19세기까지만 해도 지구는 여러 층으로 이뤄져 있을 것이라는 추측만 있을 뿐 이를 확인할 수 있는 방법은 없었다. 그러다 1906년 영국 지질학자 리처드 올덤은 지진파가 지구를 통과해 반대쪽에서도 관측이 가능하다는 사실을 바탕으로 지구 중심에 액체 상태의 핵이 있다는 사실을 밝혀냈다. 이처럼 지진파는 직접 관측이 어려운 행성의 내부 구조를 연구하는 데도 중요하다. 영국 브리스톨대, 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 제트추진연구소(JPL), 스위스 취리히연방 공과대(EHT)를 비롯해 프랑스, 벨기에, 독일 등 6개국 15개 연구기관이 참여한 국제 공동연구팀은 화성의 핵을 통과하는 지진파를 처음으로 감지한 미국 항공우주국(NASA) 화성 지질탐사선 인사이트의 데이터를 통해 화성의 내부 구조에 대한 단서를 찾았다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 4월 25일자에 실렸다.연구팀은 화성에서 발생한 2건의 큰 지진을 분석해 화성 내부의 밀도와 조성, 압축 정도를 밝혀냈다. 그 결과 화성은 액체 상태 외핵과 고체 상태 내핵이 결합한 지구와 달리 완전히 액체로만 이뤄진 핵을 가지고 있을 가능성이 높은 것으로 나타났다. 이와 함께 화성 내부에는 원자번호가 낮은 원소(경원소)로 된 물질들이 많은 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 화성은 황과 산소 비율이 높은 완전 액체 상태의 철합금 핵으로 돼 있어 지구의 핵보다 밀도는 훨씬 낮고 압축성은 높다. 이는 두 행성이 겉보기는 비슷해 보이지만 형성될 당시 조건은 완전히 달랐다는 것을 보여 주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 또 현재 화성에는 자기장이 존재하지 않지만 화성 지각에 남아 있는 자성의 흔적으로 볼 때 지구의 핵과는 다른 형태이지만 한때 화성에도 자기장이 둘러싸고 있어서 우주에서 날아오는 각종 위험물을 막아 주는 역할을 했을 것이라고 연구팀은 설명했다.한편 영국 왕립천문대, NASA 에임스연구센터, 유럽우주국(ESA) 우주연구기술센터를 포함해 네덜란드, 스페인, 이탈리아, 독일 등 6개국 12개 연구기관 과학자들은 우리 은하와 가까운 ‘소마젤란은하’(SMC)에 있는 수백개의 젊은 항성(별) 주변에서 행성 형성에 중요한 역할을 하는 성분들을 발견했다. 천문학 분야 국제학술지 ‘네이처 천문학’ 4월 25일자에 실린 이 연구는 제임스웹우주망원경(JWST) 관측 데이터를 분석해 우리 은하보다 물질이 부족한 은하에서도 행성이 만들어질 수 있다는 가능성을 보여 준 것이다. 소마젤란은하는 우리 은하에서 거리가 약 20만 광년에 불과하고 은하 질량도 태양 질량의 약 70억배, 지름은 약 7000년 광년밖에 되지 않는 왜소은하이다. 행성은 미세한 먼지 알갱이들이 뭉치면서 만들어지고 작은 행성들이 부드럽게 충돌해 행성 핵을 만드는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 소마젤란은하에는 먼지를 형성하는 원료라고 할 수 있는 실리콘, 마그네슘, 알루미늄, 철 같은 원소 함량이 적은 것으로 알려져 있다. 연구팀은 JWST가 보내온 적외선 사진을 이용해 NGC346이라고 이름 붙인 성단에서 우리 태양보다 젊고 질량이 적은 항성들을 다수 발견했다. 또 이들 별 주변을 도는 우주먼지 흔적을 발견했다. 이는 약 110억~120억년 전 금속성 원소가 부족할 때 어떻게 행성이 형성됐는지를 이해할 수 있게 해 줄 것으로 기대된다.

미국 존스홉킨스대 공대와 의대 공동 연구팀은 가장 공격적인 뇌종양 중 하나인 교모세포종을 100% 치료할 수 있는 젤 형태의 약물을 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 4월 25일자에 실렸다. 교모세포종은 뇌에 생기는 여러 종양 중 발견이 쉽지 않고 전이도 빨라 치료가 어려운 최악의 암으로 분류된다. 연구팀은 생쥐에게 교모세포종을 일으킨 다음 종양 일부분을 외과수술로 제거했다. 연구팀은 수술로 제거하지 못한 다른 부분에 유방암, 폐암 등에 치료 효과가 있는 파클리탁셀과 나노물질로 만든 젤을 주입했다. 그 결과 교모세포종이 완벽하게 제거된 것이 관찰됐다. 연구팀은 이번에 개발한 자가조립 치료용 젤이 사람에게도 효과가 있는지 임상시험에 착수할 예정이라고 밝혔다.

