을 수 있었다. 어느덧 학계에서 다양한 동물을 깊이 있게 연구한 사람이 됐다”면서 “백과사전을 완성하고는 정말 많이 울었다”고 제자들에게 감사를 표했다. 학자이면서도 사회에 대한 비판을 서슴지 않는 것에 대해 “사회가 조금이라도 변화했으면 하는 마음으로 했던 일들이 제법 있다. 당시에는 아무 효과 없을 것 같은 느낌으로 했던 일들이 시간이 지나면서 변화하는 게 보였다”고 밝혔다. 그러면서 “한국은 집단적 현명함을 갖춘 나라라는 게 코로나19 겪으면서 밝혀졌다. 당시 ‘며칠만 집에 있어 달라’는 말에 총 들고 나와서 ‘자유를 구속하지 말라’ 했던 미국은 과학의 영역을 이해 못 하는 민도가 낮은 나라이고, 우리는 모두가 다 알아듣고 기꺼이 따랐다. 나 같은 누군가가 끊임없이 노력하면 대다수가 이를 품는 모습을 여러 번 봤다”며 “이런 게 대한민국 국민의 힘이 아닐까 생각한다”고 밝혔다. 이번 책은 인간과 다른 듯 닮은 사회성 곤충의 세계를 들여다본다. 최 교수는 곤충이 사라지기 시작한 지금, 우리에게 주어진 유일한 방법으로 ‘생태적 전환’을 제시한다. “아주 어렸을 적엔 제비가 많았지만 못 본 지가 오래됐다. 제비가 먹을 곤충들의 종뿐 아니라개체수도 줄었기 때문”이라고 설명하고 “조만간 새들이나 작은 동물이 대한민국에서 대규모로 멸종하는 사태가 벌어질지 모르겠다”고 우려했다. 이와 관련 “자연을 보호하는 게 우리를 보호하는 유일한 길”이라고 강조했다. 책의 맺음말에서 죽고 사는 문제에 부딪힌 인류를 향해 “호모사피엔스(현명한 인간)라는 자화자찬은 집어던지고 호모심비우스(공존하는 인간)로서 겸허한 마음으로 거듭나야 한다”고 강조한다. 이와 관련 우리에게 가장 부족한 것으로 ‘마주 앉아 이야기하기’를 꼽았다. “우리 삶을 좀 더 나아지게 해달라고 투표로 뽑고 월급도 주지만 여의도에 계신 분들은 눈 뜨고 있는 순간 싸움만 하는 거 같다” 꼬집고 “토론의 ‘토’의 한자가 ‘두들길 토’라고 생각해 싸움만 하는 것 같은데, 나는 깊이 생각할 ‘숙’자를 써서 ‘숙론’을 하자고 제안한다. 합의점을 찾아내고 성숙의 단계를 거치면 대한민국은 참 멋있는 사회가 될 거 같다. 은퇴 후 그걸 해보고 싶다”고 강조했다.

인류는 해와 달, 별이 있는 우주를 오랫동안 동경했다. 과학기술이 발달하면서 우주 선진국을 중심으로 지구를 벗어나 달, 화성, 소행성과 심(深)우주는 동경의 대상이 아닌 도전과 개척의 대상이 됐다. 지구에서 얻을 수 없는 희귀원소나 먼 미래의 사람이 살 수 있는 거주지를 확보하기 위한 것이다. 실용적 이유 이외에 과학자들이 우주 탐구를 멈추지 않는 것은 ‘광활한 우주에 과연 우리밖에 없을까’라는 근본적 질문에 답하기 위한 것이다. 외계에서 물의 흔적을 찾는 이유도 생명체가 존재하기 위한 최소한의 조건이라고 생각하기 때문이다. 프랑스 릴대학, 소르본대, 파리 PSL 연구대, 파리 천문대, 낭트대, UTINAM 연구소, 영국 런던 퀸 메리대, 중국 지난대 공동 연구팀은 태양계의 여섯 번째 행성인 토성의 위성 중 가장 안쪽에 있는 ‘미마스’에 바다가 존재할 수 있다는 연구 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 2월 8일자에 발표했다.이번 연구 결과는 미국 항공우주국(NASA)이 1997년 8월 발사해 2017년 임무를 끝낸 토성 탐사선 카시니호에서 보낸 관측 자료를 분석한 것이다. 태양계 행성들의 위성 표면 아래 바다가 있을 수 있다는 증거는 점점 늘어나고 있지만 실제로 물을 관측하는 것은 어려웠다. 특히 미마스 표면은 수많은 충돌구와 갈라진 틈이 많아 물이 존재하기는 쉽지 않다는 의견이 지배적이었다. 행성이나 위성의 자전운동과 공전 궤도는 내부 물질의 영향을 받는다. 연구팀은 미마스 내부가 암석이 아닌 바다와 같은 물로 차 있을 때 관측자료를 더 잘 설명한다는 결론을 얻었다. 연구팀 계산 결과 바다는 미마스 지하 20~30㎞에 있을 것으로 분석됐다. 시뮬레이션에 따르면 지하 바다는 2500만~200만 년 전에 형성돼 여전히 진화하고 있는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 발레리 레이니 파리 천문대 박사는 “이번 연구 결과는 태양계 전체의 중간 크기 얼음 위성에는 물이 존재할 가능성이 크며 생명의 흔적을 발견할 수도 있음을 암시한다”고 말했다. 이에 앞서 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 코넬대, 애리조나대, 캘리포니아공과대 제트추진연구소(JPL), 퍼듀대, 노르웨이 오슬로대, 독일 드레스덴 공과대, 스웨덴 룬드대 공동 연구팀은 NASA의 화성 탐사 로버 퍼서비어런스가 화성 예제로 분화구 바닥에서 호수 퇴적층을 확인했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 1월 26일자에 실렸다.퍼서비어런스는 예제로 분화구로 주변으로 나 있는 물줄기의 흔적이 남은 삼각주(델타) 지역으로 이동해 관측했다. 이 관측에는 퍼서비어런스에 장착된 ‘림팩스’(RIMFAX)가 쓰였다. 림팩스는 10㎝ 간격으로 레이더파를 발사해 지표면 아래 약 20m 깊이까지 침투해 반사되는 파장을 분석해 물의 존재와 흔적을 탐사할 수 있는 장치다. 이번 발견으로 예제로 분화구가 물로 가득 찬 호수였으며 바닥에 퇴적층이 쌓였다는 사실을 보여주는 것으로 생명체의 흔적을 찾을 가능성을 높였다. 한편 중국과학원(CAS) 연구팀은 중국의 무인 달 탐사선 ‘창어 5호’가 가져온 달 표본을 분석한 결과 달이 기존에 알려진 것보다 더 많이 소행성, 혜성과 충돌했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 물리학 및 재료과학 분야 국제 학술지 ‘극한에서 물질과 방사선’ 2월 7일자에 게재됐다. 연구팀 관계자는 “충돌 분화구 주변 표토에서 스티쇼바이트, 자이페르타이트, 알파 크리스토발라이트같이 초고압, 초고온에서 형성되는 물질들이 다량 발견됐다”며 “이는 우주 물체와 매우 자주 충돌했다는 것을 보여 주는 증거로 달 형성의 비밀을 풀 수 있을 것”이라고 설명했다.

