무분별한 벌목과 인간이 만들어 낸 지구온난화로 인한 기후변화 때문에 지구에 살고 있는 생물의 터전인 숲이 사라지고 있다. 최근 영국과 스웨덴 생물학자들은 식물 멸종 속도가 포유류, 양서류, 조류 등 동물의 멸종 속도보다 2배 빠르다는 연구결과가 발표한 바 있다. 지난달 프랑스에서 열린 유엔 환경계획 산하 ‘생물다양성과 생태계를 위한 정부간 과학정책기구’(IPBES) 제7차 총회에서 채택된 ‘전지구 생물다양성 및 생태계서비스 평가에 대한 정책결정자를 위한 요약보고서’에 따르면 지난해 지구 전체에서 벨기에 면적에 버금가는 3만 6000㎢의 숲이 파괴됐다. 브라질 국립우주연구원에 따르면 지난해 파괴된 아마존 열대우림은 서울시 면적의 13배에 달하는 7900㎢이다. 숲의 파괴는 사람들에게도 심각한 영향을 미치지만 직접적 삶의 터전으로 삼고 있는 동물들은 그 피해가 더 심각하다. 미국 듀크대 진화인류학과, 영장류 장내미생물 연구프로젝트(PMP), 미네소타대 컴퓨터과학공학과, 버지니아공과대(버지니아텍) 어류·야생환경보존과, 생명과학과, 에모리대 환경과학과, 스토니브룩대 인류학과, 영국 임페리얼칼리지런던 생명과학과 공동연구팀은 삶의 환경이 바뀌면 동물들의 장내미생물이 변화되면서 생존 자체를 위협할 가능성이 크고 결국 멸종 위험성을 높인다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 영국왕립학회에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘바이올로지 레터스’ 13일자에 실렸다. 연구팀은 농경지와 목초지로 조성하기 위해 매년 수천 ㎢의 숲이 개간되고 있는 마다가스카르 섬에 살고 있는 12종 128마리의 여우원숭이 장내미생물의 변화를 관찰했다. 연구팀은 특히 마다가스카르에만 살고 있는 시파카 여우원숭이와 마다가스카르와 마요트에만 사는 갈색 여우원숭이에 주목했다. 갈색 여우원숭이는 주로 과일을 먹고 시파카 여우원숭이는 잎을 주식으로 삼는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 장내미생물이 건강상태를 결정하는만큼 장내미생물 상태와 분포의 변화가 종의 생존에 영향을 미친다고 가정했다. 그래서 연구팀은 이들 원숭이의 변을 채집해 장내미생물을 결정하는 것으로 알려진 ‘16S rRNA’ 유전자를 분석했다. 그 결과 서식 영역에 따라 장내 미생물이 눈에 띄게 차이가 난다는 사실을 확인했다. 특히 일부 여우원숭이들은 뻣뻣한 잎을 소화시키기 쉽게 하기 위해 다른 종에서는 발견할 수 없는 장내미생물을 갖고 있는다는 사실을 발견한 것이다. 갈색 여우원숭이는 섬의 어느 곳에 서식하든 간에 비슷한 종류의 장내미생물을 갖고 있었지만 잎을 주식으로 삼는 시파카 여우원숭이의 장내미생물은 서식지가 조금만 차이가 나더라도 확연하게 다르다는 것을 확인했다. 연구팀은 서식지가 파괴돼 섬 내 다른 곳으로 이동하더라도 적응하기 어려운 이유는 해당 지역에서 자라는 식물의 특정 섬유소를 소화시킬 수 있는 장내미생물을 갖고 있지 못하기 때문이라고 분석했다. 리디아 그린 듀크대 박사(생태학)는 “섭취하는 음식이 제한적인 동물들에게 있어서는 서식지 환경파괴는 음식물 제공이 완전히 차단되는 것과 마찬가지 상황”이라며 “무분별한 개발과 벌목으로 산림이 파괴하는 것은 해당 지역에서 사는 동물 전체의 생태계 먹이사실을 붕괴시키는 것과 마찬가지”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 11월 말 허젠쿠이 중국 남방과기대 교수가 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 후천성면역결핍증(AIDS)에 걸리지 않도록 유전자 편집을 한 쌍둥이 아기가 태어나게 했다고 발표해 전 세계 과학계가 발칵 뒤집혔다. 이후 중국 과학계 내에서도 비판과 자성의 목소리가 터져나오는 한편 생명과학계에서는 인간의 존엄성을 침해하지 않는 연구 지침을 마련하기 위한 모임을 갖는 등 움직임이 있었다.유전자 편집 기술 연구가 위축되는 것 아니냐는 우려도 있었지만 유전자 가위를 이용한 난치병 치료와 유전자 가위 기술의 정확도를 높이기 위한 연구는 꾸준히 이어지고 있다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 13일자에는 생명과학자들의 주목할만한 연구 두 편이 한꺼번에 실렸다. 우선 중국과학원 선전고등기술연구원, 중산대, 남중국농업대, 미국 매사추세츠공과대(MIT), 매사추세츠종합병원, 하버드-MIT 브로드연구소 등 공동연구팀은 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 마카크 원숭이의 ‘Shank3’(섕크3) 유전자를 편집해 사람에게 나타나는 자폐증과 다른 신경발달장애와 관련된 증상을 그대로 재현하는데 성공했다. 자폐스펙트럼 장애는 소아 1000명당 1명꼴로 나타나는 발달장애로 타인과 상호관계가 형성되지 않고 정서적 유대감을 형성하기 어려운 것이 특징이다. 많은 연구자들이 자폐증을 치료할 수 있는 약물 개발에 나서고 있지만 모두 실패해 현재는 행동·심리 치료법이 유일하다. 자폐증 치료약물 개발에 나선 연구자들은 생쥐를 이용해 전임상실험을 했지만 생쥐와 사람의 신경학적 구조의 차이 때문에 치료제 개발로 이어지지 않았다. 이런 문제를 극복하고자 연구팀은 영장류를 이용해 치료제 개발의 단초를 마련하려고 시도했다.섕크3 유전자는 뇌의 선조체라는 부분에 위치해 있다. 선조체는 습관적 행동, 계획, 관계형성은 물론 자전거를 타거나 수영하는 법 같은 신체 기억을 형성하는데 도움을 주는 영역이다. 연구팀은 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 섕크3 유전자에 변이를 일으킨 마카크 원숭이 배아를 착상시킨 뒤 섕크3 유전자 변이를 가진 마카크 원숭이를 태어나게 했다. 이렇게 태어난 마카크 원숭이는 자폐스펙트럼 장애를 가진 사람과 같이 강박적이고 반복적인 행동을 했고 다른 원숭이들과 상호작용이 적게 나타나는 것을 관찰됐다. 연구팀은 이들 마카크 원숭이의 뇌를 자기공명영상(MRI)으로 촬영한 결과 뇌 신경세포와 선조체 등에서 기능적 연결성이 감소되는 등 자폐스펙트럼 장애를 가진 사람의 뇌 활동 패턴과 일치하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 자폐증 치료 후보 물질들을 투여해 약물 치료가 자폐스펙트럼 장애에 미치는 영향을 추가 연구할 계획이라고 밝혔다. 저후이후이 중국 선전고등기술연구원 교수는 “생물학 분야에서 생쥐 모델은 여전히 중요하지만 자폐증과 같은 신경장애 분야에서는 영장류를 이용한 실험모델이 더 효과적이라고 생각한다”며 “이번 연구는 자폐증의 신경생물학적 메커니즘에 대한 명확한 이해와 함께 효과적인 치료제나 유전자 치료법을 찾는데 도움이 될 것”이라고 말했다. 한편 미국 컬럼비아대 생화학·생물물리학과, 약리학과 공동연구팀은 크리스퍼-캐스 유전자 가위의 정확도를 높이고 오류 가능성을 낮출 수 있는 ‘인터그레이트(INTEGRATE)’라는 방법을 개발해 ‘네이처’ 13일자에 발표했다. 기존의 크리스퍼 유전자 가위는 가이드RNA가 원하는 유전자(DNA) 지점까지 찾아간 뒤 절단효소로 목표지점을 정확하게 잘라낸 뒤 이어붙이거나 새로운 유전자를 삽입하는 방식으로 유전자를 편집한다. 문제는 ‘잘라내고 이어붙이고 삽입하는’ 과정에서 오류가 발생할 가능성이 적지 않다는 것이다. 이 때문에 연구팀은 콜레라균에서 발견한 ‘점핑 유전자’를 이용해 가이드RNA가 원하는 위치까지 새로운 DNA를 끌고간 다음 바꾸고자 하는 DNA에 덮어씌우는 방식으로 유전자를 편집하는 ‘크리스퍼 유전자 접착제’ 기술이라고 설명하고 있다. 이 방식은 오류 발생 가능성을 기존 방식보다 획기적으로 낮춤으로써 유전자 치료나 작물 재배에 곧바로 적용할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