미국 존스홉킨스대 공대와 의대 공동 연구팀은 가장 공격적인 뇌종양 중 하나인 교모세포종을 100% 치료할 수 있는 젤 형태의 약물을 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 4월 25일자에 실렸다. 교모세포종은 뇌에 생기는 여러 종양 중 발견이 쉽지 않고 전이도 빨라 치료가 어려운 최악의 암으로 분류된다. 연구팀은 생쥐에게 교모세포종을 일으킨 다음 종양 일부분을 외과수술로 제거했다. 연구팀은 수술로 제거하지 못한 다른 부분에 유방암, 폐암 등에 치료 효과가 있는 파클리탁셀과 나노물질로 만든 젤을 주입했다. 그 결과 교모세포종이 완벽하게 제거된 것이 관찰됐다. 연구팀은 이번에 개발한 자가조립 치료용 젤이 사람에게도 효과가 있는지 임상시험에 착수할 예정이라고 밝혔다.

고대 로마 공화정 말기 정치가 키케로는 “책은 청년에게는 음식이 되고 노인에게는 오락이 된다. 부자일 때는 지식이 되고, 고통스러울 때면 위안이 된다”고 말했습니다. 미국의 발명가 토머스 에디슨은 “독서가 정신에 미치는 영향은 운동이 육체에 미치는 영향과 다름없다”고도 했지요. 많은 사람이 독서가 좋다는 것을 알고는 있지만 실제 행동으로 옮기는 이는 적습니다. 지난해 정부가 발표한 ‘2021년 국민 독서실태조사’ 결과에 따르면 1년 동안 종이책이나 전자책, 오디오북을 한 권 이상 읽거나 들은 성인 독서 인구 비율은 47.5%에 불과했습니다. 1년 동안 절반 이상의 성인들은 책 한 권도 읽지 않았다는 말입니다. 아무래도 ‘손안의 컴퓨터’ 스마트폰만 있으면 수많은 정보를 쉽게 접할 수 있고 동영상, 온라인 게임 같은 자극적 놀잇감까지 있으니 굳이 시간과 노력을 투자해야 하는 책을 가까이할 이유는 없었겠지요. 책을 멀리할수록 점점 글자 읽기에 어려움을 겪게 되거나 글자는 읽지만 내용을 이해하지 못하는 쪽으로 뇌가 변한다는 연구 결과도 많습니다. 이런 상황에 책 읽기의 긍정적 영향에 대한 과학적 결과가 또 하나 나왔습니다. 미국 텍사스 휴스턴의대, 텍사스 종합병원, 텍사스 신경재생 기술연구소, 루마니아 부쿠레슈티대, 프랑스 파리사클레대, 콜레주 드 프랑스 공동 연구팀은 책을 읽는 동안 서로 다른 두 개의 뇌 네트워크가 활성화된다는 것을 밝혀냈습니다. 독서를 하면 개별 단어의 의미들을 통합해 더 복잡하고 고차원적인 이해에 이를 수 있게 하는 능력이 개발된다는 것입니다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 4월 18일자에 실렸습니다. 연구팀은 읽기와 관련한 뇌 영역의 구체적 역할과 상호 작용을 파악하기 위해 간질 발작을 줄이기 위해 전극을 삽입한 36명의 남녀 환자에게 일반 문장, 재버워키 문장, 단어만 나열된 문장 등 3가지 형태의 글을 읽도록 한 뒤 뇌 활동을 관찰했습니다. 실험 참가자들은 20~50대로 지능지수가 보통 이상인 사람들로 구성됐습니다. 재버워키 문장은 루이스 캐럴의 ‘거울 나라의 앨리스’에 나오는 시 ‘재버워키’처럼 정확한 문법과 구문을 사용하지만 합성어나 새로 만든 단어들이 포함돼 있어 소위 ‘아무말 대잔치 문장’을 말합니다. 실험 결과 문장을 읽는 동안 서로 다른 뇌신경회로 두 곳이 활성화된다는 것을 밝혀냈습니다. 하나는 측두엽에 신호를 보내는 전두엽 네트워크로 긴 문장의 복잡한 의미를 이해하려고 할 때 주로 활성화된다고 합니다. 또 다른 하나는 전두엽에 신호를 보내는 측두엽 네트워크인데 여기서는 문장 구조와 문맥을 빠르게 파악해 기존에 가진 지식과 연관시켜 더 빠르고 쉽게 이해할 수 있도록 도와준다고 합니다. 연구팀은 독서가 이해력과 언어 능력 등 뇌 기능을 높이는 데 도움을 주는 이유는 이렇듯 여러 뇌신경 회로가 매우 짧은 시간 동안 상호 작용을 하기 때문이라고 설명했습니다. 뇌의 다양한 