네덜란드 바헤닝언대, 위트레흐트대, 독일 라이프니츠 기후 영향 연구소(PIK), 훔볼트대 농업·원예과학 연구소, 헬름홀츠 환경연구센터 공동 연구팀은 2050년에는 전 세계 3분의1 이상 강 유역이 심각한 물 부족에 시달릴 것이라고 밝혔다. 특히 중국 남부, 중부 유럽, 북미, 아프리카 지역이 심각한 가뭄에 시달릴 것으로 예측했다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 2월 7일자에 실렸다. 전 세계적으로 기후 변화, 도시 확대, 농지 확장 등으로 물 수요가 늘고 오염도 심각해지면서 안전한 식수원 확보가 시급하다. 이에 연구팀은 주요 식수원이면서 각종 경제 활동이 이뤄지는 장소인 전 세계 강 유역을 분석한 결과 기온 상승과 각종 오염 물질로 인해 물 부족으로 분류되는 강 유역이 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 2010년 기준으로 수량 부족 유역은 984곳, 수량이 부족하고 수질 상태도 좋지 않은 곳은 2571곳이었다. 그런데 2050년에는 3061개 유역이 수량과 수질이 모두 최악의 상태가 될 것으로 예측됐다. 이렇게 되면 30억명의 인구가 안정적 수자원 공급에 위협을 받게 된다.

크고 작은 공룡들이 육·해·공을 지배하고 있었던 중생대 하면 가장 먼저 떠오르는 것은 육식공룡 티라노사우루스 렉스다. 티라노사우루스처럼 거대 육식공룡 이외 작은 육식공룡들은 어떻게 먹잇감을 사냥했을까. 국내 과학자들이 중심이 된 국제 공동 연구팀은 몸집이 작은 육식 공룡들의 포식 행위를 실험적으로 밝혀내 주목받고 있다. 서울대 생명과학부, 지구·환경과학부, 성균관대 기계공학과, 대구경북과학기술원(DGIST), 미국 미네소타대 지구·환경과학과, 폴란드 국립과학원 동물학 박물관 공동 연구팀은 몸집이 작은 잡식성·육식성 공룡은 작은 깃털이 달린 원시적 형태의 날개를 펄럭거리며 먹잇감을 숨어있는 곳에 쫓아냈을 것이라고 28일 밝혔다. 국내 대표 공룡연구자 중 한 명인 이융남 서울대 교수도 이번 연구에 참여했다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 1월 26일 자에 실렸다. 많은 고생물학 연구를 통해 깃털 공룡의 화석이 발견됐다. 그중 날 수 있는 조류들에게서 발견되는 ‘긴 칼 깃털’(pennaceous feather)을 가진 것은 ‘페나랍토라’라는 작은 공룡들뿐이었다. 문제는 페나랍토라들이 가진 긴 칼 깃털은 날기에는 충분하지 않아 정확히 그 기능이 무엇인지 명확히 밝혀지지 않았다.이에 연구팀은 이런 공룡들이 길달리기새(Geococcyx californianus)나 북방 흉내지빠귀(Mimus polyglottos) 같이 현대 잡식 조류에서 관찰되는 ‘플러시-추적’ 방식으로 먹잇감을 찾았을 것이라는 가설을 세웠다. 플러시-추적 방식은 포식자가 날개와 꼬리를 이용해 먹잇감을 놀라게 해 숨어있던 먹잇감들이 놀라 도망가도록 유도한 다음, 추격해 잡는 방식이다. 연구팀은 약 1억 2400만 년 전에 살았던 공작 크기의 두 발 달린 페나랍토라 류의 포식자 ‘코우딥테릭스’의 크기, 모양, 예상 이동 범위를 바탕으로 ‘로봅테릭스’라는 로봇을 만들어 메뚜기의 행동 반응을 실험했다. 메뚜기는 플러시-추적 행동에 반응하는 대표적 동물이다. 로봅테릭스가 날개를 펼치고 꼬리를 올린 뒤, 날개를 펄럭이는 등 다양한 플러시-추걱 행동을 모방하도록 했다. 그 결과, 실험에 사용된 메뚜기의 93%가 로봅테릭스의 날갯짓에 놀라 숨어 있던 곳에서 튀어나오는 것이 관찰됐다. 또 로봅테릭스가 얼마나 멀리 떨어져 있는지와 날개를 펄럭거리는 정도가 메뚜기가 튀어나와 도망가는 확률과 밀접한 영향을 미치는 것으로 분석됐다. 연구팀에 따르면 이번 연구는 깃털 달린 날개와 꼬리가 어떻게 진화할 수 있었는지에 대한 새로운 관점을 제공하는 것이라고 강조했다.

“오! 커피는 얼마나 맛 좋은가/천 번의 키스보다 달콤하고/무스카텐 술보다 부드러워/나는 커피를 마실 거야/누구든 나를 원한다면/아, 제게 커피를 주세요.” 음악의 아버지 요한 제바스티안 바흐가 작곡한 ‘커피 칸타타’는 바흐의 다른 작품처럼 장중하기보다는 통통 튀는 경쾌함을 느끼게 합니다. 커피가 서양으로 전해지면서 바흐를 비롯한 당대의 명사들은 커피 찬양에 침이 마를 정도로 열광했습니다. 전 세계에서 물만큼이나 많이 소비되는 음료가 커피라는 이야기가 있을 정도로 이제는 일부만 즐기는 기호식품을 넘어 일상적으로 소비하는 식품이 됐습니다. 커피 소비가 증가하면서 커피의 맛과 향을 따지는 사람도 늘고 있습니다. 커피 맛은 여러 요소가 좌우하겠지만 가장 기본이 되는 것은 커피 원두일 것입니다. 기후변화가 커피 원두의 질에도 영향을 미칠 것이라는 예측이 나와 커피 애호가들을 안타깝게 하고 있습니다. 이런 상황에서 이탈리아, 미국, 프랑스 국제 공동 연구팀은 전 세계 커피 생산량의 약 60%를 차지하는 아라비카 커피의 유전체를 완전히 분석하는 데 성공했습니다. 이번 연구에는 이탈리아 생명과학 연구기업 응용유전체학연구소(IGA)와 이탈리아 대표 커피 기업 라바차그룹, 우디네대, 베로나대, 미국 비영리 농업 연구기관 세계커피연구(WCR), 프랑스 몽펠리에대 과학자들이 참여했습니다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 1월 24일 자에 실렸습니다. 커피 종(種)은 약 60가지에 이르지만 상업용으로 주로 재배되는 것은 로부스타 커피의 ‘코페아 카네포라’와 아라비카 커피의 ‘코페아 아라비카’ 2종입니다. 아라비카 커피는 로부스타 커피의 친척뻘인 ‘코페아 유게니오데스’의 교잡으로 만들어진 것으로 알려졌습니다. 이 교배가 아라비카 커피의 독특한 향과 맛을 만들어 내기도 했지만 유전체의 복잡성을 불렀지요. 많은 연구자가 아라비카 커피의 유전체를 일부분 분석했지만 유전적 다양성을 만들어 내는 메커니즘은 명확히 밝혀내지 못했습니다. 그래서 아라비카 커피의 유전체 분석은 육종학과 유전학 연구에서 오랜 숙제로 남았습니다. 연구팀은 최신 시퀀싱 기술로 아라비카 커피의 지금까지 알려지지 않았던 영역을 포함해 그동안 조금씩 알려진 유전체 일부분을 조합, 완전한 유전체 조립(게놈 어셈블리)을 하는 데 성공했습니다. 동시에 커피의 여러 종에서 수집한 174개 표본의 유전체를 분석한 결과 일부 아라비카 커피 품종은 로부스타·아라비카 잡종에 의해 특정 유전체 영역에서 다양성이 증가한 것을 확인했습니다. 그렇지만 아라비카 커피의 유전적 다양성이 생각만큼 복잡하지 않다는 사실도 발견했습니다. 미켈레 모간테 이탈리아 우디네대 교수(식물 유전체학)는 “이번 연구를 통해 아라비카 커피의 독특한 풍미의 비밀을 풀어냈다”며 “동시에 질병 저항성을 갖고 다양한 풍미를 지닌 새로운 커피 품종을 개발하는 데도 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했습니다. 이번 연구로 미뤄 볼 때 기후변화 때문에 커피의 향과 맛이 떨어질 것이라는 걱정은 하지 않아도 될 것 같습니다.