러시아 당국이 마약 거래 시도 혐의로 체포됐던 유명 탐사보도 전문기자를 석방했다. CNN 등 외신은 11일(현지시간) 블라디미르 콜로콜체프 러시아 내무장관이 온라인 매체 ‘메두자’ 기자 이반 골루노프의 혐의를 입증할 증거가 부족하다며 경찰의 구속영장 신청을 기각했다고 보도했다.콜로콜체프 장관은 “생물학·법의학적 검사, 지문과 DNA 검사 결과에 따르면 골루노프가 범죄에 참여했다는 증거가 없어, 그에 대한 수사를 종결시키기로 결정했다”고 말했다. 골루노프를 체포했던 경찰관들은 대기발령 조치를 받았다. 콜로콜체프 장관은 또 내무부 러시아 서부지역 담당 책임자와 모스크바 마약국장 등 고위관료 두 명의 직위해제를 요청한 상태라고 발표했다. 앞서 법원에서 구속영장이 기각돼 가택연금 상태였던 골루노프는 이날 전자발찌를 벗고 완전히 석방됐다. 모스크바 지역 공무원들의 부패에 관한 탐사보도로 유명한 골루노프는 지난 6일 모스크바 시내에서 경찰의 검문을 받았는데, 배낭에서 마약성 물질 4g이 발견돼 체포됐다. 경찰은 이어 골루노프의 임대 아파트에서도 코카인 5g과 의심스러운 가루가 담긴 봉지, 저울 등이 발견됐다며 구속영장을 신청했다. 하지만 골루노프에 대한 수사가 그의 폭로성 취재와 연관된 것이라는 주장이 나왔고, 야권 정치인들이 이를 지지했으며, 친정부 언론도 연대를 시작했다. 최근엔 주요 매체가 “나(우리)는 이반 골루노프다”라는 제목으로 일제히 기사를 냈다. 급기야는 경찰이 골루노프의 아파트에 있는 비밀 마약제조실 사진이라며 내무부 사이트에 올린 사진 9장 중 실제 그의 아파트에서 찍은 건 1장 뿐이었다는 사실이 드러나면서 경찰의 사건 조작 의혹이 커졌다. 러시아에서 이처럼 누군가에게 약물을 ‘심어’ 혐의를 씌우는 일이 비일비재하지만 당국이 이렇게 입장을 뒤집어 수사를 종결시키는 경우는 매우 드물다. 이에 대해 CNN은 “블라디미르 푸틴 대통령이 사건을 조작한 경찰을 파면해, 러시아 일상에서 자주 마주치는 부패한 공무원과 자신의 대조적인 모습을 부각시킬 수 있다”고 평가했다. 영국 일간 가디언은 “러시아가 영웅 대신에 프레임을 만드는 쪽을 선택했다”고 논평했다. 김민석 기자 shiho@seoul.co.kr

“21세기를 살아가는 현대인은 모두 외줄타기를 하는 곡예사입니다” 인간의 삶을 서커스에 투영시켜 독창적으로 해석한 고뇌가 책이 되어 나왔다. 광대학술총서 ‘호모 서커스(Homo Circus)’가 그것. 저자는 허정주(여·52) 한국서커스연구소장이다.전북대에서 국문학 박사학위를 받은 허 소장은 인간을 ‘저마다 서커스를 하는 존재’로 정의했다. 그는 행복과 목표 달성을 위해 매 순간 선택을 해야 하는 우리의 삶을 서커스라는 독창적 시각으로 통찰했다. 사회 구조와 현상이 서커스와 같아 인간은 생각하는 호모 사피엔스(Homo Sapiens)를 넘어 곡예사처럼 하루하루를 살아가는 존재가 됐다는 의미다. 그런 뜻에서 인간을 호모 서커스(Homo Circus)라고 정의하고 호모 서커스로서의 인류를 서커시안(cicusian)이라고 명명했다. 허 소장이 서커스에 관심을 가지게 된 것은 몽골 연구교수로 재직했던 2010년부터다. 그는 몽골에는 서커스 전용극장이 있고 인기가 많은 공연문화라는 것을 보고 서커스에 관심을 가지기 시작했다. 그러나 세계 각국을 조사했지만 서커스에 대한 연구가 의외로 없다는 사실을 발견했다. 한때 엔터테인먼트 산업을 선도했던 서커스가 20세기 후반 이후 ‘소멸해가는 문화적 추억의 영역’에 지나지 않는다는 점에 주목했다. 허 박사는 ‘서커스는 어디서 왔고 무엇인가‘를 연구하다가 21세기 인류를 보는 새로운 관점의 인간관으로 호모 서커스를 제시했다. 민중 예술이었던 서커스에 대해 사명감을 가지고 세계 각국을 돌며 조사와 연구를 벌인 끝에 우리의 삶이 결국 서커스라는 관조적 시각을 가지게 된 것이다. 허 박사는 일상생활, 음식 문화, 성, 의류, 주거-건축은 물론 정치, 경제, 사회, 문화, 과학, 군사 등 모든 분야를 호모 서커스 적인 시각으로 예리하게 분석했다. 아침에 눈을 뜨자마자 하루라는 외줄 위에 곡예사로 살아가는 삶을 통해 호모 서커스의 공감대를 이끌어냈다. 호모 서커스는 발간과 함께 ‘사양산업인 서커스를 부각시켜 인간을 들여다본 독창적 시각이 새롭다’는 극찬을 받았다. 전북대 김익두 교수는 “인류가 인간으로서 첫 걸음을 내딛기 시작해서부터 지금까지 살아온 기나긴 여정을 서커스의 역사를 통해 조망하면서 호모 서커스라고 하는 새로운 관점의 인간관에서 해석한 걸작”이라고 평가했다. “지식-정보 혁명의 4차 산업 시대에서 최첨단 곡예는 바로 인공지능(AI)입니다. 인공지능은 21세기 초 인류가 도달한 호모 서커스의 최정상 단계지요. 이 단계는 앞으로 4차 산업혁명을 통해 우리가 상상할 수 없는 새로운 세계로 우리를 이끌 것입니다” 허 소장은 “인류 최초의 곡예사였던 제사장과 무당이 문명의 뒤안길로 사라진 것은 바로 우리 모두가 바로 곡예사 즉 서커시안(circusian)이 됐기 때문”이라며 “인류는 예나 지금이나 서커시안이었으며 오늘날 인류는 이전 시대에서는 상상조차 할 수 없을 정도로 높은 수준의 서커시안이 되고 있다”고 말했다. “이제 인류는 이미 신에 의해 지배되는 생물학적 진화의 한계를 넘어서고 있습니다. 기술적 측면에서 그 진화는 마침내 인간이 인간을 초월하는 기계를 탄생시킬 것을 예고하고 있지요” 허 소장은 “우리의 매 순간순간을 호모 서커스로 살아가야 한다”며 “진정한 곡예사로 살아갈 때 우리는 진정으로 행복하다”고 말했다. 서커스의 곡예사처럼 매사에 매순간 최선을 다할 때 성공확률이 높아지고 더 큰 행복을 느끼며 성공적이지 못해도 후회 없이 결과에 만족한다는게 허 소장의 지론이다. “하지만 호모 서커스로서의 희망과 가능성의 미래가 아무리 밝다 하여도 ‘사랑’을 바탕으로 서로를 존중하지 않는다면 인류의 미래는 없을 것입니다” 허 소장은 “어느 분야든 사랑이 있어야 ‘극한성’에 도달할 수 있다”며 “사랑의 빛, 행복의 빛을 끝까지 발하는 것이 21세기 우리 인류가 가야할 진정한 호모 서커스로서 길이다“고 존재론적 삶의 가치성과 방향성을 제시했다. 전주 임송학 기자 shlim@seoul.co.kr

“식물 멸종은 전체 생태계 붕괴 가져올 수 있는 심각한 문제”많은 학자들이 지구온난화와 무분별한 벌목 등으로 인한 생태계 파괴로 동물의 멸종 속도가 지나치게 빠르다는 우려들을 내놓고 있다. 그런데 최근 유럽 연구자들이 분석한 결과 18세기 중반 이후부터 멸종한 식물이 조류, 포유류, 양서류를 합친 것보다 두 배나 많다는 충격적인 연구결과를 내놨다. 영국 왕립식물원 비교식물·균류생물학연구실, 생물다양성정보학·공간분석연구실, 스웨덴 스톡홀름대 생태·환경·식물과학과 공동연구팀은 지난 250년 동안 600여 종의 종자식물이 사라졌다는 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 에콜로지앤에볼루션’ 11일자에 발표했다. 이 같은 식물의 멸종 속도는 자연적으로 발생하는 것보다 최대 500배 가량 빠르다고 연구진은 분석했다. 연구팀은 종자식물과 관련한 국제적, 지역적, 나라별 멸종위기리스트와 각종 연구논문, 표본, 관찰기록물 등을 바탕으로 지금까지 멸종된 식물 종을 확인했다. 연구팀은 특히 1753년부터 2018년 사이에 571종의 식물종이 멸종된 것으로 확인됐다. 같은 기간에 조류, 양서류, 포유류는 모두 217종이 멸종된 것으로 알려져 식물의 생존 상태가 더 심각한 것으로 조사됐다. 이는 매년 약 2종의 식물이 멸종하는 것으로 전례없는 멸종 속도이며 인간의 환경파괴와 지구온난화로 인한 기후변화가 주요 원인으로 지적됐다.연구팀은 ‘식물 멸종’에 주목해야 하는 것은 지구상 모든 생명체가 숨쉬는데 필요한 산소와 음식 대부분이 식물에 의존할 뿐만 아니라 식물에 직접 의존하는 곤충의 생존에 직접 영향을 미쳐 결국은 지구 전체 생태계 시스템을 붕괴시킬 수 있기 때문이라고 설명하고 있다. 실제로 유엔 환경계획 산하 ‘생물다양성과 생태계를 위한 정부간 과학정책기구’(IPBES)가 지난 4월 발표한 보고서에 따르면 현재 약 100만 종의 동식물이 멸종위기에 처해있으며 매일 135종의 식물, 동물, 곤충들이 멸종하고 있다. 에일리스 험프리스 영국 왕립식물원 박사는 “자연 생태계에 존재하는 많은 종들은 대부분 직간접적으로 식물에 생존을 의존하고 있는 상황인데도 현재 종다양성 유지를 위한 노력은 대부분 동물에 집중돼 있는 것이 사실”이라며 “이번 연구와 같이 식물종의 손실정도, 장소, 원인 등을 분석하는 것은 생태학자 뿐만 아니라 인간 사회의 유지를 위해서도 필요한 일”이라 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

멕시코에서 최소한 1만 년 이상 된 것으로 추정되는 복수의 포유류 화석이 다수 발굴돼 화제다. 쿠아르토스쿠로 등 현지 언론에 따르면 화석은 지금으로부터 약 18개월 전 멕시코 중남부 푸에블라주의 산프란시스코 토티메우아칸에서 원주민들이 처음 발견했다. 화석이 무더기로 발견된 곳은 알세세카 강 주변이다. 산프란시스코 토티메우아칸 태생으로 화석을 처음 발견한 주민 중 한 명인 엑토르 아길라르 로사스는 "처음엔 나무인 줄 알았지만 자세히 살펴보니 커다란 상아 같았다"면서 "그제야 중요한 화석인 걸 알게 됐다"고 말했다. 그래서 주변을 살펴보니 화석이 널려 있는 것 같았다. 화석에 대해 전문 지식이 없는 주민들은 고생물학을 연구하는 민간단체를 수소문, 발굴을 의뢰했다. 기본적인 발굴교육을 받고 주민들도 작업에 참여했다. 이래서 최근 발굴이 완료된 화석은 매머드의 상아와 갈비뼈, 낙타의 두개골, 자이언트 늑대의 어금니 등이다. 화석은 최신세(빙하기로서 기원전 1만 년부터 선신세가 시작하기 전까지의 시대) 시대의 것으로 보인다. 발굴에 참여한 전문가들은 매머드의 상아를 약 1만4000년 전의 것으로 추정했다. 발견된 화석들은 시청으로 옮겨져 보관 중이다. 화석을 보관할 만한 장소가 인근에 없어서다. 문제는 아직 발굴할 화석이 널려 있다는 점이다. 주민들에 따르면 알세세카 강 주변에선 이런 화석이 이미 여러 차례 발견됐다. 그때마다 화석을 발굴해 가져간 건 주민들이었다. 익명을 원한 한 주민은 "집에 화석을 갖고 있는 주민이 적지 않다"면서 "연구를 위해 시에 넘기자고 해도 거부하는 사람이 많다"고 말했다. 때문에 주민들은 알세세카 강 주변에서 체계적인 발굴 작업이 시작되어야 한다고 강조한다. 아길라르 로사스는 "종합적인 플랜을 세워 발굴을 한다면 박물관을 만들어도 충분할 정도로 엄청나게 많은 화석을 찾아낼 수 있을 것"이라고 말했다. 사진=쿠아르토스쿠로 남미통신원 임석훈 juanlimmx@naver.com

‘명경지수’(明鏡止水). 밝은 거울과 멈춰있는 물이라는 뜻으로 고요하고 깨끗한 마음을 가르키는 말입니다. ‘장자’의 덕충부편에 “사람은 흘러가는 물에는 비춰볼 수 없고 고요한 물에 비춰봐야 한다. 오직 고요한 것만이 고요하기를 바라는 모든 것을 고요하게 할 수 있다”라는 문장 속에 있는 단어이다. 자기개발서나 대중심리학 책에서도 ‘명경지수’를 강조하지만 복잡한 인간관계에 무엇에 쫓기는 듯 바쁜 일상까지 더해져 정신없는 현대인에게 고요하고 깨끗한 마음이라는 단어는 사전에서나 찾아볼 수 있을 정도이다. 게다가 고요한 마음을 갖기 위해서는 조용한 곳을 찾아 가야하고 학원 같은 곳에 등록해 배워야 할 것만 같아 부담스럽기까지 하다. 그런데 뇌신경과학자들이 하루 5분이라는 짧은 시간의 명상만으로도 마음의 안정과 집중력 등을 얻을 수 있다는 연구결과를 발표해 주목받고 있다. 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UC샌프란시스코) 신경학과, 신경과학연구소, 스피릿 록 명상센터, 뉴멕시코대 심리학과, 스탠포드대 의대 정신의학과, 캘리포니아 샌디에이고대(UC샌디에이고) 정신의학과 공동연구팀은 하루 5분 안팎의 짧은 명상만으로도 집중력과 기억력을 향상시킬 수 있다고 7일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 및 심리학 분야 국제학술지 ‘네이처 인간행동’ 4일자에 실렸다. 연구팀은 18~35세의 건강한 성인남녀 59명에게 연구팀이 개발한 명상 애플리케이션(앱)을 사용해 매일 10분 이내, 6주 동안 명상을 하도록 했다. 연구팀이 개발한 앱에는 명상음악과 백색소음, 명상에 집중할 수 있도록 하는 지시가 들리도록 설계했다. 연구팀은 명상을 하는 동안 뇌가 활성화되는 부위를 찾아내기 위해 뇌전도(EEG)를 측정했다. 32명이 사용한 명상 앱에는 명상음악과 백색소음이 나오도록 설계됐다. 연구팀은 명상 실험을 하는 6주 동안 실험대상자들이 자신의 호흡에 집중하는 시간을 기록하도록 해 시간의 변화도 관찰하도록 했다. 그 결과 실험 시작 직전에는 하루 평균 20초 정도 밖에 자신의 호흡에 집중하지 못했는데 한 달 정도 지난 뒤에는 최대 6분까지 집중하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 명상을 지속하면서 자기 통제력과 집중력에 관여하는 내측 전두엽 피질과 측면 전두엽 피질이 활성화 정도가 커지는 것도 관찰됐다. 또 명상을 꾸준히 하면 작업기억이라고 불리는 단기기억력도 약 30% 이상 상승되는 것으로 확인됐다. 데이빗 지글러 UC샌프란시스코 신경과학 교수는 “따로 전문가의 지도를 받지 않더라도 본인이 편안하다고 생각하는 환경에서 하루 5분 이내의 짧은 명상을 매일 지속하는 것은 자기 통제력 강화는 물론 집중력과 기억력 향상, 신체 면역력 강화에도 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 문제가 된 코오롱생명과학의 ‘인보사케이주’와 같은 세포·유전자치료제를 허가받으려면 앞으로 유전학적 계통분석(STR) 결과를 반드시 제출해야 한다. 식품의약품안전처는 세포·유전자치료제의 허가 신청 시 제약사가 STR 결과를 의무적으로 제출하도록 하는 ‘생물학적제제 등의 품목허가.심사규정’ 일부개정고시(안)을 행정예고 한다고 7일 밝혔다. STR은 DNA를 비교·분석해 같은 계통의 세포임을 확인하는 검사다. 이 검사로 인보사의 주요 성분이 연골세포가 아닌 신장세포임이 확인됐다. 식약처는 “최근 유전자치료제의 주성분 세포가 허가사항과 다른 것으로 확인됨에 따라 최초 제품 개발 당시와 최종 생산 제품의 일관성을 확인하기 위해 추진하는 것”이라고 설명했다 식약처는 이번 개정안이 세포·유전자치료제의 안전성 확보에 기여해 국제 경쟁력을 높이는 계기가 될 것으로 기대했다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

가을이 시작되서 이듬해 봄까지 한반도는 미세먼지 때문에 몸살을 앓는다. 이웃 국가의 영향과 함께 화석연료의 과다 사용이 원인으로 꼽히고 있어 생물자원인 바이오매스를 기반으로 한 미생물 기반 화합물 생산기술이 다양하게 연구되고 있다. 문제는 폐목재나 옥수수, 유채 같은 바이오매스를 확보하는데는 한계가 있기 때문에 친환경 바이오연료 및 화합물을 충분히 생산하기는 쉽지 않다. 포스텍 융합생명공학부, 화학공학과, 서울대 화학생물공학부 공동연구팀은 다시마, 미역 같은 갈조류를 이용해 친환경 바이오연료와 친환경 바이오화합물을 고속생산할 수 있는 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 6일자에 실렸다. 해조류는 육상 식물에 비해 성장속도가 빠르고 지구의 상당부분을 차지하는 바다에서 자라기 때문에 채취가 용이하다는 장점이 있다. 그러나 해조류에 포함된 알긴산 같은 다당류를 쉽게 에너지원으로 바꿀 수 있는 산업용 미생물이 없어 공정개발이 쉽지 않았다. 연구팀은 알긴산이 포함된 해조류를 빠르게 연료로 바꿀 수 있는 신종 미생물을 발굴하고 유전자 조작기술로 바이오연료나 화합물을 빠르게 생산해낼 수 있도록 설계했다. 실제로 미생물의 대사경로를 바꿔 해조류에서 바이오연료인 에탄올과 플라스틱 원료인 2,3-부탄디올, 생리활성물질인 라이코펜 등 다양한 화학제품을 만들어 낼 수 있게 됐다. 미생물을 이용해 해조류에서 다양한 화학제품을 직접 생산할 수 있도록 인공 미생물 화학공장을 만든 것이다. 연구팀이 개발한 인공 미생물은 대장균이나 효모 같은 기존의 산업용 미생물과 비교해서도 2배 이상 월등히 빠르게 성장하고 바이오매스 전환속도가 빨라 다른 분야에서도 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 서상우 서울대 화학생물공학부 교수는 “이번에 발견해 설계한 미생물은 해조류에서 채취할 수 있는 탄소원을 빠르게 대사해 고부가가치 화학제품을 만들어 낼 수 있게 해 미생물 발효 공정의 경제성과 효율성을 획기적으로 향상시킬 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘퀸’의 리더 프레디 머큐리, 영화 ‘사이코’의 주연 앤서니 퍼킨스, 1950~60년대 대표적인 미남 배우 록 허드슨은 모두 후천선면역결핍증(에이즈)으로 인한 후유증으로 사망했다. 1980년대에는 ‘20세기 흑사병’으로 알려지면서 치료가 불가능한 질병으로 알려졌지만 최근 과학기술과 의학의 발달로 다양한 치료방법이 등장하면서 관리 가능한 질병이 되가고 있으며 미국 농구선수 매직 존슨처럼 실제로 완치된 사람들까지 나오고 있는 상황이다. 그렇지만 질병을 사전에 차단하고 예방할 수 있는 백신은 아직까지 나오고 있지 않다. 이런 가운데 네덜란드 암스테르담대 감염·면역연구소, 바이오메디컬 영장류연구센터(BPRC), 서울대 약대, 미국 스크립스연구소 통합구조·계산생물학과, 듀크대병원 외과, 영국 옥스포드대 생화학과, 임페리얼칼리지런던 의대, 이탈리아 IRCCS 산라파엘과학연구소, 스페인 카를로스3세 왕립보건연구소 공동연구팀은 에이즈를 유발시키는 인간면역결핍바이러스(HIV) 단백질의 대표적인 구조를 설계하는데 성공해 치료용 항체를 유도해 낼 수 있게 됨으로써 백신 개발 가능성을 높이게 됐다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호(5월 30일자)에 실렸다. 에이즈 치료 항체 개발이 어려운 이유는 HIV 단백질이 지속적으로 다양하게 변이된다는 점 때문이다. HIV의 외부 단백질이 사람의 면역세포에 결합해 침투하는 과정을 저해하는 치료법이 제시되기도 했지만 역시 변이가 잦아 치료제나 백신 개발로 이어지지는 못했다. 연구팀은 2017년까지 알려진 6000여개 이상의 HIV 외피 단백질의 변이를 모두 분석해 외피 단백질을 대표하도록 설계된 단백질 ‘ConM’(콘엠)을 설계하고 단백질 3차원 구조를 밝혀냈다.콘엠 단백질을 백신으로 사용할 경우는 변이가 잦은 HIV 외피 단백질을 광범위하게 중화시킬 수 있는 항체를 유도할 가능성이 큰 것으로 연구팀은 생각했다. 실제로 연구팀은 이번에 설계한 콘엠 단백질을 토끼와 짧은꼬리원숭이에 주입해 에이즈 치료 항체를 유도하는데 성공함으로써 백신 개발 가능성을 규명하기도 했다. 교신저자로 참여한 서울대 약대 한병우 교수는 “이번 연구는 인간 면역세포 침투에 있어서 가장 중요한 역할을 하는 HIV 외피 단백질을 백신으로 개발함으로써 다양한 변이 외피 단백질들을 중화시킬 수 있는 항체를 유도할 수 있게 해줄 것”이라며 “이번에 개발한 방법론은 에이즈처럼 변이가 심해 치료법 개발이 쉽지 않은 독감 바이러스, 에볼라 바이러스, C형 간염 바이러스 단백질에도 적용될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

호주에서 보석이 된 공룡 화석이 발견됐다. 미국 CNN 등 외신에 따르면, 호주 뉴잉글랜드대(UNE)와 호주 오팔센터 공동 연구진이 이런 성과를 국제 학술지 ‘척추고생물학회지’(Journal of Vertebrate Paleontology) 최신호(3일자)에 발표했다.화석은 1980년대 시프야드 광산에서 오팔 원석을 캐던 광부 밥 포스터에 의해 처음 발견됐다. 그는 자신이 찾은 화석을 시드니 호주 박물관으로 가져가 고생물학자들에게 보여줬고 이들과 함께 광산으로 돌아가 60점이 넘는 화석을 발굴했다. 이후 이들 화석은 호주 박물관에 전시됐고 2015년 마침내 소유주의 자녀들이 호주 오팔센터에 기증하면서 본격적인 연구가 진행될 수 있었다.그때부터 화석 연구를 주도한 호주 고생물학자 필 벨 박사(뉴잉글랜드대)는 60여 개의 화석 조각이 지금껏 발견된 적이 없는 신종 공룡의 것임을 깨달았다. 그러고 나서 이들 연구자는 화석들을 더욱더 자세히 살폈다. 그 결과, 보석이 된 공룡 화석은 한 마리의 것이 아니며 여러 마리의 것으로 밝혀졌다. 이에 대해 벨 박사는 “처음에는 단일 개체의 뼈로 생각했지만, 일부 뼈를 분석하기 시작했을 때 크기가 서로 다른 네 마리의 척추뼈임을 알 수 있었다”면서 “성체 한 마리와 아성체 3마리로 확인됐다”고 설명했다.연구진은 신종 공룡을 처음 발견했던 광부 밥 포스터의 업적을 기리기 위해 ‘포스토리아’(Fostoria)와 현지 원주민 언어로 발굴지인 시프야드 광산을 뜻하는 ‘디힘반건멀’(dhimbangunmal)을 더해 포스토리아 디힘반건멀(이하 포스토리아)이라는 학명을 붙였다. 연구진에 따르면, 포스토리아는 두 다리로 서는 초식공룡 이구아나돈과 같은 그룹에 속한다. 몸길이는 가장 큰 성체의 경우 4.87m로 추정된다. 연구에 참여한 고생물학자 제니 브램멀 호주 오팔 센터 연구원은 “포스토리아는 세계에게 가장 완벽한 오팔 공룡 화석이다. 호주의 다른 오팔 광산에서도 수생 공룡의 일부 화석이 발견됐지만, 단 하나의 뼈나 이빨 또는 몇 개의 뼈에 불과했다”면서 “하나의 골격에서 나온 십여 점의 뼛조각을 되찾은 사례는 이번이 처음”이라고 설명했다.한편 오팔은 주성분인 이산화규소가 물 분자와 결합해 불규칙하게 배열하면서 무지개 같은 화려한 색상을 띠는 것이 특징이다. 오팔은 주로 퇴적암이나 화산암 틈에서 나오는 데 아주 오래 전 육지로 둘러싸인 바다인 내해 근처가 오팔이 형성될 수 있는 최적의 지질학적 조건을 갖는다. 따라서 오팔은 이른바 아웃백으로 불리는 호주 오지에서 전 세계 생산량의 95% 정도를 차지해 호주 국가 보석으로도 지정돼 있다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

英·伊·오스트리아, 남녀 배우 250만명 경력 분석美·인도, 외교문서 골라내 미래 예측·대응 알고리즘 개발“그것은 사회적, 경제적 자극에 대한 인간 집단의 반응을 다루는 수학의 한 분야가 됐다. … 심리역사학은 통계학이기 때문에 한 개인의 미래를 정확히 예언할 수 없다는 것은 익히 알려져 있다.” 미국의 생화학자이자 세계 SF 3대 거장으로 꼽히는 아이작 애시모브가 20대 초반에 시작해 1992년 72세로 세상을 뜨기 전까지 썼던 ‘파운데이션’ 시리즈에는 해리 셀던이라는 천재 수학자가 만든 ‘심리역사학’이라는 가상의 학문이 등장한다. 해리 셀던이 심리역사학으로 은하제국의 몰락을 예측하고 ‘파운데이션’이라는 집단을 만들어 파국적인 상황을 막고 미래를 대비하도록 한다는 것이 파운데이션 시리즈의 주요 줄거리다. ●“배우의 성공은 연기력보다 환경에 좌우” 애시모브의 심리역사학은 통계물리학을 보고 만들어진 것이다. 통계물리학은 입자가 매우 많거나 복잡한 시스템을 통계적 방법으로 연구하는 분야다. 개별 분자 행동은 예측할 수 없지만 공기 전체 움직임을 설명하고 예측하려는 통계물리학처럼 심리역사학도 사람도 개개인의 행동을 예측하기는 어렵지만 거대한 역사의 흐름을 예측할 수 있다고 설정됐다. 그런데 실제로 최근 수학자들이 수학적 방법으로 역사를 예측하고 쇼비즈니스의 성공 가능성까지 예측할 수 있는 방법을 개발했다. SF 속 심리역사학이 현실로 다가오게 된 것이다. 영국 런던 퀸메리대 수리과학부, 앨런튜링연구소, 이탈리아 카타니아대 물리천문학과, 국립핵물리연구소(INFN), 오스트리아 빈복잡계과학허브(CSHV) 공동연구팀은 배우의 경력을 정량화하고 성공과 경력의 지속가능성을 예측할 수 있는 수학적 모델을 만들어 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 6월 5일자에 발표했다. 연구팀은 인터넷영화데이터베이스(IMDb)를 이용해 1888년 최초로 만들어진 영화부터 2016년 1월 16일까지 개봉된 영화, TV드라마에 이름을 올린 남자배우 151만 2472명과 여배우 89만 6029명의 경력을 분석했다. 분석 결과 약 70% 배우들의 전체 경력이 1년에 불과했고 주연급이든 조연급이든 일이 끊기지 않고 배우로서 10년 이상 생명력을 이어 가는 이들은 10% 미만으로 나타났다. 연예계에서 경력은 특정 상품에 대한 수요가 다른 사람들에게 영향을 주는 ‘네트워크 효과’가 강하게 나타난다고 연구팀은 설명했다. 유명세를 타는 배우들이 일자리를 더 얻기 쉽고 대부분의 일을 가져간다는 것이다. 공백기가 긴 배우들은 이전의 유명세와는 상관없이 복귀 후 인기를 회복할 확률이 낮아지는 것으로 예측됐다. 연구팀은 이번 예측식으로 일부 배우들의 활동 기간과 흥행 여부를 계산한 결과 비교적 정확하게 계산된 것으로 알려졌다. 루카스 루카사 퀸메리대 수리과학부 교수는 “이번 연구 결과에서 흥미로운 것은 임의적인 무작위적 사건들이 증폭되면서 부익부 빈익빈 현상이 나타난다는 점”이라면서 “배우들의 성공과 생명력은 연기력보다는 환경에 좌우될 가능성이 크다는 것도 새로 알게 됐다”고 말했다. 또 미국 마이크로소프트(MS) 뉴욕연구소와 MS 인도 방갈로르연구소, 미국 컬럼비아대 역사학과 공동연구팀은 국무부가 공개한 외교 문서와 당시 발생한 중요한 사건들을 연관 분석해 역사적으로 중요한 사건을 암시하는 문서들을 골라내 미래를 예측해 대응할 수 있는 알고리즘을 개발했다. 이 연구 결과는 생물학 및 심리학 분야 국제학술지 ‘네이처 인간행동’ 6월 4일자에 실렸다.●인공지능 문서보관자·미래학자 개발 가능성 연구팀은 미국 국무부가 각종 보고서를 전자문서 양식으로 저장하기 시작한 1973년 자료부터 지난해 기밀 해제된 1979년까지의 기록 195만 2029건을 분석했다. 연구팀은 우선 국무부가 중요하다고 평가해 놓은 보고서들이 이후 벌어진 실제 사건들을 얼마나 정확하게 설명하고 예측했는지를 역사학자들에게 수작업으로 평가하도록 한 다음 인공지능에 기계학습시켰다. 이렇게 학습된 인공지능으로 공문서를 바탕으로 역사적 사건들을 예측하도록 했다. 그 결과 예상 밖으로 출장 일정처럼 주목도가 떨어지는 일상적 보고서도 역사적 사건을 예측하는 데 중요한 단서가 될 수 있음이 밝혀졌다. 덩컨 와츠 MS뉴욕연구소 수석연구원은 “아인슈타인 상대성이론 발견, DNA 이중나선 구조의 발견, 달 착륙, 베를린 장벽 붕괴 등 역사적인 사건들도 모두 사소한 사건에서 촉발됐다”며 “이번 연구는 수많은 문서 더미 속에서 역사적 문서를 식별해 낼 수 있는 인공지능 문서보관자나 인공지능 미래학자를 개발할 수 있는 가능성을 보여 주고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

자식들이 사냥당할 위험에 처하자 아빠 새는 용감하게 흑곰에 맞서 싸웠다. 영상은 유튜브 채널 케이터스 클립스가 지난달 30일 소개했다. 은퇴한 생물학 교수 주디 레른버그(66)는 미국 옐로스톤 국립공원에서 막 부화한 새끼 새 영상을 촬영하던 중 이 재미난 상황을 목격하게 됐다. 당시 부모 새는 새끼들을 호숫가로 데리고 나와 먹이 찾는 것을 돕고 있었다. 그때 흑곰 한 마리가 그들을 향해 조금씩 다가왔다. 레른버그는 “(새들이 있는 곳으로) 흑곰이 다가오는 것을 발견했을 때, 새 가족이 곰의 저녁식사가 될 것이라고 생각했다”고 말했다. 하지만 상황은 다르게 펼쳐졌다. 영상 속 아빠 새는 흑곰의 등장에도 전혀 두려워하지 않는 모습을 보인다. 도리어 날개를 넓게 펼치고 흑곰을 향해 달려들기까지 한다. 용맹한 새의 모습에 곰은 깜짝 놀라 도망친다. 여차하면 나무를 타고 위로 도망갈 생각인 듯 곰은 나무 기둥을 꽉 잡고 새의 동태를 살핀다. 새가 전혀 위축되지 않고 자신을 노려보자, 곰은 결국 멀리 도망간다. 레른버그는 “수컷 새는 곰이 다가온다는 사실을 정확히 알고 있었다”면서 “날개를 활짝 펴 가능한 한 크고 위협적으로 몸을 부풀리고는 곰을 향해 뛰어갔다”고 설명했다. 이어 그는 “곰은 깜짝 놀라 도망갔고, 새에게 쫓겨 황당한 눈치였다”며 웃었다. 사진·영상=케이터스 클립스/유튜브 영상부 seoultv@seoul.co.kr

△ 박보연(45) 연세대학교 시스템생물학과 교수가 4일 제주 서귀포시 제주국제컨벤션센터(ICC JEJU)에서 개최된 ‘2019 생화학분자생물학회 국제학술대회’에서 제15회 마크로젠 여성과학자상을 수상했다. 박 교수는 세포 면역 항상성을 유도하는 원리를 규명한 성과 등을 인정받았다. 마크로젠 여성과학자상은 생명공학 분야에서 우수한 여성 과학자를 발굴 및 지원하기 위해 2005년 제정됐다. 생화학분자생물학회가 수상자를 선정한다. 수상자에게는 상패와 함께 500만원의 상금이 수여된다.

경북도는 경북도 독도연구기관 통합협의체 및 영남대 독도연구소와 공동으로 ‘독도 시민강좌’를 개최한다고 4일 밝혔다. 강좌는 오는 5일부터 7월 10일까지 매주 수요일 경북도교육정보센터(경산시 소재)에서 마련된다. 6개 주제로 구성된 강좌는 최재목 영남대 독도연구소장이 ‘독도의 기본현황 및 독도문제의 본질’을, 이용호 영남대 법학전문대학원 교수가 ‘국제사법재판소(ICJ) 회부 문제와 독도’를, 송휘영 영남대 독도연구소 연구교수가 ‘일본 고문서로 보는 독도’를, 박선주 영남대 생물학과 교수가 ‘독도 생태주권과 생태연구의 현황’을, 박지영 영남대 독도연구소 연구교수가 ‘울릉도·독도로 건너간 거문도 사람들’을, 이태우 영남대 독도연구소 연구교수가 ‘독도 폭격사건의 진실’을 각각 강의한다. 이번 강좌를 기획한 이성환 독도연구기관 통합협의체 의장(계명대 교수)은 “일반인이 독도에 관심을 가질 만한 주제로 강좌를 마련했으며, 평소 독도에 관해 궁금한 사항을 질문을 통해 해소할 수 있는 좋은 기회가 될 것”이라고 말했다. 원창호 경북도 독도정책과장은 “이번 강좌는 독도 전문가와 시민이 한 자리에서 독도 현안에 대해 소통하는 장이 될 것으로 기대된다”고 했다. 경북도 독도정책과(054)880-7782 안동 김상화 기자 shkim@seoul.co.kr

유전적 장애 중 낭포성 섬유증이라는 것이 있다. 점액 분비선의 이상으로 기도와 기관지 폐색을 일으키는 낭포성 섬유증을 앓고 있는 아이들은 기계를 통해 주기적으로 공기가 주입돼 부피가 늘었다 줄었다 하는 조끼를 20분 정도 입고 있어야 한다. 이 기계가 주변에 없다면 엎드리도록 한 다음 등을 두드려주어야 한다. 그러면 폐 안에 있는 걸쭉한 점액이 풀어지고 몸을 앞으로 크게 숙이면 입 밖으로 점액을 내뱉을 수 있어 꽤 오랫동안 폐에 이상이 없게 느껴진다.낭포성 섬유증이라는 유전적 장애는 7번 염색체에 위치하는 ‘CFTR’이라는 유전자에 생긴 변이가 원인이다. 이 변이 유전자는 열성이어서 양친 모두로부터 이 유전자들을 물려받아야 증세가 나타나게 된다. 원인 유전자 하나만 보유해 정상적인 삶을 사는 사람들을 보인자라고 하는데 양친이 보인자인 경우에 태어나는 아이는 4명 중 1명꼴로 낭포성 섬유증 장애가 발생한다. CFTR 유전자는 세포막에서 염소 이온의 수송을 담당하는 단백질을 만드는 정보를 가지고 있다. 이 유전자에 변이가 생기면 정상적인 염소 이온의 수송이 이루어지지 않게 된다. 그 결과 염류의 균형이 깨지고 폐 점액의 점성이 높아진다. 낭포성 섬유증을 앓는 사람의 땀은 매우 짜고 점액에 점성이 높아 세균 감염이 잘 일어나게 되면서 폐 기능이 손상되기 쉽다. 음식물을 분해하고 흡수하는 췌장 소화 효소의 분비가 방해돼 영양분 흡수가 잘 안 되고 장폐색이 일어나기도 한다. 예전에는 이 장애를 지닌 아이들은 5살을 넘기기 어려웠지만 지금은 여러 항생제가 개발되어 40대 초반까지 비교적 건강하게 살 수 있다. 그러나 아직까지 완전히 이 병을 고칠 수 있는 약이나 방법은 없다. 최근에는 바이러스를 변형시켜 정상 유전자를 몸에 주입하려는 유전자 치료법 등이 활발하게 연구되고 있는 중이다. 낭포성 섬유증은 세포막 단백질이 얼마나 중요한지를 보여주는 대표적인 사례다. 얇디얇은 세포막 단백질은 의외로 많은 일을 한다. 대중 앞에 서면 특히 심하게 불안감을 느끼는 사람들이 있는데, 이는 심장 세포막 단백질에 아드레날린이 결합하기 때문이다. 그래서 이들이 아드레날린 결합을 억제하는 베타 차단제를 복용하면 증세는 크게 호전된다. 면역 세포에서도 마찬가지로 세포막 단백질은 중요한 작용을 한다. 간이나 피부 등을 이식할 때 면역 세포의 세포막 단백질은 외부 분자를 인식하여 거부 반응을 일으키는 데 관여한다. 에이즈 원인 바이러스인 HIV는 혈액이나 체액에 있는 일종의 백혈구 세포막의 특정 단백질과 직접 결합하지 않으면 전염되지 않는다. HIV 보균자와 악수나 포옹을 하거나 술잔을 돌려도 전염이 일어나지 않는 이유이다. 전체 세포 두께의 100분의1에서 1000분의1 정도밖에 안 되는 세포막이 이렇듯 여러 가지 중요한 일을 수행한다. 요즘 언론 매체에 오르내리는 사람들은 모두 이 사회에서 꽤나 비중이 큰 사람들이다. 이들이 잘하고 있다는 소식은 거의 들어보지 못해 과연 세상이 어떻게 될까 걱정이 앞서기도 한다. 그래서 오히려 우리 주변에 미약한 비중을 차지하는 민초들을 돌아보게 된다. 이들 하나하나가 각각의 세포막 단백질처럼 각자 할 일을 묵묵히 하고 있는 덕분에 이 세상이 그나마 유지되는 것 같기도 하다.

“학교에 남아 명예롭게 퇴임하는 것도 좋지만 후배들에게 기회를 더 줘야 한다고 생각했습니다. 연구를 오래 할 수 있고 실험할 환경만 좋다면 대학, 정부출연연구소 구분이 무슨 필요가 있겠습니까.” 올해 호암상 의학부문 수상자인 오우택(64) 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소장은 지난 2일 서울신문과의 인터뷰에서 2016년 갑자기 서울대 교수 자리를 박차고 정부출연연구기관 연구원으로 자리를 옮긴 이유를 묻자 이렇게 답하며 웃었다. 오 소장은 미국 오클라호마대에서 신경생리학 박사학위를 받고 1988년 서울대 약대 교수로 부임한 뒤 한 번도 학교를 떠난 적이 없었다. 더군다나 인체가 통증을 일으키는 작동 원리를 처음으로 밝혀내 신경과학의 새 장을 열어 2010년 대한민국 최고 과학자로 선정되는 등 세계적인 석학으로 각광받는 상황이었기 때문에 이직 소식에 과학계는 더욱 놀랐다. 대한민국 최고 과학자상과 함께 국내 의과학 분야에서 최고 권위를 자랑하는 호암상까지 거머쥔 것을 놓고 오 소장은 “사실 학창 시절 물리와 수학을 더 좋아했는데 생물학을 연구하고 가르치게 된 것을 보면 인생은 계획대로 흘러가는 게 아닌 듯싶다”면서 “그저 현재에 최선을 다하면서 꾸준히 연구한 덕택에 이 자리에 선 것 같다”고 말했다. 최근 뇌과학은 신경생물학뿐만 아니라 다른 분야의 자연과학, 공학과 결합되면서 발전 속도가 놀랄 정도로 빨라지고 있다. 반도체 칩 위에 뇌 오가노이드(미니장기)를 키워 뇌 기능을 눈으로 보기도 한다. 뇌 기능을 수학적으로 예측하는 계산뇌과학의 발전은 상상할 수 없을 정도다. 이에 견줘 한국의 뇌과학 수준은 “아직 갈 길이 멀다”고 오 소장은 진단했다. 그는 “국내 뇌과학 연구 수준은 최근 몇 년간 크게 발전해 많은 부분에서 첨단 기술을 보유하고 있지만 연구를 가장 앞서 이끌어 가는 ‘퍼스트 클래스’ 연구는 드물어 전반적으로는 세계적 수준에는 미치지 못하고 있다”고 말했다. 뇌과학 연구자로서 최근 활발히 연구되는 인공지능(AI)에 관해서는 “모든 분야에서 인간을 뛰어넘지는 않겠지만 최근 심층학습이나 인간 뇌 모사칩의 발전 속도를 보면 특정 분야에서는 조만간 인간의 지능을 넘어설 수도 있다”며 “이 같은 가능성에 대해서도 미리 대응책을 마련할 필요가 있다”고 덧붙였다. 앞으로 계획에 대한 질문에 오 소장은 “그동안 해 왔던 것을 꾸준히 연구해 그 분야를 완성하고 최고로 만드는 것이 중요하다고 생각한다”면서도 “개인적으로는 인간의 지능에 대한 연구에 도전해 보고 싶다”고 말했다. 한편 호암 재단은 오 소장 등 의학, 과학, 공학, 예술, 사회봉사 분야 5명을 올해 호암상 수상자로 선정해 지난달 31일 상장과 메달, 상금 3억원을 수여했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아침에는 깨어나고 밤이 되면 잠이 드는 것은 사람의 몸 속에 존재하는 생체시계 시스템 때문이다. 사람 뿐만 아니라 많은 동물들은 먹고 자는 시간, 번식기, 동면기 등의 활동이 주기적으로 나타나는데 이런 주기성이 나타나는 것도 생체시계 덕분이다. 2017년에는 이 같은 생체리듬과 체내 시계의 비밀을 분자수준에서 연구해 온 세 명의 미국 유전학자들에게 노벨 생리의학상이 돌아가기도 했다. 그런데 몸을 움직일 수 없을 정도로 피곤하고 힘든데도 막상 잠자리에 누웠는데 의외로 눈이 말똥말똥 잠이 들지 않아 곤란했던 경험이 한 두 번 정도 있을 것이다. 스페인과 미국 연구팀이 몸이 피곤하지만 잠이 오지 않는 원인을 밝혀내 주목받고 있다. 스페인 바르셀로나 과학기술연구원(BIST) 바이오의약연구소, 왕립 카를로스3세 심혈관연구소 발달및세포생물학부, 미국 캘리포니아 어바인대(UC어바인) 후생유전학및대사연구센터 공동연구팀은 사람의 24시간 일(日)주기 조절에 관여하는 생체시계가 뇌 뿐만 아니라 신체 다양한 부분에 존재한다는 것을 규명했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 세계적인 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 31일자에 두 편의 논문으로 발표됐다. 생체 시계는 뇌의 시상하부에서 관장하는 것으로 알려져 있지만 많은 연구자들은 신체에는 다양한 일주기 시계가 존재할 가능성이 있음을 의심해 왔다. 밤 늦게까지 TV나 스마트폰을 보면 생체시계가 교란돼 불면증을 유발시킬 수 있다는 것이 대표적이다. 그렇지만 여전히 많은 과학자들은 눈을 통해 들어온 자극이 뇌의 시상하부에 영향을 미쳐 생체시계가 교란되는 것으로 이해해 왔다.연구팀은 생쥐를 이용해 뇌의 시상하부에 있는 생체시계와 별도로 신체 여러 부분에 일주기 시스템이 따로 작동할 수 있다는 실험을 실시했다. 연구팀은 유전자를 조작해 생쥐의 24시간 일주기 시스템을 초기화 시킨 다음 빛을 이용해 피부, 간, 뇌의 생체시계를 다르게 활성화되도록 했다. 빛을 뇌 부위에만 쬐도록 하거나 뇌를 제외하고 피부나 간에만 빛을 조사하는 등의 방식으로 실험을 한 것이다. 그 결과 뇌의 시상하부에서 통제하는 24시간 일주기 시스템과 별도로 피부나 간 등 그 밖의 신체부위도 다른 형태의 일주기 시스템을 갖고 작동한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 생체리듬에 맞지 않는 다이어트나 운동, 수면 직전 TV나 스마트폰 시청은 생체 시계를 교란시킬 가능성이 크다고 우려를 표했다. 파올로 사손코르시 UC어바인 교수는 “이번 연구를 통해 생체내 각각의 일주기 리듬이 각종 질병과 노화과정에 영향을 미칠 수 있음을 확인했다”라며 “뇌 속 생체시계와 다른 생체 기관과의 생체시계가 정렬되지 않을 경우 불면증은 물론 우울증, 알레르기, 노화, 암을 비롯한 각종 건강문제를 유발시킬 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

느낌의 진화/안토니오 다마지오 지음/임지원, 고현석 옮김/아르테/392쪽/2만 8000원좋지 않은 느낌과 부정적인 감정에서 벗어나고 싶다는 바람은 뿌리 깊다. 인간은 이성과 합리성으로 특화한 존재라고들 하는데, 어째서 결정적인 순간을 좌우하는 것은 느낌과 감정일까. 느낌에 의지해 비합리적인 선택을 하고 나면 내가 덜 진화된 인간인가 하는 찜찜함이 남는다. 그렇지만 이제는 찜찜해하지 않아도 되겠다. 이 책은 ‘느낌’이 어떻게 우리를 살리는지 치밀하고 꼼꼼하게 증명한다. 그의 주장을 요약하면, 생명이 탄생하는 순간부터 현재 인간의 문명에 이르기까지의 오랜 시간 동안 생명 유지에 핵심적인 역할을 담당한 것은 느낌과 감정이다. 책을 읽고 돌이켜 생각해 보니 느낌과 감정이 나를 살렸던 순간에 대한 기억이 적지 않다. 누구나 있지 않은가. 쎄한 느낌, 도망치고 싶다는 감정 덕분에 위험을 피했던 경험이. 책의 원제는 ‘만물의 놀라운 순서: 생명, 느낌, 그리고 문화의 형성’이다. 3부에 걸쳐 우리가 아는 것과 실제의 ‘순서’는 다르다는 것을 설명한다. 1부 ‘생명활동과 항상성’에서 저자는 항상성은 중립적인 상태가 아니라고 주장한다. 생명체는 균형과 안정을 추구한다고 알려졌으나 저자는 “열역학적 측면에서 평형 상태란 어떤 계와 주위 사이에 열의 차이가 0인 상태, 즉 죽음의 상태”라고 잘라 말한다. 항상성은 좀더 좋은 상태를 향해 자신을 조절하는 생명의 작용이다. “환경이 좋을 때나 안 좋을 때나 생명이 그 상태를 유지하고 미래로 뻗어 나가고자 하는, 비의도적이고 부지불식간에 일어나는 욕망을 실현하는 데 필요한 일련의 잘 조율된 절차가 바로 항상성”인 것이다. 이러한 항상성이 진화의 맨 앞에 놓인다. 기존의 ‘진화’의 순서가 재조정된다. 느낌은 항상성의 대리인이다. 항상성이 부족한 경우 부정적인 느낌이 일어나고, 반대로 항상성이 적절하게 유지될 때 긍정적인 느낌이 생겨난다. 복잡한 신경계의 탄생은 순서상 그 뒤다. 2부 ‘문화적 마음의 형성’에서는 신경계와 뇌의 작용을 다루는데, 저자는 이 부분에서도 전통적인 시각을 뒤집는다. 우리의 몸과 신경계는 서로 얽히고설킨 채 복잡한 과정을 거쳐 지도를 만드는데, 이것이 곧 ‘마음’이라는 것이다. 3부 ‘문화적 마음의 작용’에서는 문화적 현상에 대한 해석을 시도한다. 고도로 발달한, 정교한 문화 또한 느낌과 항상성의 연장선에 있다. 이것을 이해해야 현재 부딪친 문화의 위기상황을 해결할 수 있다. 더 나은 사회로 가기 위해, 우리는 생물학을 다시 돌아보아야 한다. 무엇이 우리를 여기까지 데려왔는지.

폐암은 위암, 대장암, 갑상선암, 간암 등과 함께 한국인에게 많이 발생하는 암이면서 국내뿐만 아니라 전 세계 암 사망원인 1위를 차지하고 있다. 폐암의 주요 원인으로 흡연이 꼽히지만 최근에는 평생 담배를 피우지 않은 사람들도 폐암에 걸리는 사례들이 늘고 있다. 카이스트 의과학대학원, 서울대 의대 흉부외과, 한국과학기술정보연구원(KISTI), 국립암센터, 미국 하버드대 의대 공동연구팀은 이처럼 비흡연자들에게 폐암을 일으키는 돌연변이 유전자가 어려서부터 나타나기 시작한다는 사실과 함께 이 돌연변이 유전자의 발생 원리를 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 세계적인 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 31일자에 실렸다. 연구팀은 138개의 폐암 세포의 전체 유전자 서열 분석으로 얻은 빅데이터를 바탕으로 암세포에 존재하는 다양한 형태의 유전체 돌연변이를 검색했다. 연구팀은 슈퍼컴퓨터 5호 ‘누리온’을 활용해 비흡연 폐암을 일으키는 원인으로 알려진 ‘융합 유전자’를 집중적으로 찾았다. 그 결과 융합 유전자 70% 이상이 DNA 곳곳이 잘려나가 소실되고 일부는 연결되는 등 ‘유전체 파열 현상’으로 돌연변이가 만들어졌다는 것이 확인됐다. 또 연구팀은 정밀 유전체 분석을 통해 융합 유전자 돌연변이가 폐암 증상이 나타나기 수십년 전 어린 나이부터 발생할 수 있다는 사실을 발견했다. 보통 유전자 돌연변이는 노화에 따라 일정한 속도로 형성되는데 융합 유전자 돌연변이는 10대 이전 유년기부터 생기기 시작할 수 있다는 설명이다. 주영석 카이스트 의과학대학원 교수는 “이번 연구는 비흡연 폐암 환자를 조기 진단하고 정밀치료할 수 있는 시스템 구축에 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr