우리 뇌의 독특한 메커니즘이 최신 연구로 밝혀졌다. 이에 따르면, 우리는 현재 의사결정으로 인한 결과를 ‘미래의 자신’ 입장에서 예상함으로써 자제력을 키운다는 것이다. 즉, 그 반대 경우인 현실에 매몰되고 자기자신을 중심에 놓고 의사결정을 한다면 자제력을 갖기 어렵다는 얘기다. 최근 세상을 어지럽히고 있는 '박근혜 최순실 게이트'도 결국 미래 가치 혹은 공공의 가치를 외면한 채 자기 중심적으로 세상을 바라보고 접근했기 때문에 자제력이 끼어들 여지가 없었던 것이다. 이러한 인지 과정에는 현시점에서 이기적인 욕구와 바람이라는 자기중심적 편향을 극복하기 위해 다른 사람의 마음 등을 추측하는 기능인 ‘마음이론’(theory of mind)이 쓰인다. ■ 측두정엽, 이기적 충동에 관여 최근 심리학 전문지 ‘사이콜로지 투데이’(Psychology Today)에 따르면, 스위스 취리히대와 독일 뒤셀도르프대의 공동 연구팀이 자제력과 관련한 뇌 영역을 알아내기 위한 연구를 진행했다. 이들은 참가자들에게 ‘곧 받을 수 있지만 적은 보상’과 ‘즉시 주지 않지만 많은 보상’ 중 하나를 선택하게 했다. 이때 비침습적 기술로 뇌 측두정엽(temporoparietal junction·TPJ)의 기능을 ‘온·오프’ 했다. 또 연구팀은 참가자들에게 자신만 이득을 보는 이기적인 결정을 하거나 이익은 감소하지만 자신 이외의 참가자도 이득을 보는 이타적인 결정 중의 하나를 선택하게 했다. 그 결과, 큰 기대를 하지 않고 즉시 보상을 받는 충동이나 독차지하려는 충동에 저항하는 과정에는 측두정엽(TPJ)이 관여하는 것이 제시됐다. 이 부위는 마음이론으로 다른 사람의 입장에 서서 사물을 생각하는 데 사용하는 영역이다. 그런데 다른 사람뿐만 아니라 미래의 자신 입장에서도 자제력을 요구하는 데 중요한 역할을 해 연구팀은 놀라지 않을 수 없었다. ■ 측두정엽, 마음이론과 친사회적 행동의 열쇠 자제력에 관한 신경생물학적 근간은 역사적으로 전두엽의 전전두피질(prefrontal cortex·PFC)에 있다고 생각됐다. 이 영역은 특히 감정조절과 충동조절, 장기목표 설정에 관여한다. 하지만 이번 연구에서는 미래지향적인 행동과 자제력의 핵심이 측두정엽(TPJ)이라는 영역으로, 이는 마음이론을 시행해 다른 사람에 공감하고 향후 친사회적 의사결정을 촉진하는 데 관여하는 것으로 밝혀졌다. 지금까지, 자제력의 신경생물학적 기반에 관한 대부분 가설은 집행 기능(executive function)과 인지 조절을 이용해 상위 목표를 인코딩(입력)하는 전전두피질(PFC)의 기능에 초점을 맞추고 있었다. 하지만 최근 과학자들은 전전두피질(PFC)과 다른 영역과의 상호작용이 충동적 행동과 자제력에 미치는 영향에 대해서도 분석하기 시작했다. 예를 들어, 최근 미국 다트머스대의 신경과학자들은 행동 억제에 관한 동물 실험을 통해 청소년기 아이들의 위험 행동은 전전두피질(PFC)의 특정 영역과 측위신경핵(nucleus accumbens·NAC) 사이의 불균형과 관련됐을 가능성이 있다고 보고했다. 측위신경핵(NAC)은 보상을 추구하는 행동과 중독에서 중심적인 역할을 한다. 또한 전전두피질(PFC)이 완전히 발달하려면 십대 후반부터 이십대 초반이 될 때까지 시간이 필요하므로, 많은 청소년이 성인보다 자제력이 부족하다는 이유를 설명할지도 모른다. 이들 다트머스대 연구팀은 사춘기 동안 전전두피질(PFC) 내 안와전두피질(Orbitofrontal Cortex·OFC)의 활동은 부족하지만 측위신경핵(NAC)의 활동은 활발하다는 점이 행동 억제가 발휘되지 않는 것과 관련해 있다는 것을 밝혀냈다. 하지만 이번 발견에서는 측두정엽(TPJ) 또한 마음이론을 이용해 며칠 뒤, 몇 주 뒤, 혹은 몇 년 뒤 자신의 입장에 서서 보는 것으로 향후 요구에 주의를 돌리는 것으로, 자제력으로 중요한 역할을 할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이번 연구에서는 ‘경두개 자기 자극법’(transcranial magnetic stimulation)이라는 비침습 기술로 참가자의 측두정엽(TPJ)의 활동을 일시적으로 억제했다. 그 결과, 측두정엽(TPJ)의 활동이 억제되면 참가자는 충동적인 결정(단기 이익을 위해 즉시 보수를 선택)을 내리고 더 이기적인 성향(보상을 독차지)을 보였다. 또 마음이론을 이용해 다른 사람의 입장이 돼 보고 다른 사람의 관점에서 사물을 생각하는 능력이 떨어졌다. 모든 점을 미뤄보면, 만족감이라는 욕망 충족을 지연하는 가장 효과적인 신경인지 과정은 전전두피질(PFC)과 측두정엽(TPJ) 모두를 활발하게 하는 방법일 가능성이 있다. 첫째, 현명한 장기적인 관점에서 결정을 돕는 자제력의 과정은 전전두피질(PFC)의 집행 기능을 활성화해 눈앞에 있는 보상에 대한 유혹을 의식적으로 차단해준다. 둘째, 측두정엽(TPJ)이 관여함으로써 미래의 자기 입장에 서서 자기중심적인 생각을 극복할 수 있다. 즉, 욕망 충족을 지연해 얻을 수 있는 이익과 자제력을 발휘하고 미래에 장기적으로 얻을 수 있는 보상의 가치를 구상할 수 있다. ■ 현재의 자기중심적 태도를 극복, 자제력을 키운다 자기중심적인 태도를 억제해 다른 사람에게 도움이 되는 행동을 취하는 능력은 측두정엽(TPJ)이 관여한다. 흥미롭게도, 제삼자의 입장에서 미래 자신의 장기적 요구를 떠올림으로써 즉각적인 욕구와 바람에서 관심을 돌리는 것은 인식의 도약이다. 여기에는 또한 마음이론에서 다른 사람을 배려하는 데 사용되는 측두정엽(TPJ)이 관여한다. 연구팀은 연구 개요에서 “우리 연구결과는 자제력과 친사회적 의사결정 영역 간의 근본적인 공통점을 입증하고 자제력에 관여하는 신경인지 과정의 새로운 측면을 강조하는 것을 입증했다”고 결론지었다. 이번 연구는 ‘미래의 자신’에 관한 웰빙에 관심을 둠으로써 자기중심적인 생각을 억제하는 측두정엽(TPJ)의 역할에 관한 것으로, 중독과 강박 장애 등 질환 치료에서 자제력을 높이고 충동적 행동을 최소화하는 광범위한 치료적 개입의 개발로 이어질 수 있다. 이번 연구성과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances) 지난달 5일자에 게재됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