아산사회복지재단은 제17회 아산의학상 수상자로 기초의학 부문에 이창준(58) 기초과학연구원(IBS) 생명과학 연구클러스터 연구소장, 임상의학 부문에 서울아산병원 응급실장인 김원영(51) 울산대 의과대학 응급의학교실 교수를 선정했다고 23일 밝혔다. 젊은의학자 부문에는 정인경(41) 한국과학기술원(KAIST) 생명과학과 교수와 오탁규(39) 분당서울대병원 마취통증의학과 교수가 나란히 선정됐다. 시상식은 3월 21일 서울 용산구 그랜드하얏트 서울에서 열린다.

국내 연구진이 코로나19 바이러스가 끊임없이 진화하는 것과 마찬가지로 인체 면역반응도 함께 진화해 중증 감염을 억제한다는 것을 밝혀냈다. 기초과학연구원(IBS) 한국바이러스기초연구소 바이러스 면역 연구센터, 연세대 세브란스병원, 고려대 구로병원, 성균관대 삼성서울병원 공동 연구팀은 코로나19 오미크론 돌파 감염 시 형성된 기억 T세포가 새로운 변이 바이러스에도 강한 면역반응을 보인다고 22일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 및 의학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 면역학’ 1월 20일자에 실렸다. 코로나19 오미크론 변이 바이러스는 2021년 말 등장해 강한 전파력을 보이며 우세 종이 돼 2022년 세계 각국에서 대유행했다. 이후에도 새로운 오미크론 변이주가 출현하고 있다. 최근에도 JN. 1이라는 변이주가 유행하고 있다. 이 때문에 재감염과 돌파감염이 계속 나타나고 있다. 바이러스에 감염되거나 백신을 접종하면 해당 바이러스에 대한 중화항체와 기억 T세포가 형성된다. 중화항체는 숙주 세포가 바이러스에 감염되는 것을 막아주고, 기억 T세포는 감염 자체를 막을 수는 없지만 감염된 숙주 세포를 빠르게 찾아 제거함으로써 중증 감염으로 진행을 차단한다. 그동안 오미크론 변이에 관한 면역 연구는 대부분 백신 효능에 관한 것이거나 중화항체에 초점을 두고 진행된 것으로, 기억 T세포 관련 연구는 많지 않았다.이에 연구팀은 2022년 초 BA.2 오미크론 돌파 감염을 겪고 회복한 환자들을 대상으로 말초혈액을 채취해 면역세포를 분리했다. 이를 통해 초기에 유행한 코로나19 오리지널 바이러스와 다양한 오미크론 변이주의 스파이크 단백질에 반응하는 기억 T세포를 비교, 분석했다. 그 결과, 오미크론 돌파 감염을 겪으면 그 이후에 나타난 변이 바이러스에 대한 기억 T세포 반응도 함께 강화된 것을 확인했다. 오미크론 돌파 감염을 겪음으로써 미래에 새롭게 출현한 변이 바이러스에 대한 면역까지 증강된 것이란 말이다. 또 연구팀은 기억 T세포 면역 강화 원인이 되는 스파이크 단백질의 특정 부위를 찾아냈다. 신의철 IBS 바이러스 면역 연구센터장은 “이번 연구 결과는 오미크론 돌파 감염을 경험하면 추후 새롭게 출현하는 변이 바이러스에 감염되더라도 중증 코로나로 진행되지 않는다는 것을 보여준다”라고 설명했다. 신 센터장은 “백신을 개발할 때 현재 유행하는 우세 변이주와 변이가 진행되는 계통 간 유사성을 찾는 방향으로 접근하는 것이 필요하다”라고 덧붙였다.

중생대 지구의 육·해·공을 지배했던 공룡이라고 하면 누구나 ‘티라노사우루스 렉스’를 떠올린다. 중생대 백악기에는 티라노사우루스 외에도 비슷한 거대 육식공룡들이 존재했다. 미국, 캐나다, 영국 고생물학자들이 티라노사우루스와 가장 유사한 친척뻘 육식 공룡의 새로운 종을 찾아내 눈길을 끌고 있다. 미국 뉴멕시코 자연사·과학박물관, 유타대, 유타 자연사박물관, 조지워싱턴대, 해리스버그대, 펜실베이니아 주립대, 캐나다 앨버타대, 영국 배스대 공동 연구팀은 티라노사우루스 렉스의 가장 가까운 친척으로 추정되는 새로운 티라노사우루스 종을 발견했다고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 1월 12일자에 실렸다.연구팀은 미국 남서부의 뉴멕시코주 홀 레이크 지층에서 발견된 공룡 머리뼈 일부를 분석한 결과 중생대 육식 공룡의 새로운 종이라는 것을 확인하고, ‘티라노사우루스 맥라엔시스’(Tyrannosaurus mcraeensis)라고 명명했다. 화석 발견 초기에는 몸길이가 최대 12m에 달하고 날카로운 이빨을 가지고 있어 티라노사우루스로 분류됐다. 그렇지만 연구팀은 두개골 뼈 모양과 연결 부위에 여러 가지 미묘한 차이를 발견해 새로운 종으로 구분했다. 연구팀은 화석이 묻혀 있던 암석과 다른 공룡 유적들을 연대 측정한 결과 T.맥라엔시스는 T,렉스보다 500만~700만 년 전인 7300만~7100만 년 전에 살았던 것으로 추정했다. 연구팀은 T,맥라엔시스와 다른 용각류 공룡들 사이의 관계를 분석한 결과, T.맥라엔시스는 T.렉스와 가장 가까운 자매종(種)으로 분석했다. 이번에 뉴멕시코에서 발견된 티라노사우루스족인 ‘티라노사우리니’는 1억~6600만 년 전에 존재했으며, 오늘날 알래스카에서 멕시코까지 뻗어 있던 대륙인 ‘라라미디아’ 남부에서 기원했을 것이라고 연구팀은 밝혔다. 연구팀에 따르면 티라노사우루스족은 약 7200만 년 전 트리케라톱스로 대표되는 각룡(角龍), 하드로사우루스, 티타노사우루스 같은 라라미디아 남부에 살았던 거대 초식 동식물의 몸집에 따라 진화했을 가능성이 크다고 설명했다. 연구를 이끈 닉 롱리치 영국 배스대 생물학·생화학과 교수(진화 생물학)는 “티라노사우루스의 거대한 몸집은 먹잇감이었던 초식 동물들의 몸집이 커지면서 같이 공진화한 것으로 추측된다”라고 말했다.

중국 과학자들이 체세포를 이용해 지금까지 성공한 적이 없었던 영장류 복제에 성공했다. 중국 과학원(CAS) 신경과학연구소, 상하이 뇌과학 센터, 중국과학원대, CAS 유전학 및 발달 생물학연구소 공동 연구팀은 체세포 복제를 통해 태어난 붉은털원숭이(히말라야 원숭이)가 2년 이상 건강하게 살아있다고 18일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 1월 17일자에 실렸다. 생식세포가 아닌 피부세포 같은 체세포는 생명체가 어떻게 만들어지는지에 대한 유전 정보를 갖고 있지만 새로운 유기체를 만들어 내기는 어렵다. 이 때문에 난자의 핵을 제거한 뒤, 체세포에서 채취한 세포핵을 이식해 복제하는 ‘체세포 핵 이식’ 또는 ‘체세포 핵 치환’ 기술로 생존 가능한 배아를 만들었다. 이런 방식으로 복제된 최초의 동물이 양 ‘돌리’다. 이후 필리핀 원숭이를 비롯해 다양한 포유류 종의 복제가 체세포 핵 치환술로 시도됐다. 그렇지만 대부분의 포유류 종에서 복제 효율이 낮고 태아 때나 갓 태어나서 사망하는 확률이 높았다. 특히 동물 실험에서 많이 활용되는 붉은털원숭이는 체세포 복제에 성공한 경우가 한 번 있었지만, 출생 직후 사망했을 정도로 복제가 어려운 동물로 알려져 있다. 연구팀은 흔히 시험관 아기로 불리는 체외수정(IVF)으로 얻은 붉은털원숭이의 배반포와 체세포 핵이식으로 복제된 붉은털원숭이 배반포의 후성유전학적 데이터를 비교 분석했다. 그 결과, 복제 배아 및 태반은 IVF 배아 및 태반과 비교해 크기와 모양에 이상이 있음을 확인했다. 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 발달 중인 복제 배아에 건강한 태반을 제공하는 방법으로 체세포 복제 붉은털원숭이를 태어나게 하는 데 성공했다. 이렇게 태어난 붉은털원숭이는 2년 이상 건강하게 생존하고 있다. 연구팀에 따르면 이렇게 태어난 복제 붉은털원숭이는 한 마리뿐이지만 추가로 더 만들어 낼 예정이며 다른 영장류 복제에도 활용할 계획이라고 밝혔다. 이번 연구를 주도한 CAS 신경과학연구소의 퀴앙 선 수석 연구원(비인간 영장류 실험실장)은 “이번 연구 결과는 영장류 생식 복제 메커니즘에 대한 이해를 높일 뿐만 아니라 복제 효율성을 개선하는 데 도움이 될 수 있다”라고 말했다. 지금까지 이 방법을 사용한 건강한 붉은털원숭이 복제는 단 한 마리만이 보고되었지만, 이 연구 결과는 향후 영장류 복제를 위한 유망한 전략으로 입증될 수 있습니다.

기초과학연구원(IBS) 수리 및 계산과학 연구단의 차미영(44) 데이터 사이언스 그룹장(CI)이 9일 세계적인 기초과학 연구기관이자 노벨과학상 산실인 독일 막스플랑크연구소 단장으로 선임됐다. 한국과학기술원(카이스트) 전산학부 교수이기도 한 차 CI는 오는 6월부터 독일 보훔에 있는 막스플랑크 보안 및 정보보호 연구소의 ‘인류를 위한 데이터 과학’ 연구그룹을 이끈다. 그는 카이스트 전산학부에서 학부부터 석·박사 학위를 받은 뒤 막스플랑크 소프트웨어 시스템 연구소에서 박사후연구원으로 근무한 인연이 있다. 지난해 7월 한국계 미국 과학자인 강사라 울산과학기술원(UNIST) 교수가 막스플랑크 기상학연구소 공동단장으로 선임됐다. 한국 국적 과학자로 막스플랑크연구소 단장이 된 것은 차 교수가 처음이다. 막스플랑크연구소는 현재 전 세계에서 노벨과학상 수상자를 가장 많이 배출한 연구기관으로 85개 산하 연구소를 운영하고 있다.

1.4㎏에 불과한 뇌는 광대한 우주와 깊은 심해와 함께 여전히 미지의 영역으로 남아있다. 인간의 뇌에는 약 860억 개 신경세포와 신경세포 간 신호를 주고받아 인지, 감정, 기억 등 다양한 뇌 기능을 조절하는 600조 개에 이르는 시냅스가 있다. 알츠하이머 치매 같은 퇴행성 뇌 질환이 발생하거나 노화가 진행되면 시냅스는 감소하는 것으로 알려졌지만 어떤 방식으로 줄어들고 만들어지는지 관찰하기가 쉽지 않았다. 이런 상황에서 카이스트 생명과학과, 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단, 미국 존스홉킨스 의대 공동 연구팀은 기억과 인지에 관여하는 시냅스의 형성과 소멸, 변화를 실시간으로 관찰할 수 있는 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학기술 연구 방법론 분야 국제 학술지 ‘네이처 메소드’(Nature Methods) 1월 8일자에 실렸다. 연구팀은 형광단백질을 시냅스와 결합해 신경세포 간 연결 과정을 실시간으로 관찰할 수 있는 ‘시냅샷’(시냅스+스냅샷) 기술을 개발했다. 시냅샷 기술은 시냅스의 형성과 소멸, 변화 과정을 실시간으로 추적 관찰할 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 이와 함께 초록과 빨강 형광을 띠는 시냅샷 기술을 개발해 두 개의 서로 다른 신경세포와 연결된 시냅스도 쉽게 구별해 관찰할 수 있게 했다. 또 빛으로 분자 기능을 조절할 수 있는 광유전학 기술과 결합해 신경세포 특정 기능을 빛으로 조절하면서 시냅스 변화를 관찰하는 데도 성공했다. 이번 기술을 살아있는 생쥐에게 적용해 시각적 구별 훈련, 운동, 마취 등 여러 상황에서 시냅스 변화를 실시간 관찰하는 것도 성공했다. 연구를 이끈 허원도 카이스트 교수는 “이번에 개발한 시냅샷 기술은 시냅스의 빠르고 역동적인 형성과 변화를 직접 관찰할 수 있게 한 뇌과학 연구 방법론의 혁신”이라면서 “뇌 발달 장애나 퇴행성 뇌 질환을 연구하고 치료법을 개발하는 데도 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다”라고 말했다.

기초과학연구원(IBS) 수리 및 계산과학 연구단의 차미영 데이터 사이언스 그룹장(CI)이 세계적인 기초과학 연구 기관이자 노벨과학상의 산실인 독일 막스플랑크 연구소 단장으로 선임됐다. 카이스트 전산학부 교수이기도 한 차 CI는 오는 6월부터 독일 보흠에 있는 막스플랑크 보안 및 정보보호 연구소의 ‘인류를 위한 데이터 과학’ 연구그룹을 이끌 예정이다. 지난해 7월 울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학과 강사라 교수가 막스플랑크 기상학연구소 공동 단장으로 선임됐다. 강 교수는 미국 국적의 한국계 과학자로 한국 국적 과학자로 막스플랑크 연구소 단장이 된 것은 차 교수가 처음이다. 차 교수는 카이스트 전산학부에서 학부부터 석·박사 학위를 받은 토종 박사다. 차 교수는 막스플랑크 소프트웨어 시스템 연구소에서 박사후연구원으로 근무한 인연이 있다. 2010년부터 카이스트에 몸담은 차 교수는 2019년부터는 IBS 데이터 사이언스 그룹 CI로 선정돼 데이터 사이언스 그룹을 이끌면서 빅데이터 계산 분석 방법론을 연구하고 있으며 AI를 이용해 가짜뉴스와 혐오 표현을 탐지하는 것 같은 삶과 밀접한 사회현상을 분석한 연구 결과들을 내놓고 있다. 차 교수는 “카이스트 교수로 쌓아온 경험에 IBS에서 긴 호흡으로 연구를 지속한 덕분에 좋은 결과를 얻은 것 같다”라면서 “큰 책임감을 갖고 데이터 과학을 통해 사회에 도움이 되는 연구를 하겠다”라고 말했다. 막스플랑크 연구소는 현재 전 세계에서 노벨과학상 수상자를 가장 많이 배출한 연구기관으로 85개 산하 연구소를 운영하고 있다.

사고로 무지개다리를 건넌 반려견이 99% 같은 모습으로 돌아왔다. 최근 한 유튜버가 ‘우리 강아지가 돌아왔어요’라는 제목으로 1년 전 사고로 잃은 반려견 ‘티코’를 복제한 강아지 2마리를 입양한 사실을 공개하면서 논란이 커지고 있다. 이 유튜버는 “8000만~1억 2000만원 정도의 비용을 들여 동일한 유전자 형질을 가진 강아지를 만들었다”고 밝혔다. 반려견 복제를 옹호하는 측에선 펫로스(반려동물이 죽은 뒤 경헝하는 상실감)를 회복할 수 있는 방안이라는 주장이 나오지만, 동물보호단체에선 생명 윤리에 어긋나는 행위라고 반발하고 있다. “체세포 복제 기술…원본과 99% 수준 동일” 8일 과학계에 따르면 체세포 복제 기술의 결과로 탄생한 개는 유전적으로 원본과 99% 수준으로 동일하다. 엄밀히 말해 유전적으로 100% 같은 개체는 아니다. 핵을 제거한 난자 세포질 미토콘드리아에 DNA가 미량으로 남아있어서다. 개의 체세포 복제에는 복제 대상, 난자 제공견, 대리모 등이 필요하다. 난자 제공견에서 추출된 난자는 핵을 제거하는 등의 준비작업을 거친다. 난자핵이 제거된 자리에는 원본 개체의 체세포에서 추출한 핵이 이식되는데, 이 핵에 유전정보가 담겨있다. 이렇게 준비된 난자를 수정란으로 발달시키고 대리모 개에 착상시켜 키운다. 이 과정을 거치면 원본 개체와 유전적으로 거의 동일한 동물이 나오게 된다. 박세필 제주대 줄기세포연구센터장은 “대부분 유전정보는 핵으로부터 전달되기에 99% 이상 동일하다고 말할 수 있다”고 말했다.핵의 유전 정보는 동일하더라도 후성적으로 생기는 변이, 발현 등에서는 차이가 있을 수 있다. 구본경 기초과학연구원 유전체교정연구단장은 “(복제된 동물은) 난자 미토콘드리아가 남고 체세포의 돌연변이가 다르다”며 “동일한 배아에서 나뉘어 같은 자궁 환경에서 성장하는 일란성 쌍둥이 정도로 동일하지 않다”고 설명했다. 다만 소, 돼지 등은 난자 세포질이 어둡다. 세포질과 핵이 잘 구분되지 않아 깔끔한 핵 제거가 어렵다. 형광염색 등으로 핵을 표시하는 기법이 있지만 사용할 경우 복제 성공률이 떨어지는 단점이 있다. 복제 실패가 잦으면 난자 공여 동물, 대리모 동물을 더 많이 소모하게 된다. 동물보호단체 “다른 개들이 고통…법 사각지대 해소해야” 이 같은 이유로 동물보호단체에선 복제 행위 자체가 생명윤리에 반하는 행위라고 강하게 반발하고 있다. 한 마리의 반려견을 복제하기 위해 난자를 채취당하고 대리모 역할을 해야 하는 더 많은 개들이 고통받아야 한다는 이유에서다. 이날 동물보호단체 동물자유연대는 허가를 받지 않고 반려동물을 생산 및 판매한 혐의(동물보호법 위반)로 해당 업체를 경찰에 고발했다. 단체는 이 업체의 등기사항전부증명서를 확인하고 관할 지방자치단체인 경기 용인시에 문의한 결과, 업체가 동물생산업 및 판매업 허가를 받지 않은 사실을 확인했다. 업체는 동물과 관련해 질환동물 대량복제 시스템 개발 및 판매업, 애완용 동물 및 관련용품 소매업, 동물용 사료 및 조제식품 제조업, 애완동물 장묘 및 보호서비스업 등으로만 등록돼 있다.동물보호법상 동물생산업과 동물판매업 영업을 하기 위해서는 관할 지자체에 허가를 받아야 하며 위반 시 2년 이하의 징역 또는 2000만원 이하의 벌금에 처한다. 조희경 동물자유연대 대표는 “해당 업체는 홈페이지에 미국에 본사를 두고 있음을 밝혔다”며 “한국에서 동물을 복제해 판매했다면 생산업 허가를, 해외에서 복제한 동물을 수입해 판매했더라도 수입업과 판매업 허가를 받아야 한다”고 설명했다. 전진경 동물권행동 카라 대표는 “대리모 역할을 하는 개는 공장처럼 계속해서 새끼를 낳아야 하다 보니 건강이 나빠질 수밖에 없는데, 어떻게 보살펴지는지도 알 수 없는 상황”이라며 “사랑하는 반려견의 체세포만을 공유하는 존재를 갖기 위해 다른 존재에게 고통을 강요하는 것은 심각한 문제라고 인식해야 한다”고 밝혔다. 농림축산검역본부 “동물실험윤리위원회 승인 거쳤는지 들여다 볼 것” 동물실험을 관할하는 농림축산검역본부도 해당 업체가 동물실험윤리위원회를 설치해 승인을 거쳤는지를 들여다볼 예정이다. 업체는 홈페이지에 “복제견 생산을 위해 1회당 수정란 5~7개, 최소 3회 정도 이식한다”며 “대리모 1마리와 난자 공여견 1마리만 필요하다”고 밝혔다. 이어 업체는 “복제로 인한 건강상 문제가 있다면 고객의 의사에 따라 회수 여부를 결정하고, 재복제를 진행해드린다”며 실패 가능성을 열어뒀다. 다만 ‘회수’된 개가 어떻게 처리되는지 등에 대한 설명은 없다. 한재언 동물자유연대 법률지원센터 변호사는 “사실관계에 따라 해당 업체에 대해 동물보호법 위반죄가 성립할 수 있지만 복제과정 자체에 대한 규제는 없다”고 지적했다. 조 대표는 “반려동물에 대한 사랑을 이유로 다른 동물을 희생시키는 일은 정당화될 수 없다”며 “상업적 동물복제는 궁극적으로 법으로 금지해야 한다”고 주장했다.

2013년 인도 과학자들에게 큰 뉴스가 있었다. 자와할랄 네루 연구소 소장 C N R 라오 교수가 ‘바라트 라트나’(Bharat Ratna)를 수상한다는 소식이었다. ‘인도의 보석’이라는 뜻의 바라트 라트나는 인종, 직업, 지위, 성별과 관계없이 한 해 가장 뛰어난 업적을 거둔 인도인에게 주는 상이다. 1954년 1월 2일 제정된 이 상은 인도에서 민간인이 받을 수 있는 최고의 상이다. 매년 3명까지 받을 수 있지만, 이보다 적거나 아예 수상자가 없는 해도 많다. 그야말로 최고 권위의 상이다. 라오 교수는 2014년 2월 4일 인도 대통령 관저에서 바라트 라트나를 수상했다. 인도 자치령의 마지막 총독이자 전 타밀나두주 총리였던 C 라자고파라차리가 1954년 바라트 라트나를 처음 받은 뒤로 지금까지 총 48명이 수상했다. 과학과 공학 분야에서는 1930년 노벨상 수상자인 C V 라만 박사, 인도의 미사일맨으로 불린 압둘 칼람 전 대통령, 영화 ‘무한대를 본 남자’의 실제 인물인 수학자 스리니바사 라마누잔 등 7명이 수상했다.내가 라오 교수를 처음 만난 건 2013년 당시 네루 연구소에 자리잡고 있던 한국과학기술연구원(KIST) 현지 랩의 담당자로 있을 때였다. 80세 노교수는 집필 중인 논문들이 탑처럼 쌓인 커다란 책상 앞에 앉아 잔뜩 긴장한 나를 밝게 맞아 줬다. 방을 가득 채우는 우렁차고 확신에 찬 목소리와 소탈한 모습이 인상적이었다. 최근 90세가 된 그는 약 70년 동안 1800편이 넘는 논문과 56권의 책을 썼다. 놀라운 것은 그가 60세까지 게재한 논문이 800편이었고, 그 후 30년간 1000편을 더 썼다는 사실이다. 직접 지도한 박사과정 학생만 해도 2014년 당시 이미 150명이 넘었다. 라오 교수, 인도 민간인 최고상 수상70년간 논문 1800편·책 56권 집필90세 생일 행사는 놀랍고 부러워구순에도 연구 가능 풍토 본받아야인도 과기부 인적 구성 변화 주도과학자가 수장… 공무원은 간사로기초과학·교육 중요성 항상 강조“정부·기업, 창조적 충동에 투자를” 이쯤 되면 많은 논문에 이름만 얹은 것 아니냐고 의심해 볼 만도 하지만 내 기억 속의 그는 언제나 책상에 쌓여 있는 논문을 읽고 수정하는 모습이었다. 그 꾸준함을 70여년 동안 유지했다면 불가능한 일이 아니라는 생각이 든다. 90세 생일을 맞은 라오 교수를 축하하기 위해 지난해 12월 8일 네루 연구소에서 행사가 열렸고, 이방인인 나도 초대를 받았다. 라오 교수는 고체화학 분야, 특히 신소재 합성 분야에서 선구적인 연구를 해 왔다. 합성된 소재의 구조적 특성을 해석하고 이를 초전도, 나노기술, 재료과학 등에 응용했다. 1987년 노벨상이 수여된 고온 초전도체도 라오 교수가 최초로 합성했지만 당시 초전도성을 보고하지 않아 아쉽게 노벨상을 수상하지 못했다. 이 밖에도 다양한 종류의 신규 화합물을 발견하고 그 특성을 보고해 동료 연구자들이 신소재 개발에 응용하기 위한 기초자료로 활용하기도 했다. 1954년 노벨 화학상을 수상하고 1962년 반핵 운동으로 노벨 평화상을 받은 미국의 저명한 물리화학자 라이너스 폴링은 종종 자신의 롤모델이 라오 교수라고 말했다. 실제로 라오 교수는 학문의 영역을 넘어 사회 변화를 위한 목소리를 내는 데 적극적이다. 특히 인도 과학자문위원회 위원장직을 수행하면서 과학계를 둘러싼 관료주의를 노골적으로 비판해 온 것으로 유명하다. “인도의 과학자들이 낮은 보수를 받는 것은 관료주의의 책임이다. 과학기술 분야 인재를 보호하고 유지하기가 더 어려워진 것은 변화를 거부하는 관료들에 의한 경직된 급여 구조 때문이다. 변화를 주고 싶어도 관료적 구조가 이를 허용하지 않는다.” 라오 교수가 2013년 한 언론과 인터뷰한 내용이다.그 때문이었을까. 과학자문위원회 위원장으로서 그가 일으킨 대표적인 혁신은 과학기술부 인적 구성의 변화였다. 인도 정부도 한국의 행정고시에 해당하는 IAS 출신 관료들의 영향력이 지대하지만, 과학기술부에서만은 예외다. 현재 인도 과학기술부는 실질적인 권한을 가진 각 프로그램 수장을 과학기술자가 맡고, 공무원은 간사(secretary) 역할을 하는 구조로 돼 있다. 라오 교수가 과학기술의 전문성을 강조하면서 만든 새로운 시스템이다. 어떤 시스템이 절대적으로 옳다고 말할 수는 없겠지만 과학기술 분야의 전문성을 인정하고 과학기술자를 존중하는 문화는 우리가 만들어 가야 할 시스템의 방향성에 시사하는 바가 크다. 인도 과학자문위원회는 2013년 7월 ‘인도의 과학: 10년간의 성과와 떠오르는 열망’이라는 제목의 보고서를 만모한 싱 총리에게 제출했다. 보고서는 과학기술 분야에 특별히 적용돼야 할 새로운 거버넌스와 교육기관, 과학자가 매력적인 직업이 될 수 있게 하는 새로운 정책 등의 제언을 담고 있다. ‘혁신과 창의성을 꽃피울 수 있는 환경을 조성하고, 과학 행정의 관료주의를 없애는 것’이 향후 인도의 국가적 관심사가 돼야 한다는 내용도 있다. 보고서가 발간된 지 10년이 지났지만 오늘의 우리가 참고할 만한 내용이 많다. 라오 교수는 기초과학과 이를 위한 교육이 중요하다는 점도 늘 강조했다. 그는 실험실에서 시작하는 ‘작은 과학’(Small Science)으로부터 모든 과학이 발전한다고 믿었기 때문에 무언가를 발견하고 가치 있는 것으로 만들고자 하는 ‘창조적인 충동’에 정부와 산업계가 투자해야 한다고 주장했다. 그가 소장으로 있는 네루 연구소는 과학과 교육에 대한 그의 철학을 펼치는 공간이다. 여러 곳에서 투자를 받아 우수한 연구자들이 자유롭게 연구할 수 있는 환경의 연구소를 직접 만들었다. 생일 축하연에서 가장 놀라웠던 점은 그곳에 모인 사람들의 면면이었다. 참석자들 가운데 20여명이 각각 2분 정도 짧은 축사를 했는데 대부분이 대학 총장, 연구소 소장이었다. 행사가 열린 평일 오전에 그 많은 사람이 먼 길 마다 않고 달려와 라오 교수와의 추억을 되짚으며 그의 생일을 축하했다. 놀랍고 부러웠다. 그들은 인도과학교육연구원(IISER)과 같은 주요 연구기관을 설립하는 데 크게 기여했던 라오 교수에게 거듭 감사의 뜻을 표했다. 생일축하연에 참석하면서 많은 생각이 들었다. 과학자가 90세가 돼서도 연구할 수 있는 연구 풍토, 은퇴한 노과학자의 생일을 축하하기 위해 모인 사람들과 그들의 존경심, 그들을 따뜻하고 유쾌하게 맞이하던 라오 교수와 부인. 물질적인 풍요에도 불구하고 우리가 갖고 있지 못한 것들이 부럽게만 느껴지는 자리였다. 라오 교수의 건강을 기원한다.●이승철 센터장은 스스로를 11년간 인도에서 지낸 과학자로 소개한다. 연구자의 관찰력으로 한국과 인도를 함께 들여다보고 두 나라가 최적의 파트너가 될 수 있다고 믿는다. 한국(응용분석), 인도(시뮬레이션)를 넘나들며 계산과학으로 신소재를 개발하는 연구를 하고 있다. 얼마 전 꿈의 물질이라 불리는 ‘맥신’의 대량 합성 생산 가능성을 예측한 결과를 내놓아 화제가 된 바 있다. 이승철 한국과학기술연구원 한·인도협력센터장

교육부가 내년 대학입시부터 입학 정원의 5%에서 25% 이상을 전공 구분 없이 선발, 1년 뒤 전공을 선택하도록 하는 ‘무전공 모집’ 확대 방안에 대해 대학들의 의견 수렴을 거쳐 이달 중 최종 확정하기로 했다. 학생의 선택권을 확대한다는 취지는 긍정적이나 기초학문 위기 등을 막을 보완책은 강구돼야 할 것으로 보인다. 교육부 의뢰로 마련된 정책연구진의 시안에 따르면 무전공 모집 확대 대상 대학은 수도권 사립대 51개와 37개 국립대 등 88개 대학이다. 무전공 입학 유형은 두 가지다. 첫 번째 유형은 자율전공학부처럼 신입생이 전공을 선택하지 않고 입학한 뒤 보건·의료, 사범계열 등을 제외하고는 자유롭게 전공을 선택하는 방식이다. 두 번째 유형은 계열이나 학부 등 광역 단위로 모집한 뒤 전공을 선택하게 하는 방식이다. 첫 번째 유형으로는 대학 구분 없이 내년도 모집 정원의 5% 이상을 선발할 수 있으며 두 유형을 혼합하면 수도권 대학은 모집 정원의 20% 이상, 국립대는 25% 이상 각각 선발할 수 있다. 대학별로 76억원에서 155억원의 예산을 준다니 대학들이 수용할 가능성이 높다. 무전공 입학 확대는 학생의 전공 선택권을 넓히는 효과가 있다. 대학 내 학과 간 벽을 허물며 미래사회에 필요한 역량을 키우는 데도 도움이 될 수 있다. 본격 인공지능(AI) 시대를 대비한 융합형 인재가 시급히 요구되는 현실이다. 이른바 ‘문·사·철’ 등 인문학이나 기초과학 관련 학과들은 학생들의 외면으로 궤멸될 수 있는 만큼 융합교육을 통해 어떻게 살려 갈 것인지 보완책을 마련해야 할 것이다. 대학들과 충분한 논의를 거친 뒤 예상되는 부작용들을 최소화하는 방향으로 학사 운영 방안을 찬찬히 마련하기 바란다.

몸집이 크든 작든 개가 눈을 반짝이며 쳐다보면 머리를 쓰다듬던지, 배를 긁어주고 싶은 생각이 든다. 그렇지만 만약 늑대나 코요테, 여우가 물끄러미 쳐다보고 있다면 가까이 다가가기보단 멀리 떨어져 있고 싶다는 생각이 든다. 이유가 뭘까. 여러 가지 이유가 있겠지만, 눈동자 색깔이 영향을 미친다면 믿을 수 있을까. 일본 테이쿄 과학대 동물과학과, 쇼와대 자연·생물학 연구소 공동 연구팀은 개는 늑대와 여우처럼 다른 동물들과 다른 눈동자 색깔을 갖고 있어서 사람에게 더 친근감을 준다고 30일 밝혔다. 이번 연구는 영국 왕립학회에서 발행하는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘왕립학회 오픈 사이언스’ 12월 20일자에 실렸다. 약 2만 년 전 개가 처음 가축화됐을 때부터 사람은 순하고 명령에 잘 복종하는 개를 선택해 길들여왔다. 그 과정에서 큰 눈에 널따란 이마에 이르기까지, 마치 어린아이 같은 특성을 가지도록 개들의 생김새도 진화됐다. 개과에 속하는 늑대는 꿰뚫어 보는 듯한 밝은 노란색 눈동자를 갖고 있지만 대부분의 반려견은 순해 보이는 갈색 눈동자를 갖고 있다. 늑대의 밝은색 홍채는 동공의 크기와 방향을 더 잘 보이게 해 시선의 방향과 우위와 같은 메시지를 잘 전달할 수 있어 야생에서 유용하다. 반려견들은 인간에게 친근감을 느끼게 해야 하므로 홍채 색깔이 밝을 필요가 없다. 실제로 미국애견협회에 따르면 미국 내 개 품종의 90% 이상이 어두운색 홍채를 갖고 있다. 연구팀은 눈의 색깔이 친근감에 어떤 영향을 미치는지 확인하기 위해 실험했다. 연구팀은 웰시코기부터 덩치가 큰 사냥개인 아이리시울프하운드까지 33개 품종의 개 사진을 찍어 눈동자 색깔을 밝게, 또는 어둡게 조정했다. 그다음 142명의 남녀에게 보여주고 친근함, 공격성, 지능 등을 평가하도록 했다. 그 결과, 어두운색깔의 눈을 가진 개일수록 친근하고 공격성이 약할 것이라고 평가했다. 반면 밝은색의 눈을 가진 개일수록 몸집과 상관없이 공격적으로 느꼈다. 연구팀은 이에 대해 개가 반려견으로 진화하는 과정에서 크고 어두운 눈을 갖는 것이 사람에게 친근감을 느끼게 했으며, 야생에서 다른 동물과 소통하는 데 도움이 되는 밝은 눈보다 더 유리했을 것이라고 설명했다. 연구를 이끈 동물학자 곤노 아키스구 테이쿄 과학대 연구원은 “이번 연구는 인류 역사에서 사람들이 개의 외모를 어떻게 변화시켰는지에 대한 기존 연구와 일치한다”라고 설명했다. 곤노 연구원은 “인간의 아기도 성인보다 동공이 더 크고 어두운색을 보이며, 이렇게 확장된 동공은 친근감과 관련이 있다”라고 덧붙였다.

공룡을 잘 모르는 사람들도 중생대 백악기에 살았던 ‘티라노사우루스 렉스’는 안다. 티라노사우루스는 강력한 턱과 날카로운 이빨을 자랑하며 자기보다 몸집이 큰 초식동물도 단번에 사냥하는 백악기 최고의 포식자다. 최고의 포식자가 어렸을 때는 어떤 것을 먹고 살았을까. 인간도 어릴 적 입맛과 어른 입맛이 다른 것처럼 티라노사우루스도 그랬을까. 고생물학자들이 이런 궁금증 해결에 나섰다. 캐나다 티렐 고생물학 박물관, 캘거리대 지구·에너지·환경학과, 앨버타대, 일본 쓰쿠바대 생명·환경과학과, 홋카이도대 홋카이도대학박물관, 미국 플로리다대 생명과학과 공동 연구팀은 티라노사우루스도 사람처럼 어릴 적 입맛과 어른이 됐을 때 입맛이 달랐다고 29일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 최신호에 실렸다. 약 7700만 년 전 북미 지역에 서식했던 티라노사우루스과(科) 육식 공룡 ‘고르고사우루스 리브라투스’(Gorgosaurus libratus)는 트리케라톱스나 오리주둥이 공룡 같은 대형 초식공룡들을 먹잇감으로 삼았다는 것이 화석 연구를 통해 알려졌다. 그렇지만 성체 티라노사우루스와 달리 머리뼈와 턱, 이빨이 약한 어린 티라노사우루스는 무엇을 먹었는지는 고생물학자들 사이에서 논란거리였다. 연구팀은 약 7500만 년 전 캐나다 앨버타 지역에서 살았던 몸길이 4m, 몸무게 350㎏의 5~7살 된 어린 고르고사우루스의 화석을 분석했다. 어린 공룡은 성인 공룡들보다 조직이 약하기 때문에 화석으로 남겨진 경우가 많지 않았다. 더군다나 이번에 발견된 어린 공룡의 화석에는 두 마리 작은 공룡의 화석이 함께 발견됐다. 연구팀에 따르면 고르고사우루스 위에서 발견된 공룡은 시티페스 엘레간스(Citipes elegans)라는 맹금류 공룡이었다. 생후 1년이 되지 않아 몸집은 현재 칠면조 크기 정도였을 것으로 추정된다. 특히 육질이 부드럽고 맛있는 뒷다리 부분만 씹고 나머지는 통째로 삼킨 것으로 보인다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 어린 육식공룡과 성체 육식공룡의 이빨 마모 상태가 비슷하다는 점에서 새끼가 성장하면서 성체 육식공룡이 먹는 먹이를 먹게 했음을 알 수 있다고 밝혔다. 특히 성장이 가팔라지는 11세 정도에서는 성체 티라노사우루스와 비슷한 먹이를 먹었을 것으로 보고 있다. 연구를 이끈 캐나다 티렐 고생물학 박물관의 프랑수아 테리앙 박사(공룡 고생태학)는 “이번 연구는 육식공룡들이 성장하면서 식단이 바뀌었다는 그동안의 가설을 확인시켜 준다”라면서 “어린 육식공룡들은 작고 어른 동물을 잡아먹었다는 직접적 증거일 뿐만 아니라 인간의 아이들처럼 공룡 역시 어릴 적에는 입맛이 까다로웠다고 볼 수 있다”라고 설명했다.

연말이기도 하니 재미있는 상상 한번 해볼까요. 세상에 언어라는 것이 없다고 생각해 봅시다. 만약에 말과 글이 없었다면 현재 유인원과 똑같은 삶을 살고 있지 않을까요. 호모 사피엔스에게서 언어는 자기 생각이나 감정을 다른 사람에게 표현하고 소통하게 만드는 수단 이상의 의미가 있습니다. 그렇기 때문에 언어는 인간과 다른 동물을 구분하는 중요한 요소라고 하는 것입니다. 많은 학자가 언어의 기원과 의사소통을 하기 위해 다른 방법은 없었을까 등을 탐구하고 있지만 명확하게 밝혀진 바는 없습니다. 이런 상황에서 영국 워릭대 심리학과, 더럼대 인류학과, 남아프리카공화국 유인원·포식자 연구 프로젝트, 벤다대 생명과학과 공동 연구팀은 탁 트인 평원이 초기 인류의 언어 발달을 촉진하는 계기가 됐을 것이라고 27일 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 12월 22일자에 실렸습니다. 마이오세 중·후기(1600만~530만 년 전)에 기후 변화로 인해 아프리카에는 숲 대신 대초원이 생겼다고 합니다. 마이오세는 지질학적으로 신생대 신(新)제3기에 속하는 시기로 포유류가 빠르게 진화하면서 번성했으며 초원에 적응한 초식동물의 발달이 두드러진 때로 알려져 있습니다. 인류의 먼 조상이라고 할 수 있는 호미니드(hominid)도 이때 나무에서 땅으로 내려와 살게 됐습니다. 이런 지형적 변화가 호미니드의 언어 발달에 큰 전환기가 된 것으로 추정되지만 부드러운 구강 조직이 화석으로 남아 있는 건 어렵기 때문에 명확히 밝혀진 바는 없습니다. 이에 연구팀은 공기가 구강을 통과하며 만들어 내는 무성음인 자음과 성대 진동으로 만들어 내는 유성음인 모음을 모두 내며 나무 위에서 사는 유인원인 오랑우탄에 주목했습니다. 오랑우탄의 음성을 연구하면 숲에서 평야로 거주 환경이 바뀐 마이오세에 살았던 호미니드의 언어 진화를 추적할 수 있을 것이라 생각했기 때문입니다. 연구팀은 남아프리카 라주마 보호구역 내 사바나 지역에서 서식하는 오랑우탄과 숲에서 살고 있는 수마트라 오랑우탄, 보르네오 오랑우탄 20마리가 내는 소리를 모두 녹음해 분석했습니다. 특히 다양한 거리에서 소리가 얼마나 잘 들리는지 측정하기 위해 25m 간격으로 최대 400m 떨어진 곳에서 들리는 소리를 조사했습니다. 그 결과 모음을 기반으로 하는 소리는 125m가 넘으면 잘 들리지 않았지만 자음 기반 소리는 250m를 넘는 경우에도 선명하게 들렸다고 합니다. 모음 기반 소리는 400m 내에서 들리는 비율이 20% 미만이었지만 자음 기반 소리는 가청 비율이 80%를 훌쩍 넘는 것으로 나타났습니다. 연구팀에 따르면 탁 트인 땅에서는 모음만으로 내는 소리보다 자음이 섞인 소리가 훨씬 멀리까지 의사소통을 할 수 있다는 것입니다. 연구를 이끈 아드리아노 라메이라 워릭대 교수(언어 진화학)는 “현대 인류 언어에서 자음이 두드러진다는 점을 고려할 때 거주 환경의 변화가 의사소통 발달에 중요한 역할을 했음을 이번 연구로 알 수 있다”고 말했습니다. 2023년 올 한 해를 되돌아보면 말로 상처를 받고 상처를 준 경우가 적지 않았을 것입니다. 내년에는 인류가 오랜 세월 어렵게 진화시켜 온 언어를 타인에게 상처 주는 데 쓰기보다 감싸고 격려하며 힘을 줄 수 있는 방향으로 더 많이 썼으면 좋겠습니다.

우유를 이용해 만드는 유제품인 치즈는 가공법이나 숙성 정도에 따라 우리에게 익숙한 모차렐라, 체다, 에멘탈을 포함해 다양한 풍미의 제품으로 소비자의 입과 코를 유혹한다. 우유로 만들기 때문에 칼슘이 풍부해 뼈 건강에도 좋지만, 다양한 음식에 잘 어울린다. 그중 체더치즈는 햄버거나 샌드위치에 들어가 우리에게 가장 익숙한 치즈다. 과일 향, 크림 향, 버터 향, 견과류 향 등 다양한 맛과 향을 만들 수 있는 대표적인 가공 치즈이기도 하다. 유럽 과학자들이 이렇듯 다양한 체더치즈의 풍미를 형성하는 미생물 조합과 메커니즘을 처음 밝혀냈다고 26일 밝혔다. 덴마크 바이오인포메틱스·모델링 R&D 디지털 혁신센터, 네덜란드 위트레흐트대 이론생물학·바이오인포메틱스학과, 영국 케임브리지대, 독일 유러피언 분자생물학실험실(EMBL), 노르웨이 노르웨이과기대 생명공학 및 식품과학과 소속 생물학자, 식품과학자, 수학자 등이 참여했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 12월 23일자에 실렸다. 치즈의 발효와 풍미 형성은 미생물 활동에 의한 복잡한 생화학 반응이 작용하면서 나타난다. 그렇지만 풍미를 형성하는 데 미생물의 상호 작용은 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 젖산균의 일종인 ‘스트렙토코쿠스 서모필루스’(Streptococcus thermophilus)와 락토코쿠스(Lactococcus) 균주를 포함한 다양한 배양균을 사용해 1년 동안 발효시켜 체더치즈 만드는 과정에서 균주의 변화를 관찰했다. 그 결과, 락토코쿠스는 발효를 가속화하고, 스트렙토코쿠스는 풍미를 형성하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 확인됐다. 락토코쿠스 크레모리스 균주는 버터 향을 만드는 것으로 확인됐으며, 스트렙토코쿠스 서모필루스는 숙성 시간에 따라 2,3-펜탄다이온을 만들어 견과류, 크림 향을 나게 하고, 2-메틸-3-티올라논을 생성해 고기 향이 나게 하거나, 에틸아세테이트나 에틸헥사노에이트를 형성해 과일 향을 더하는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 크래츠 멜코니언 위트레흐트대 박사는 “이번 연구로 체더치즈를 대상으로 치즈의 숙성 과정에 관여하는 미생물과 그 생화학적 반응을 파악할 수 있었다”라면서 “치즈의 상품성과 영양분을 높이는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.