이민자에 강경·과학엔 무관심 뇌연구 등 기초연구 지원 줄 듯 “전 세계 과학연구에 재앙 될 것” “트럼프는 역사상 첫 반과학적 대통령(the first anti-science president)이 될 것이며, 그에 따른 결과는 놀라울 정도로 매우 심각할 것이다.” 기업인이자 리얼리티쇼 진행자인 도널드 트럼프가 9일 새벽(현지시간) 미국의 제45대 대통령에 당선되면서 지구촌의 많은 과학자가 충격과 불안감에 휩싸였다. 과학자들은 대통령 선거운동이 벌어졌던 18개월 동안 트럼프는 과학계와 어떤 접촉도 갖지 않았고 과학 이슈에 대해서도 무관심했다는 사실에 주목하고 있다. 이 때문에 세계적 과학저널 양대 산맥인 ‘네이처’와 ‘사이언스’도 트럼프의 대통령 당선이 확정되자 이례적으로 신속하게 과학계의 이런 분위기를 전했다. 특히 미국 내 연구자들 사이에서는 “과학과 연구, 교육은 물론 지구의 미래를 고려했을 때도 트럼프 대통령은 최악의 상황”이라는 반응이 팽배해 있는 것으로 알려졌다. 연구자들은 트럼프가 선거 기간 “무슬림이 미국에 들어오지 못하게 하겠다”, “멕시코 국경에 벽을 쌓겠다”는 등 이민자에 대한 강경한 입장을 표시한 데 대해 우려를 표시하고 있다. 현재 미국 과학계를 떠받치고 있는 것은 재능 있는 외국인 과학자들인데 트럼프의 이민정책이 현실화될 경우 이들이 미국 내 연구기관이나 대학에서 연구하는 게 사실상 불가능해질 수 있기 때문이다. 미국 세포생물학회 공공정책 분과의 케빈 윌슨 박사는 “트럼프의 당선이 미국행에 관심 있는 유능한 외국 과학자들에게 찬물을 끼얹는 효과를 가져올 것”이라고 걱정했다. 에머리대에서 환경과학을 연구하는 머리 러드 박사도 네이처와의 인터뷰에서 “본국인 캐나다로 돌아갈 생각”이라며 “과학계에서는 이미 트럼프가 대통령이 될 경우 기초과학에 대한 예산은 물론 범정부적 지원이 줄어들 것이라는 이야기가 있었다”고 전했다. 버락 오바마 정부는 뇌 연구를 위한 ‘브레인 이니셔티브’, 유인 화성탐사, 마이크로바이옴 연구 프로젝트, 친환경 에너지 개발 등 굵직굵직한 연구계획을 발표하는 등 과학연구에 적극적이었다. 반면 트럼프는 선거 기간 내내 놀라울 정도로 과학 분야에 대한 언급이 없었으며, 현재 진행 중인 주요 과학 프로젝트에 대한 폄하만 있었다고 네이처와 사이언스는 지적했다. 트럼프는 지구온난화에 따른 기후변화는 ‘중국의 거짓말’이라며 클린에너지 정책을 폐기하고 석유, 석탄 같은 화석연료의 지속적 사용을 강조하는 한편 파리 기후협약 탈퇴를 주장해 왔다. 이뿐만 아니라 ‘미국항공우주국(NASA)은 지구 저궤도에서 활동하는 군수기지’라는 표현을 쓰면서 현재 유인 화성탐사나 심우주 탐사 같은 기초연구보다는 상업적 우주산업의 역할 확대를 언급하기도 했다. 마이클 오펜하이머 프린스턴대 교수는 “트럼프의 당선은 생물학을 비롯한 기초과학과 기후변화, 우주탐사 분야 지원 등 미국 내 문제가 아니라 전 지구적인 과학연구에 악영향을 미치는 재앙이 될 것”이라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

대구시가 한국산업기술시험원(KTL)과 손잡고 스마트 헬스케어 산업을 육성한다. 대구시는 7일 대구시청에서 KTL과 업무협약을 체결하고 스마트 헬스케어와 인공지능(AI), 5세대(5G) 이동통신 등 미래 신산업 인프라 구축을 추진하기로 했다. 사물인터넷(IoT) 기술이 접목된 스마트 헬스케어 산업은 인구 고령화와 소득 증가로 각광받고 있는 신산업 영역이다. 시장조사기관 IDC는 세계 모바일 헬스케어 시장이 연평균 10.2% 성장해 2018년 규모가 124억 달러(14조 원)에 달할 것으로 내다보고 있다. 대구시와 KTL은 ▲정밀의료 ▲표준 빅데이터 기반의 기업지원체계 ▲디지털(스마트)헬스케어 ▲의료기기·의약품 등 생물학적안전성 ▲이동통신산업(5G, IoT 등) 등 분야에서 협력할 계획이다. 이번 협약으로 대구경북첨단의료복합단지에 2019년 완공을 목표로 약 2000평 규모의 KTL 대경지역본부가 들어선다. KTL은 시험인증 기준을 마련해 스마트 헬스케어 분야와 이동통신분야의 시험인증 인프라를 구축한다. KTL은 중국 등 52개국 128개 기관과의 업무협약을 체결해 이를 통해 기업들이 국내에서 해외인증을 취득할 수 있게 된다. 권영진 대구시장은 “KTL과의 이번 업무협약으로 대구시가 강점을 가지고 있는 정보기술(IT)과 의료 인프라를 바탕으로 스마트 헬스케어 산업에 대한 기술지원을 대구에서 하게 됐다”면서 “지역 기업 제품이 성공적으로 시장에 진출하고, 우리 지역의 다음 먹거리로 성장할 수 있도록 해외시장 개척과 수출 지원 등에 최선을 다할 것”이라고 말했다. 　 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

8일(현지시간) 미국 대통령 선거는 전세계에 충격을 안겨줬다. 공화당의 도널드 트럼프(70) 후보가 민주당의 힐러리 클린턴 후보를 제치고 45대 미국 대통령에 당선됐다. 모두의 예상을 뛰어넘는 결과다. 트럼프 당선자는 선거 기간 내내 인종차별, 성차별, 장애인차별, 이주노동자 차별 등을 비롯해 과거 성추행 사례까지 드러나며 온갖 추문을 뿌렸고, 그에 대한 비난이 넘쳤다. 하지만 그 추문과 비난이 놀라운 결과를 뒤집지는 못했다. 선거기간 동안 그가 보인 행적에 대한 비판은 미국 안팎을 넘나들었고, 정치 분야에만 머물지도 않았다. 멕시코에 장벽을 설치하겠다면서 국가간 갈등을 노골적으로 드러내자 이에 멕시코의 한 잡지는 트럼프의 얼굴을 클로즈업 한 사진의 표지에 ‘미국인 파시스트’라는 의미의 ‘Fascista Americano’라는 문구를 넣으며 그를 거칠게 비난했다. 히틀러를 떠올리게 하는 사진이었다. 미 대선 결과에 촉각을 곤두세웠을 중국에서도 트럼프에 민감하게 반응했다. 트럼프 화장지를 제작하는 산동성(山东省) 칭다오(青岛)의 벽지회사는 지난 2월 중순 이후 트럼프와 힐러리 등 미 대선후보의 얼굴을 새긴 휴지를 판매했다. 당시 제품을 내놓자마자 인터넷에서만 5000롤 이상의 트럼프 휴지를 팔았다고 밝히기도 했다. 가 불티 나게 팔리고 있다고 전했다. 최근 이 회사는 50여 곳으로부터 트럼프 휴지 주문을 받아 5000롤 이상을 출하했다. 이에 비해 힐러리 화장지는 단 8곳으로부터 주문을 받은 상태다. 또 일마 고어(Ilma Gore)라는 이름의 미국 출신 여성 화가는 최근 직접 그린 트럼프의 나체 그림을 자신의 페이스북에 올렸다가 강제로 삭체처분을 받았다. 그녀가 그린 그림 속 트럼프는 옷을 전혀 입지 않은 채 한쪽 다리를 올리고 무게 중심을 앞쪽으로 기울인 자세이며, 특유의 자신감이 넘치는 표정을 짓고 있다. 이 그림은 트럼프를 반대하는 전세계 누리꾼들로부터 열광을 받았지만, 반대로 트럼프 지지자들로부터 살해 위협까지 받는 등 뜨거운 논란이 되기도 했다. 그의 우스꽝스러운 헤어스타일을 놓고도 풍자와 조롱이 끊이지 않았다. 트럼프의 헤어스타일리스트였던 에이미 래시(52)는 “트럼프의 금발은 100% 그의 모발”이라고 강조하는 기사까지 나왔을 정도였다. 그는 "트럼프는 1980년대부터 지금까지 헤어스타일을 전혀 바꾸지 않았으며 헤어스타일을 바꾸는 것을 두려워했다"고 말했다. 그는 “트럼프는 매우 오랫동안 전문적인 미용실을 다니지 않았다. 대신 그의 가족이 대신 커트를 해주거나 염색을 해 준 것으로 알고 있다”면서 “이런 사실은 그의 헤어스타일을 정면이 아닌 뒤에서 바라봤을 때 확실히 알게 됐다. 뒷 헤어라인을 직선으로 잘라놓은 것을 확인하고는 매우 놀랐다”고 말했다. 얼마전엔 미국의 생물학자 조우 핸슨이 페루의 아마존지역을 찾았다가 '가발 모충'을 만났다는 소식도 들려왔다. 그는 "페루 아마존에서 정말 희한한 모충을 봤다"며 찍은 영상을 공개했다. 영상에서 핸슨은 모충을 '트럼프 모충'이라고 불렀다. 그는 "'트럼프 모충'은 눈길을 끌길 원한다. (사람들에게) 보여지길 원한다"며 "눈에 띄면 죽을 수도 있는데 (노출을) 원하는 건 매우 혼란스러운 전략"이라고 설명했다. 이밖에 선거운동 과정에서 어린 아이들을 동원해서 부른 선거송에 대해서도 전체주의를 떠올리게 한다는 비판이 있었다. ‘USA 프리덤 키즈’라는 3명의 소녀들이 부른 ‘자유의 부름’(Freedom’s Call)에는 트럼프가 평소 언급해 온 공격적이고 국가주의적인 메시지가 다수 포함돼 있어 8~12세에 불과한 소녀들이 부르기에는 부적절했다는 지적이다. 예컨대 “자유의 적들이여 이 노래를 들어라/ 다 함께 그들을 무찌르자(때려 눕히자)/ 도널드 트럼프 대통령은 위대한 미국을 만들어 내는 방법을 알고 있다”라는 가사는 미국의 안보를 위협하는 세력에게 무자비하게 대처해야 한다는 입장을 대변하고 있다는 비판을 받았다. 누리꾼들은 마치 아돌프 히틀러나 김정은 등 유명 독재자에 대한 헌사를 연상케 하는 공연이라며 비판의 목소리를 높이기도 했다. 사진=AP·연합뉴스 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

진딧물과 같은 해충의 친환경적 방제에 활용가능한 포식성 ‘큰날개파리’(사진)가 국내에서 처음 발견됐다. 환경부 국립생물자원관은 2016년 친환경적 생태계 관리용 천적 곤충탐색 사업을 통해 큰날개파리의 국내 존재를 확인했다고 9일 밝혔다. 큰날개파리는 국내 미기록 곤충으로, 유충 시기에 진딧물 등 해충을 잡아먹어 유용한 생물자원으로 평가받는다. 연구진은 9월 옥수수·고들빼기 등에 서식하는 큰날개파리의 유충과 번데기를 확보한 뒤 성충으로 사육해 형태와 유전자 정보(DNA) 등을 확인했다. 큰날개파리는 진딧물·깍지벌레·나무이 등이 서식하는 주변에 알을 낳고, 부화한 유충이 진딧물 등을 잡아먹는다. 진딧물 등은 식물의 즙액을 빨아 먹거나 각종 작물에 식물바이러스병을 매개해 생육을 저해시키는 해충이다. 연구진은 큰날개파리를 활용한 친환경 방제에 나설 계획이다. 이를 위해 해충 천적으로서 유용성을 검증하기 위한 대량증식과 생태적 특성 등을 연구키로 했다. 미국 하와이에서는 큰날개파리를 생물학적 방제에 활용하고 있고, 캐나다·터키 등에서는 천적 생물자원으로 활용하기 위해 대량사육 등에 나선 것으로 알려졌다. 한편 생물자원관은 꽃매미·미국선녀벌레 등의 외래해충을 조절할 수 있는 자생 천적 곤충인 고치벌과 기생파리 등에 대한 연구도 진행하고 있다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

　젊었을 때 눈이 좋은 사람들도 40~50대를 전후로 노안이 찾아오는 경우가 많다. 노안은 책이나 TV, 스마트폰 같은 것들을 많이 사용해 나이가 들면서 수정체의 탄력이 감소되면서 나타나는 것으로 알려져 있다. 그런데 일본과 영국 연구진이 사람 뿐만 아니라 유인원들도 노안을 겪는다는 재미있는 연구결과를 발표했다. 　일본 교토대 진화 및 사회행동학과, 영국 세인트앤드류스대 심리학 및 신경과학과 공동연구진은 콩고민주공화국 왐바 지역에 사는 보노보 무리를 관찰한 결과 이들에게서도 노안이 나타난다는 사실을 발견하고 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 8일자에 발표했다. 이번 연구는 서울시립대 출신 류흥진 연구원이 주도한 것으로 알려졌다. 연구팀은 11~45세의 보노보 14마리를 관찰한 결과 나이가 들수록 털고르기를 하는 상대와 거리가 멀어진다는 사실을 밝혀냈다. 털고르기는 이나 빈대 같은 몸에 사는 벌레를 없애기 위한 유인원들의 행동이다. 일반적으로 보노보의 눈과 털고르기를 해주는 상대와의 거리는 10㎝ 정도인데 30대 후반이 되면 10~20㎝ 정도가 되고 40대를 넘어서는 40㎝ 이상으로 멀어지는 것이 관찰됐다는 것이다. 마치 나이가 들어 노안이 온 사람이 신문이나 책을 볼 때 멀리 떨어뜨려놓고 보는 것과 비슷한 현상이다. 　류 연구원은 “그동안 보노보를 비롯한 야생 유인원들에게서도 노안이 나타난다는 이야기는 있었지만 정량적 분석을 통해 노안 발생을 확인한 것은 이번이 처음”이라며 “평균 수명이 50세 안팎인 보노보의 노안 진행속도는 사람과 비슷하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구상에서 가장 작고 많이 존재하는 생명체는 뭘까요. 가장 작고, 가장 많이 번성한 생명체, 박테리아입니다. 세균이라고 불리는 박테리아는 땅이나 물, 공기 같은 외부 환경뿐만 아니라 동물의 장이나 위에 기생하는 아주 작은 단세포 생물입니다.사람에게 질병을 일으키는 존재로만 알고 있지만 폐수 처리, 광석의 제련, 살충제나 플라스틱 분해는 물론 차세대 배터리의 원료 등에도 활용됩니다. 최근에는 흙 속에 유전자를 변형시킨 특수한 박테리아를 넣어 건축물 붕괴를 막아주는 ‘생각하는 토양’(Thinking Soil)까지 개발된다고 합니다. 생각하는 토양은 건축물이 지반에 가하는 압력에 자동으로 반응해 건물이 무너지지 않게 돕는 일종의 ‘스마트 흙’입니다. 쉽게 말하자면 지진이 발생하거나 지하수의 영향으로 토양이 약해지면 박테리아들이 흙 사이를 메우고 건축물이 쓰러지지 않도록 붙잡아두는 콘크리트 역할을 하는 겁니다. 생각하는 토양은 영국 뉴캐슬대학 연구진과 유전자 기술기업, 민간연구소 등이 공동으로 구상했습니다. 실린더 형태의 통 속에 흙을 넣고 사람이나 동물의 뱃속에 있는 위장관세균을 배양했습니다. 그런 다음 10기압의 압력을 가했다고 합니다. 박테리아도 생명체인지라 외부압력이 1기압 이상이면 납작하게 눌리다가 결국 터져버립니다. 그런데 압력이 3배 이상이 돼도 터지지 않고 오히려 활발하게 움직이는 박테리아가 있는 겁니다. 이런 박테리아를 골라 압력저항성을 갖게 하는 유전자 122개를 찾아냈습니다. 다른 박테리아들의 유전자를 압력저항성 유전자로 바꿔 실험했더니 이 박테리아들도 3~10기압에도 거뜬히 버티는 것을 발견했습니다. 연구진은 지반이 약해지는 부분에 박테리아들이 순간적으로 모여들어 땅을 단단하게 한다는 것도 확인하고, 미생물이 지반 압력에 반응하는 과정을 예측하는 컴퓨터 프로그램을 만들어내기도 했습니다. 생각하는 토양은 지난달 29일 미국 미시건주에서 열린 ‘컴퓨터를 이용한 건축설계 콘퍼런스’에 발표됐고 지난 4일 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에서 ‘이번주 중요 뉴스’(Top Stories)로도 꼽혔습니다. 재미있는 것은 이런 놀라운 아이디어가 박사 학위를 가진 연구자나 교수들이 아닌 뉴캐슬대 학부생들에게서 시작됐다는 것입니다. 학생들은 지진에 힘없이 무너지는 건물들을 보면서 ‘콘크리트나 건물을 순간적으로 보완할 수 있으면 얼마나 좋을까’라는 고민을 했다고 합니다. 금이 간 건물의 콘크리트를 보수하는 ‘바실라필라’라는 세균을 만들 수 있다는 사실을 컴퓨터를 이용해 예측해 학교에서 열린 합성생물학 경진대회에서 발표했습니다. 발표를 듣던 연구팀 중 한 사람이 ‘바로 이거다’라고 생각했던 것이죠. 사실 연구진은 몇 년 전부터 토양의 압력변화에 반응하는 ‘바이오 시멘트’ 개발에 몰두했지만 돌파구를 찾지 못한 참이었다고 했습니다. 생물학과 건축학의 융합을 이끌어낸 ‘생각하는 토양’의 개발 과정은 우리에게 여러 가지를 시사합니다. 몇 년 전부터 우리 사회에서도 학문 간 경계를 없앤 융합과 통합 연구에 대한 목소리는 커지고 있지만 정작 성과는 눈에 띄지 않습니다. 융합 연구의 성과는 단순히 학문의 물리적 통합으로 가능한 것이 아니라 다소 황당한 생각까지도 받아들일 수 있는 깨어 있는 사고를 통한 화학적 반응에서 시작되는 것이 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

중앙대학교병원은 김재규 소화기내과 교수팀의 ‘항생제를 통한 헬리코박터균 제균 치료 유효성에 관한 연구’ 논문이 생물학연구정보센터(BRIC)의 ‘한국을 빛내는 사람들’ 추천 논문으로 선정됐다고 7일 밝혔다. 한국연구재단과 포항공대가 지원해 설립한 생물학연구정보센터는 생명과학분야에서 과학기술논문인용색인(SCI)급 해외 학술지에 실린 한국 과학자들의 논문 가운데 1000명의 추천을 받아 우수 논문을 소개하고 있다. 이번 논문은 헬리코박터균 제균 치료 중 ‘클라리스로마이신’ 제균 효과가 국내 일부 지역에서 유효하다는 점을 규명했다. 제균 치료는 항생제 내성으로 인해 실패하는 경우가 많아 치료 전 항생제 내성을 고려해야 한다. 연구팀은 위염, 위궤양 혹은 위암 등을 진단 받은 환자의 위에서 헬리코박터균을 분리해 주요 항생제 내성률을 측정하고 클라리스로마이신 내성 기전을 설명했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

우리 뇌의 독특한 메커니즘이 최신 연구로 밝혀졌다. 이에 따르면, 우리는 현재 의사결정으로 인한 결과를 ‘미래의 자신’ 입장에서 예상함으로써 자제력을 키운다는 것이다. 즉, 그 반대 경우인 현실에 매몰되고 자기자신을 중심에 놓고 의사결정을 한다면 자제력을 갖기 어렵다는 얘기다. 최근 세상을 어지럽히고 있는 '박근혜 최순실 게이트'도 결국 미래 가치 혹은 공공의 가치를 외면한 채 자기 중심적으로 세상을 바라보고 접근했기 때문에 자제력이 끼어들 여지가 없었던 것이다. 이러한 인지 과정에는 현시점에서 이기적인 욕구와 바람이라는 자기중심적 편향을 극복하기 위해 다른 사람의 마음 등을 추측하는 기능인 ‘마음이론’(theory of mind)이 쓰인다. ■ 측두정엽, 이기적 충동에 관여 최근 심리학 전문지 ‘사이콜로지 투데이’(Psychology Today)에 따르면, 스위스 취리히대와 독일 뒤셀도르프대의 공동 연구팀이 자제력과 관련한 뇌 영역을 알아내기 위한 연구를 진행했다. 이들은 참가자들에게 ‘곧 받을 수 있지만 적은 보상’과 ‘즉시 주지 않지만 많은 보상’ 중 하나를 선택하게 했다. 이때 비침습적 기술로 뇌 측두정엽(temporoparietal junction·TPJ)의 기능을 ‘온·오프’ 했다. 또 연구팀은 참가자들에게 자신만 이득을 보는 이기적인 결정을 하거나 이익은 감소하지만 자신 이외의 참가자도 이득을 보는 이타적인 결정 중의 하나를 선택하게 했다. 그 결과, 큰 기대를 하지 않고 즉시 보상을 받는 충동이나 독차지하려는 충동에 저항하는 과정에는 측두정엽(TPJ)이 관여하는 것이 제시됐다. 이 부위는 마음이론으로 다른 사람의 입장에 서서 사물을 생각하는 데 사용하는 영역이다. 그런데 다른 사람뿐만 아니라 미래의 자신 입장에서도 자제력을 요구하는 데 중요한 역할을 해 연구팀은 놀라지 않을 수 없었다. ■ 측두정엽, 마음이론과 친사회적 행동의 열쇠 자제력에 관한 신경생물학적 근간은 역사적으로 전두엽의 전전두피질(prefrontal cortex·PFC)에 있다고 생각됐다. 이 영역은 특히 감정조절과 충동조절, 장기목표 설정에 관여한다. 하지만 이번 연구에서는 미래지향적인 행동과 자제력의 핵심이 측두정엽(TPJ)이라는 영역으로, 이는 마음이론을 시행해 다른 사람에 공감하고 향후 친사회적 의사결정을 촉진하는 데 관여하는 것으로 밝혀졌다. 지금까지, 자제력의 신경생물학적 기반에 관한 대부분 가설은 집행 기능(executive function)과 인지 조절을 이용해 상위 목표를 인코딩(입력)하는 전전두피질(PFC)의 기능에 초점을 맞추고 있었다. 하지만 최근 과학자들은 전전두피질(PFC)과 다른 영역과의 상호작용이 충동적 행동과 자제력에 미치는 영향에 대해서도 분석하기 시작했다. 예를 들어, 최근 미국 다트머스대의 신경과학자들은 행동 억제에 관한 동물 실험을 통해 청소년기 아이들의 위험 행동은 전전두피질(PFC)의 특정 영역과 측위신경핵(nucleus accumbens·NAC) 사이의 불균형과 관련됐을 가능성이 있다고 보고했다. 측위신경핵(NAC)은 보상을 추구하는 행동과 중독에서 중심적인 역할을 한다. 또한 전전두피질(PFC)이 완전히 발달하려면 십대 후반부터 이십대 초반이 될 때까지 시간이 필요하므로, 많은 청소년이 성인보다 자제력이 부족하다는 이유를 설명할지도 모른다. 이들 다트머스대 연구팀은 사춘기 동안 전전두피질(PFC) 내 안와전두피질(Orbitofrontal Cortex·OFC)의 활동은 부족하지만 측위신경핵(NAC)의 활동은 활발하다는 점이 행동 억제가 발휘되지 않는 것과 관련해 있다는 것을 밝혀냈다. 하지만 이번 발견에서는 측두정엽(TPJ) 또한 마음이론을 이용해 며칠 뒤, 몇 주 뒤, 혹은 몇 년 뒤 자신의 입장에 서서 보는 것으로 향후 요구에 주의를 돌리는 것으로, 자제력으로 중요한 역할을 할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이번 연구에서는 ‘경두개 자기 자극법’(transcranial magnetic stimulation)이라는 비침습 기술로 참가자의 측두정엽(TPJ)의 활동을 일시적으로 억제했다. 그 결과, 측두정엽(TPJ)의 활동이 억제되면 참가자는 충동적인 결정(단기 이익을 위해 즉시 보수를 선택)을 내리고 더 이기적인 성향(보상을 독차지)을 보였다. 또 마음이론을 이용해 다른 사람의 입장이 돼 보고 다른 사람의 관점에서 사물을 생각하는 능력이 떨어졌다. 모든 점을 미뤄보면, 만족감이라는 욕망 충족을 지연하는 가장 효과적인 신경인지 과정은 전전두피질(PFC)과 측두정엽(TPJ) 모두를 활발하게 하는 방법일 가능성이 있다. 첫째, 현명한 장기적인 관점에서 결정을 돕는 자제력의 과정은 전전두피질(PFC)의 집행 기능을 활성화해 눈앞에 있는 보상에 대한 유혹을 의식적으로 차단해준다. 둘째, 측두정엽(TPJ)이 관여함으로써 미래의 자기 입장에 서서 자기중심적인 생각을 극복할 수 있다. 즉, 욕망 충족을 지연해 얻을 수 있는 이익과 자제력을 발휘하고 미래에 장기적으로 얻을 수 있는 보상의 가치를 구상할 수 있다. ■ 현재의 자기중심적 태도를 극복, 자제력을 키운다 자기중심적인 태도를 억제해 다른 사람에게 도움이 되는 행동을 취하는 능력은 측두정엽(TPJ)이 관여한다. 흥미롭게도, 제삼자의 입장에서 미래 자신의 장기적 요구를 떠올림으로써 즉각적인 욕구와 바람에서 관심을 돌리는 것은 인식의 도약이다. 여기에는 또한 마음이론에서 다른 사람을 배려하는 데 사용되는 측두정엽(TPJ)이 관여한다. 연구팀은 연구 개요에서 “우리 연구결과는 자제력과 친사회적 의사결정 영역 간의 근본적인 공통점을 입증하고 자제력에 관여하는 신경인지 과정의 새로운 측면을 강조하는 것을 입증했다”고 결론지었다. 이번 연구는 ‘미래의 자신’에 관한 웰빙에 관심을 둠으로써 자기중심적인 생각을 억제하는 측두정엽(TPJ)의 역할에 관한 것으로, 중독과 강박 장애 등 질환 치료에서 자제력을 높이고 충동적 행동을 최소화하는 광범위한 치료적 개입의 개발로 이어질 수 있다. 이번 연구성과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances) 지난달 5일자에 게재됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 뇌의 독특한 메커니즘이 최신 연구로 밝혀졌다. 이에 따르면, 우리는 현재 의사결정으로 인한 결과를 ‘미래의 자신’ 입장에서 예상함으로써 자제력을 키운다는 것이다. 이런 인지 과정에는 현시점에서 이기적인 욕구와 바람이라는 자기중심적 편향을 극복하기 위해 다른 사람의 마음 등을 추측하는 기능인 ‘마음이론’(theory of mind)이 쓰인다. ■ 측두정엽, 이기적 충동에 관여 최근 심리학 전문지 ‘사이콜로지 투데이’(Psychology Today)에 따르면, 스위스 취리히대와 독일 뒤셀도르프대의 공동 연구팀이 자제력과 관련한 뇌 영역을 알아내기 위한 연구를 진행했다. 이들은 참가자들에게 ‘곧 받을 수 있지만 적은 보상’과 ‘즉시 주지 않지만 많은 보상’ 중 하나를 선택하게 했다. 이때 비침습적 기술로 뇌 측두정엽(temporoparietal junction·TPJ)의 기능을 ‘온·오프’ 했다. 또 연구팀은 참가자들에게 자신만 이득을 보는 이기적인 결정을 하거나 이익은 감소하지만 자신 이외의 참가자도 이득을 보는 이타적인 결정 중의 하나를 선택하게 했다. 그 결과, 큰 기대를 하지 않고 즉시 보상을 받는 충동이나 독차지하려는 충동에 저항하는 과정에는 측두정엽(TPJ)이 관여하는 것이 제시됐다. 이 부위는 마음이론으로 다른 사람의 입장에 서서 사물을 생각하는 데 사용하는 영역이다. 그런데 다른 사람뿐만 아니라 미래의 자신 입장에서도 자제력을 요구하는 데 중요한 역할을 해 연구팀은 놀라지 않을 수 없었다. ■ 측두정엽, 마음이론과 친사회적 행동의 열쇠 자제력에 관한 신경생물학적 근간은 역사적으로 전두엽의 전전두피질(prefrontal cortex·PFC)에 있다고 생각됐다. 이 영역은 특히 감정조절과 충동조절, 장기목표 설정에 관여한다. 하지만 이번 연구에서는 미래지향적인 행동과 자제력의 핵심이 측두정엽(TPJ)이라는 영역으로, 이는 마음이론을 시행해 다른 사람에 공감하고 향후 친사회적 의사결정을 촉진하는 데 관여하는 것으로 밝혀졌다. 지금까지, 자제력의 신경생물학적 기반에 관한 대부분 가설은 집행 기능(executive function)과 인지 조절을 이용해 상위 목표를 인코딩(입력)하는 전전두피질(PFC)의 기능에 초점을 맞추고 있었다. 하지만 최근 과학자들은 전전두피질(PFC)과 다른 영역과의 상호작용이 충동적 행동과 자제력에 미치는 영향에 대해서도 분석하기 시작했다. 예를 들어, 최근 미국 다트머스대의 신경과학자들은 행동 억제에 관한 동물 실험을 통해 청소년기 아이들의 위험 행동은 전전두피질(PFC)의 특정 영역과 측위신경핵(nucleus accumbens·NAC) 사이의 불균형과 관련됐을 가능성이 있다고 보고했다. 측위신경핵(NAC)은 보상을 추구하는 행동과 중독에서 중심적인 역할을 한다. 또한 전전두피질(PFC)이 완전히 발달하려면 십대 후반부터 이십대 초반이 될 때까지 시간이 필요하므로, 많은 청소년이 성인보다 자제력이 부족하다는 이유를 설명할지도 모른다. 이들 다트머스대 연구팀은 사춘기 동안 전전두피질(PFC) 내 안와전두피질(Orbitofrontal Cortex·OFC)의 활동은 부족하지만 측위신경핵(NAC)의 활동은 활발하다는 점이 행동 억제가 발휘되지 않는 것과 관련해 있다는 것을 밝혀냈다. 하지만 이번 발견에서는 측두정엽(TPJ) 또한 마음이론을 이용해 며칠 뒤, 몇 주 뒤, 혹은 몇 년 뒤 자신의 입장에 서서 보는 것으로 향후 요구에 주의를 돌리는 것으로, 자제력으로 중요한 역할을 할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이번 연구에서는 ‘경두개 자기 자극법’(transcranial magnetic stimulation)이라는 비침습 기술로 참가자의 측두정엽(TPJ)의 활동을 일시적으로 억제했다. 그 결과, 측두정엽(TPJ)의 활동이 억제되면 참가자는 충동적인 결정(단기 이익을 위해 즉시 보수를 선택)을 내리고 더 이기적인 성향(보상을 독차지)을 보였다. 또 마음이론을 이용해 다른 사람의 입장이 돼 보고 다른 사람의 관점에서 사물을 생각하는 능력이 떨어졌다. 모든 점을 미뤄보면, 만족감이라는 욕망 충족을 지연하는 가장 효과적인 신경인지 과정은 전전두피질(PFC)과 측두정엽(TPJ) 모두를 활발하게 하는 방법일 가능성이 있다. 첫째, 현명한 장기적인 관점에서 결정을 돕는 자제력의 과정은 전전두피질(PFC)의 집행 기능을 활성화해 눈앞에 있는 보상에 대한 유혹을 의식적으로 차단해준다. 둘째, 측두정엽(TPJ)이 관여함으로써 미래의 자기 입장에 서서 자기중심적인 생각을 극복할 수 있다. 즉, 욕망 충족을 지연해 얻을 수 있는 이익과 자제력을 발휘하고 미래에 장기적으로 얻을 수 있는 보상의 가치를 구상할 수 있다. ■ 현재의 자기중심적 태도를 극복, 자제력을 키운다 자기중심적인 태도를 억제해 다른 사람에게 도움이 되는 행동을 취하는 능력은 측두정엽(TPJ)이 관여한다. 흥미롭게도, 제삼자의 입장에서 미래 자신의 장기적 요구를 떠올림으로써 즉각적인 욕구와 바람에서 관심을 돌리는 것은 인식의 도약이다. 여기에는 또한 마음이론에서 다른 사람을 배려하는 데 사용되는 측두정엽(TPJ)이 관여한다. 연구팀은 연구 개요에서 “우리 연구결과는 자제력과 친사회적 의사결정 영역 간의 근본적인 공통점을 입증하고 자제력에 관여하는 신경인지 과정의 새로운 측면을 강조하는 것을 입증했다”고 결론지었다. 이번 연구는 ‘미래의 자신’에 관한 웰빙에 관심을 둠으로써 자기중심적인 생각을 억제하는 측두정엽(TPJ)의 역할에 관한 것으로, 중독과 강박 장애 등 질환 치료에서 자제력을 높이고 충동적 행동을 최소화하는 광범위한 치료적 개입의 개발로 이어질 수 있다. 이번 연구성과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances) 10월 5일자에 게재됐다. 사진=ⓒ francescopaoli / fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

　새사냥이 새들을 똑똑하게 진화하도록 만든다는 재미있는 연구결과가 나왔다. 사냥이나 낚시가 동물들의 개체수에 영향을 미친다는 연구는 이전에도 있었지만 지능의 진화에까지 작용할 수 있다는 연구는 이번이 처음이다. 프랑스 남(南)파리대와 덴마크 조류연구소 공동연구팀은 1960~2015년까지 덴마크 내 사냥된 조류의 숫자와 종류, 크기 등을 분석한 결과 사냥이 새들의 진화를 촉진시킨 중요한 원인 중 하나라는 사실을 밝혀내고 영국왕립학회에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘바이올로지 레터스’ 2일자에 발표했다. 　덴마크에서는 사냥할 경우 사냥날짜, 사냥수량, 잡은 동물의 종류와 크기를 신고하도록 돼 있다. 연구진은 이 자료를 바탕으로 197종의 새 3781마리 뇌 크기를 분석했다. 분석 결과 사냥꾼들이 그동안 잡은 새들은 머리보다 몸집이 큰 새라는 사실을 알게됐다. 본의 아니게 몸집에 비해 머리(뇌용량)가 큰 새들만 살아 남아 새들이 점점 똑똑하게 진화됐다는 것이다. 실제로 덴마크에서 사냥은 강력한 진화압(壓)으로 작용해 점점 머리가 큰 새들이 주류를 차지하게 됐으며 새사냥이 점점 어려워지고 있다고 연구진은 설명했다. 　앤더스 페이프 묄러 남파리대 교수는 “사냥이 새의 진화에 영향을 미친 유일하지는 않겠지만 중요한 요인으로 작용했을 것으로 추정되며 이런 진화압은 사냥이 성행하는 곳이라면 어디나 동일할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

취업률 낮다고 학과 통폐합 추진 이공계열 증원엔 6000억원 지원 10년 뒤 이공계 인력 남아돌 우려 중앙대 비교민속학과 재학생이었던 정태영(26)씨는 2013년 4월 학교가 비교민속학과를 비롯해 가족복지학, 아동복지학, 청소년학 전공을 구조조정하려 한다는 소문을 들었다. 소문은 얼마 후 사실이 됐다. 중앙대는 그해 6월 13일 교무위원회를 열어 이들 학과·전공을 폐지하거나 통합하는 학문 단위·정원 재조정안을 확정했다. 중앙대는 “4개 학과는 학부제 체제에서 학생들의 전공 선택 비율이 낮다”면서 “경쟁력 있는 학과를 집중적으로 육성하겠다”고 설명했다. 학과 학생회장이었던 정씨를 비롯한 중앙대 학생 100여명이 본관 2층 총장실을 점거하고 농성을 벌이기도 했지만, 학과는 결국 폐과됐다. 정씨는 3일 “다른 학과 증원을 위해 학생에게도 제대로 알리지 않은 일방적인 구조조정이었다”면서 “취업률이 낮다는 이유로 인문학을 죽이고 취업률이 좋다는 이유로 공대를 살리겠다는 게 대학의 옳은 태도냐”고 했다. 학과 구조개혁으로 몸살을 앓은 것은 중앙대만이 아니다. 건국대는 지난해 영화학과와 영상학과를 합쳐 ‘영화애니메이션학과’로 개편했다. 텍스타일디자인학과와 공예학과를 합쳐 리빙디자인과가 됐다. ‘정체성이 다르다’는 학생들의 거센 반발에도 학교 측은 낮은 취업률 등을 이유로 통폐합을 단행했다. 건국대는 올해 프라임 사업에 선정돼 또다시 대대적인 학과 구조조정을 진행했다. 올해 5월 KU융합과학기술원, 상허생명과학대학을 신설하고 동물생명과학대, 생명환경과학대, 생명특성화대를 통폐합하는 학사 구조 개편안을 내놓았다. ●연구개발비 대학 투자 비율 OECD 꼴찌 박근혜 정부의 대학 구조개혁 계획은 이명박 정부의 계획을 그대로 이어받았다. 대학 구조개혁 평가로 대학의 등급을 나누고, 일정 점수 이하는 퇴출하겠다는 것이다. 이렇게 정원을 줄이는 동시에 공대를 축으로 다른 학과를 쳐내는 방식도 함께 진행한다. 3년간 6000억원을 지원하는 ‘프라임사업’(산업연계 교육활성화 선도대학 사업)은 이런 정부의 기조를 반영한 핵심 사업이다. 이 사업은 인문·사회·예체능 계열 정원을 줄이고 공학계열을 늘리는 대학들을 평가해 지원금을 3년 동안 준다. 교수 사회의 반발과 학생들의 혼란 등으로 인해 선뜻 구조조정에 나서지 못하는 대학들에 대한 유인책 성격이 강하다. 건국대, 숙명여대, 원광대, 상명대 등 21개 대학이 선정돼 올해부터 3년 동안 지원받고 학과를 키운다. 사업은 고용노동부가 지난해 12월 발표한 ‘2014~2024년 대학 전공별 인력수급 전망’을 배경으로 한다. 10년간 대학과 전문대 졸업생은 계속 줄어들며, 현재 대학 정원 약 56만명이 그대로 유지되면 2024년에는 고등학교 졸업자보다 대학 정원이 약 16만명을 웃돌 것으로 정부는 추산했다. 대학의 사회계열과 사범계열은 각각 21만 7000명, 12만명씩 남아 돌고, 인문계열도 10만 1000명의 초과 공급이 예상됐다. 전문대의 경우 사회와 자연계열이 각각 22만 8000명, 13만 9000명씩 인력 초과 현상이 나타날 것으로 예측됐다. 반대로 전공계열별로는 4년제 대학 공학·의약계열에서 21만 9000명, 전문대 공학계열에서 6만 1000명의 인력이 부족하다는 것이다. 하지만 공학계열을 축으로 헤쳐 모이는 식의 사업에 대해서는 의문의 목소리가 높다. 정부의 이공계 육성 방침이 기초과학과 인문학 등을 위축시키는 데 대한 대책이 보이지 않는다는 지적이다. 박기영 순천대 생물학과 교수는 “우리나라 기업들의 이공계 채용이 경제협력개발기구(OECD) 평균에 비해 다소 낮은 감이 있지만, 이런 방식으로 구조개혁을 추진하면 10년 뒤에는 오히려 이공계 인력이 남아 도는 현상이 발생할 수 있다”고 했다. 그는 이와 관련, “이공계 쏠림으로 기초과학이 휘둘려 버리면 가뜩이나 기초과학이 약한 우리나라 대학에서 제대로 된 인력을 배출할 수 없는 상황에 직면할 것”이라고 했다. OECD 통계에는 우리나라가 국내총생산(GDP) 대비 연구개발투자가 1위라는 사실이 많이 알려졌다. 그러나 연구개발의 주체인 대학의 비중은 OECD 평균인 18%의 절반에 불과한 9%로 최하위를 기록했다는 사실은 잘 알려지지 않았다. 박 교수는 이와 관련해 “연구비 부족으로 실험실 문을 닫지 않으려고 교수들이 기획 연구와 기업체 입맛에 맞춰야 하는 용역 연구를 해야 하고, 공대 중심의 학과 구조개혁은 이런 현상을 가속화해 결국 기초과학의 기반을 약하게 할 것”이라고 지적했다. ●올 감축 5351명 중 2626명이 인문사회계 인문학의 기반 약화 역시 예정된 바다. 프라임사업에 선정된 21개 대학이 올해 입시부터 학과를 구조조정하면서 모두 5351명에 이르는 정원이 이동하게 되는데, 인문사회가 2626명으로 감축 인원이 가장 많았다. 자연계열 정원 감소는 1479명이었다. 임재홍 한국방송통신대 법학과 교수는 “인문학이나 자연계열은 10년 이상 장기적인 투자가 필요한 학문 분야로, 종합대학이 이를 맡는 수밖에 없다”면서 “교육부가 3년짜리 프라임사업과 같은 것으로 대학을 흔들기보다 전체 학문 분야에 대한 장기적인 계획, 치밀한 계획을 세우고 투자를 늘리지 않으면 기초학문을 제대로 키우기 어려울 것”이라고 말했다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

500만 년 전 지구상에 ‘초대형 연어’가 서식했다는 사실이 밝혀져 학계의 관심이 쏠리고 있다. 캘리포니아주립대학 연구진에 따르면 이 초대형 연어의 몸길이는 0.91~2.7m, 몸무게는 170㎏에 달했던 것으로 추정된다. 태평양을 돌아 산란을 위해 강으로 회귀하는 현생 연어와는 몸집에서부터 큰 차이를 보인다. 뿐만 아니라 고대에 살았던 이 초대형 연어는 다른 어류와 달리 못을 연상케 하는 매우 날카롭고 강한 이빨을 가지고 있었던 것으로 밝혀졌다. 이빨의 길이는 최대 3㎝이며, 현생 언어와 비교해봤을 때 가장 큰 차이점 역시 이빨을 포함한 두개골이다. 고대 연어의 날카로운 이빨은 당시 이 어류의 서식환경을 추측케 하는 중요한 단서가 됐다. 연구진은 고대에 담수와 바다퇴적층에서 발견한 연어의 화석 51종을 분석한 결과, 담수 퇴적층에서 발견한 연어의 이빨이 유독 더 길고 휘어져 있는 것을 확인했다. 반대로 바다 퇴적층에서 발견한 연어 화석의 경우 이빨이 더 작은 특징을 보였다. 연구진은 이러한 특징으로 미뤄봤을 때, 초대형 연어의 거대한 이빨이 번식에 중요한 도구로 사용됐을 것으로 추정했다. 사냥용이 아닌, 산란 등 번식을 위한 싸움에서 활용했을 가능성이 높다는 것. 이 때문에 바다보다는 산란을 하는 강가에 서식한 연어의 이빨이 더 크고 날카로웠을 것이라는게 연구진의 설명이다. 연구를 이끈 줄리아 샌키 박사는 “이렇게 거대하고 독특한 이빨을 가진 연어는 고대 생물체 중에서도 매우 놀라운 어류에 속한다”면서 “이 어류의 발견은 현생 연어로 진화하기까지의 수수께끼를 풀어주는 동시에 500만 년 전 어류의 서식 환경을 보여주는 중요한 자료”라고 평가했다. 한편 이번 연구결과는 미국 솔트레이크시티에서 열린 척추동물고생물학학회(the Society of Vertebrate Paleontology) 연례모임에서 발표됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

김춘수 시인의 ‘꽃’이라는 시에는 “내가 그의 이름을 불러 주기 전에는 그는 다만 하나의 몸짓에 지나지 않았다”는 유명한 구절이 나온다. 이렇듯 현재 지구상에는 180만여 종의 생물이 이름인 ‘학명’을 갖고 있다. 그러나 열대우림, 심해, 그리고 아주 추운 지역 등 극단적 환경에서 살고 있는 생물들을 포함해 적게는 2000만 종에서 많게는 1억 종의 생물들은 발견되지도 않아 이름도 없다. 인류는 자기 주변의 수많은 생물들에 대해 알고 싶어했고 실체를 찾기 위해 생물들을 분류하기 시작했다. 분류를 하려면 기준이 있어야 했다. 고대 중국에서는 황제의 호불호가 생물을 구분하는 기준이었다고 한다. 이렇듯 처음에는 주관적 기준이 주를 이뤘지만 18세기 분류학의 아버지 린네에 이르러 비교적 객관적인 기준으로 동물, 식물, 광물로 분류하게 됐다. 시간이 흐르면서 생물의 특징이 분류 근거에 포함돼 ‘동물’, ‘식물’, ‘미생물’로 구분하게 됐다. 그렇다고 인간의 주관적 입장이 완전히 배제된 것은 아니다. 인간의 눈으로 볼 수 있는지, 그리고 움직이는지가 여전히 생물 분류의 주요 근거가 되기도 했다. 이후 생물들이 지닌 특징을 있는 그대로 보고 그에 따라 생물을 분류하려는 시도는 생물학의 주요한 과제가 되었다. 생물학자들은 우선 모든 생물이 세포로 이루어져 있음을 주목했다. 그 결과 DNA를 둘러싼 막구조인 핵이 없고 평균적으로 작고 단순한 구조, 즉 원핵세포로 이루어진 생물들을 따로 구분해 ‘모네라’라고 이름 지었다. 생물의 가장 기본적인 구조에 의거해 분류를 하게 된 것이다. 모네라가 아닌 생물들은 모두 핵이 있고 세포의 크기가 상대적으로 크며 세포 내에 많은 소기관을 지닌 진핵세포로 이루어져 있어 또 다른 분류 기준이 적용됐다. 동물, 식물, 균류는 영양분과 에너지 획득 방식에 따라 분류했다. 빛과 이산화탄소, 물로부터 영양물질을 합성하고 에너지를 얻는 식물과 다른 생물로부터 영양물질과 에너지를 얻는 동물, 균류를 나누었고 먹이 섭취방식에 따라 동물과 균류를 구분했다. 앞의 어디에도 속하지 않지만 상당히 다양한 단세포 생물과 다른 생물을 포함하여 원생생물이라 분류했다. 이런 분류체계는 생물이 지닌 특징을 상당히 반영한 것이지만 아직 정리되지 않은 특징들을 반영하기 위해 더 정확한 기준이 필요했다. 분자생물학이 발달하면서 칼 우즈라는 생물학자는 지구상의 모든 생물이 지닌 공통점에 큰 의미를 두고 분류의 기준을 찾으려 했다. 그는 모든 생물이 지닌 DNA 유전정보체계와 단백질 합성을 위해 있어야 하는 리보솜에 주목했다. 그의 팀은 리보솜의 유전자를 비교하여 생물이 크게 진핵생물, 세균, 고세균으로 나뉜다고 발표하였다. 이 결과는 이후 다른 많은 유전자 분석 연구에 의해 지지를 받았다. 이 체계를 대부분의 생물학자들이 인정한 이유는 이 체계의 근거가 모든 생물의 공통점을 포함하는 가장 커다란 분류 기준을 제공함은 물론 생물의 역사를 반영하였기 때문이다. 최초의 생물은 세균과 또 하나의 생물로 나뉘고 이 또 하나의 생물은 고세균과 진핵생물로 나뉘는 커다란 역사가 정리된 것이다. 적어도 현재까지는 그렇다. 이처럼 생물 분류의 역사는 더 객관적인 기준을 만들어가는 역사다. 그렇기 때문에 ‘어떻게’에 대한 시시비비는 있을지언정 ‘왜’에 대해서는 모두 수긍하는 것이다. 진실을 발견하고 이해하는 것은 중요하다. 그래서 많은 생물학자들은 진실을 찾기 위해 많은 공을 들인다. 이는 학문의 세계뿐만 아니라 인간 삶의 세계에서도 마찬가지다. 사람들은 주변 삶의 세계를 고대 중국의 황제처럼 주관적으로 인식하며 살아가는 경우가 꽤 많다. 자기가 정한 기준으로만 세상을 보는 것이 아니라 있는 그대로 현실을 날카롭게 살펴보는 것은 삶에서 꼭 필요한 일이다. 어수선한 요즘 칼 우즈처럼 거시적인 시각으로 우리네 삶의 역사를 봐야 할 때가 아닌가 싶다.

공부 잘하는 방법을 가르쳐 준다는 책이나 입시전문가들이 공통적으로 이야기하는 것 중 하나가 ‘다른 사람에게 설명하기’라는 것이 있습니다. 상대성이론으로 유명한 20세기 위대한 과학자 알베르트 아인슈타인도 “무언가를 이웃집 아이나 할머니에게 설명할 수 없다면 제대로 알고 있는 것이 아니다”라고 말했듯이 자신이 배운 것을 정확하게 이해하고 있지 않다면 다른 사람에게 설명하는 것은 쉽지 않습니다.●‘박사학위 춤으로’ 대회 12개팀 참가 그렇다면 어려운 수학식이나 거북이 등껍질 같은 화학식으로 가득찬 과학논문들은 어떨까요. 쉬운 용어나 표현으로 설명하는 것은 쉽지 않을 것 같습니다. 그렇다면 신체를 이용해 자신의 생각을 표현하는 창작행위인 춤을 이용한다면 일반인들이 좀더 쉽게 이해할 수 있지는 않을까요. 이런 생각을 바탕으로 시작된 것이 바로 ‘당신의 박사학위를 춤으로’(Dance Your Ph.D.)라는 대회입니다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’를 발행하는 미국과학진흥협회(AAAS) 과학자들은 딱딱하고 재미없다는 편견을 깨고 과학에 대한 대중의 관심을 높이기 위해 2008년부터 연구자가 자신의 연구를 춤으로 표현하는 행사를 열고 있습니다. 참가 요건은 ▲박사학위를 소지했거나 박사학위 과정에 재학 중일 것 ▲사회과학을 포함한 과학과 관련된 학위과정일 것 ▲연구자가 꼭 직접 춤을 출 것입니다. 종합 우승자에게는 1000달러의 상금과 내년 초 AAAS 연례회의가 열리는 미국 보스턴 여행권이, 각 분야 우승자에게는 500달러가 주어집니다. 또 우승자들의 작품은 전문 안무가들과 협의를 거쳐 다듬어진 뒤 AAAS 연례회의에서 공연될 예정이라고도 합니다. ●인공심장 판막 원리, 살사댄스로 설명 매년 10~30개 정도의 연구자들이 지원하고 있는데 올해도 전 세계 12개 팀이 참가해 전공 분야의 최신 연구내용을 다양한 춤으로 표현해 경쟁을 벌였습니다. 그 결과 생물학, 화학, 사회과학 3개 분야와 인기상 수상자가 선정됐습니다. 원래 이 대회는 물리, 화학, 생물, 사회과학 4개 분야에서 수상자를 뽑는데 이번에는 아쉽게 물리학 분야는 선정되지 못했습니다. 올해의 최우수상 수상작품은 영국 케임브리지대 의생명공학 박사과정에 재학 중인 제이컵 브루버트와 동료들에게 돌아갔습니다. 이들은 소와 돼지, 독특한 외과의사 복장을 하고 훌라후프와 다양한 플라스틱 제품을 이용해 살사댄스와 탭댄스를 추면서 복잡한 인공심장 판막 구조와 원리를 효과적으로 설명했다는 평가를 받았습니다. 생물학 분야 우승은 항생제 내성을 갖는 박테리아가 어떻게 형성되고 확산되는지를 현대무용으로 표현한 영국 글래스고대 칼라 브라운 박사에게 돌아갔습니다. 사회과학 분야에서는 미국 노스웨스턴대 의대에 재학 중인 마거릿 다닐로비치에게 우승의 영광이 돌아갔습니다. 다닐로비치는 나이를 먹을수록 근육이 퇴화되는 원리와 전 세계적으로도 문제가 되고 있는 고령화 인구 증가에 따른 적응 문제를 사회적으로 어떻게 해결할지 펑키댄스로 잘 표현했다는 평가를 받았습니다. 과학은 점잖은 학문의 세계라고만 생각하는 이들에겐 이런 행사나 매년 9월 중순에 열리는 이그노벨상 시상식이 장난 같고 과학의 권위를 떨어뜨린다고 여길 수도 있을 겁니다. 그렇지만 어렵고 근엄하기만 한 과학을 재미의 영역으로 끌어들여 웃고 즐길 수 있다는 것은 과학이 학문의 영역을 떠나 문화나 사회의 한 영역으로도 확고히 자리잡았다는 의미 아닐까요. 우리 사회 역시 항상 과학적이고 합리적인 사고를 강조하기는 하지만 최근 일어나고 있는 사건사고들을 보다 보면 여전히 과학은 먼 나라 얘기이고 머릿속 사변으로만 남아 있는 것 아닌가 싶어 씁쓸한 생각이 듭니다. edmondy@seoul.co.kr

세포 리보솜 입체 구조 등 규명… 2009년도 노벨 화학상 수상 “연구자들, 대중과 소통 필요” “물리학 박사 학위까지 받았지만 생물학을 공부하고 싶다는 생각에 학부과정부터 다시 시작했습니다. 막 입학한 대학생들과 기초 생물학 수업을 들으면서 ‘박사 학위도 있는 내가…’라는 생각도 여러 번 했죠. 그렇지만 내가 좋아하는 것, 재미있어 하는 일을 할 수 있다는 것에 기운을 냈고 결국 노벨상까지 받게 됐습니다.” 기초과학연구원(IBS)의 초청으로 처음 방한한 벤카트라만 라마크리슈난(64) 영국 왕립학회장은 기자들과 만나 “과학자는 자신이 흥미를 갖는 분야가 무엇인지를 찾고 무엇을 연구할지 명확히 정해 한길을 파는 것이 중요하다”고 말했다. 특히 기초과학 분야에서는 성과가 나오기까지 시간이 오래 걸리고 힘든 과정을 거치기 때문에 연구자가 ‘재미’를 느끼지 못하면 쉽게 포기하고 유행만 좇게 된다는 것이다. 영국국립의학연구소 분자생물학연구소 교수이기도 한 라마크리슈난 회장은 세포 안에서 단백질을 만드는 소기관인 리보솜의 입체 구조와 기능을 원자 수준에서 규명하면서 2009년도 노벨 화학상을 받았다. 이때 토머스 스타이츠 미국 예일대 교수, 아다 요나트 이스라엘 와이즈만연구소 박사가 함께 수상했다. 그는 지난해부터 왕립학회장을 맡았다. 1660년에 설립된 학회는 아이작 뉴턴, 찰스 다윈, 알베르트 아인슈타인 등 유명 과학자들이 회원이었고, 리처드 도킨스, 스티븐 호킹, 팀 버너스 리 같은 세계적 과학자들이 회원으로 등록돼 있다. 역대 회원들 중 노벨상 수상자만도 80명에 이르는 영국의 과학 중심기관이다. 라마크리슈난 회장은 왕립학회가 과학기술 대중화를 위해 다양한 형태의 대중강연과 과학교양서 발간을 지원하는 점을 소개하면서, 일반인들이 첨단 과학을 이해할 수 있도록 현장 과학자들이 더 많이 나서야 한다고 강조했다. 그는 “연구자의 연구비는 국민의 세금이니 그것이 어떻게 쓰이는지 알리는 것이 연구자들의 당연한 의무”라며 “과학이 한 사회의 문화로 정착하기 위해서는 연구자들이 좀더 노력해야 한다”고 설명했다. 그는 “과학계에서도 대중강연을 하거나 언론 기고, 교양서적을 쓰는 과학자들에 대해 ‘연구를 열심히 안 하는 사람’이라는 생각을 갖는 경우가 많은데 과학이 대중과 좀더 친근하게 다가서기 위해서는 반드시 사라져야 하는 편견”이라고 했다. 이와 함께 현재 우리의 삶을 둘러싸고 있는 많은 정책결정들이 과학기술과 관련돼 있기 때문에 제대로 된 정책이 시행되고 있는지를 알기 위해서 대중도 과학에 관심을 가져야 한다고 충고했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

새소리는 언제부터 들을 수 있었을까? 최근 고생물학자들은 중생대 말부터 가능했을지 모른다는 증거를 발견했다. 인간이 성대를 통해서 다양한 소리를 내는 것과 달리 조류는 명관(Syrinx)이라는 연골을 이용해서 다양한 소리를 만들 수 있다. 그런데 이 명관은 연골 조직이라 화석 기록으로 남기 힘들다. 따라서 그 진화과정을 이해하는 데 어려움이 있었다. 미국 텍사스대학의 고생물학자인 줄리아 클라크(Julia Clarke)와 그녀의 동료들은 비조류 공룡(non-avian dinosaur)이 멸종하기 직전 살았던 조류인 베가비스 이아이(Vegavis iaai) 화석에서 잘 보존된 명관을 찾는 데 성공했다. 본래 2005년 처음 화석이 발견되었을 때는 몰랐던 일이지만, 이 조류의 명관이 잘 미네랄화 되어 있어 그 형태가 보존된 것이다. 이를 고해상도 CT로 3차원적으로 보존하자 공룡이 살았던 시절 조류의 명관이 그 모습을 드러냈다. (사진) 새의 울음소리나 지저귀는 소리는 단순한 흥얼거림이 아니다. 이는 짝짓기와 무리 짓기에서 상대에게 신호를 보내는 매우 중요한 역할을 한다. 동시에 다른 새에게 신호를 전달하기 위해서는 명관뿐 아니라 뇌 역시 발달해야 한다. 이 시기에 이미 새는 뇌와 명관을 더 현생 조류에 가깝게 진화시켰던 것 같다. 과학자들은 이제 백악기 조류의 진화에 대해서 더 상세한 정보를 얻을 수 있게 되었다. 여기서 한 가지 더 흥미로운 부분은 조류와 아주 가까운 그룹인 수각류 공룡의 울음소리다. 공룡 영화에서 티라노사우루스 같은 대형 수각류 공룡이 한 치의 의심도 없이 야수 같이 으르렁거린다. 하지만 사실 이들이 어떻게 포효하거나 울었는지에 대한 정보는 없다. 확실한 것은 조류로 진화한 것 이외의 나머지 비조류 공룡에서 명관을 시사하는 소견이 발견된 바 없다는 것이다. 동시에 이들의 후두 구조 역시 조류와 달라서 적어도 티라노사우루스가 새처럼 울었을 가능성은 희박해 보인다. 공룡 영화 제작자에게는 희소식이다. 현재 연구팀은 이 명관 구조를 토대로 당시 조류가 어떻게 울었는지를 복원하고 있다. 가까운 미래에 우리는 백악기 공룡은 아니지만, 그 친척인 새의 울음소리는 들을 수 있을 것 같다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

알래스카에서 정체 미상의 괴생명체(?)가 포착돼 화제다. 최근 영국 동영상 공유사이트 ‘라이브릭’(Liveleak.com)에는 최근 미국 알래스카주 페어뱅크스 치나 강(Chena River)에서 네스호 괴물을 닮은 괴생명체 영상이 게재됐다. 알래스카주 토지관리국 씨 맥카와 알 딜레니에 의해 촬영된 영상에는 기다란 생명체가 강물 흐름에 따라 유유히 헤엄(?)치는 모습이 담겨 있다. 괴생명체는 등 부위에 눈이 덮인 채 방향을 바꾸면서 이동한다. 알래스카주 피쉬 앤 게임의 생물학자 클라우스 부티히(Klaus Wuttig)는 “난 그것이 물속을 떠다니는 부유물이라고 믿는다”면서 “헤엄치고 있는 듯한 착시현상을 보이지만 이것은 물에 떠내려가는 물체가 암초에 걸린 모습“이라고 설명했다. 사진·영상 seoultv@seoul.co.kr 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

중앙환경분쟁조정위원회는 27일 하수관에서 넘쳐흐른 오수로 인한 농작물 피해를 인정해 1324만원 배상 결정을 내렸다고 밝혔다. 그동안 하수 수질오염에 따른 농작물 피해 사건은 2건 있었지만 오수관로에서 넘친 물이 하천으로 방류돼 분쟁이 발생한 것은 처음이다. 경북에서 포도 등 과수원을 운영하는 농민들은 인근 오염된 하천수를 포도밭 등에 사용한 결과 황화현상이 발생해 수확량이 감소했다며 해당 지방자치단체 등을 상대로 1억 1250만원의 피해배상을 요구했다. 해당 지자체 등은 직접적인 인과관계가 없다고 주장했지만 위원회 조사결과 강우가 없는 날에도 하수처리장으로 오수가 유입된 것을 확인했다. 유입원수의 생물학적 산소요구량도 농업용수 기준(8.0㎎/ℓ)을 최대 20배 이상 초과했다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

불필요한 말을 흔히 ‘사족’(蛇足)이라고 부른다. 뱀에 발이 없듯이 쓸데없는 군더더기를 붙였다는 뜻이다. 그런데 최근 미국 과학자들은 ‘사족’이 실제로 있다는 재미있는 연구결과를 발표했다. ●1억 5000만년 전 다양한 발 존재 미국 플로리다대 하워드 휴즈 의학연구소 연구팀은 뱀의 유전자 분석 결과 약 1억 5000만년 전까지만 해도 뱀이 다양한 형태의 발을 갖고 있었다는 사실을 밝혀내고 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 20일자에 실었다. 또 미국 스탠퍼드대와 로런스 버클리 국립연구소 연구진은 ‘크리스퍼-캐스9’ 유전자가위 기술을 이용, 뱀으로부터 다리가 만들어지지 않도록 하는 유전자를 추출해 실험용 생쥐에게 주입한 결과 생쥐들도 뱀처럼 발이 생기지 않고 작은 마디 형태로 나타나거나 다리가 생기지 않는다는 사실을 확인했다. 이 연구는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 20일자에 실렸다. ●유전자 변이로 다리 생기지 않아 이들 연구진은 현재도 뱀이 발을 만들 수 있는 유전자를 갖고 있지만 유전자 변이로 인해 해당 DNA가 활성화되지 않도록 변했다는 사실도 확인했다. 실제로 비단뱀과 보아뱀은 지금도 몸속에 작은 다리뼈를 갖고 있는 것으로 알려졌다. 로런스 버클리 연구소의 악셀 비젤 박사는 “이번 연구 결과는 유전자가 몸속에 남아 있다면 지금은 다리가 없더라도 특정 상황에서는 다시 생겨날 수 있음을 의미한다”고 주장했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr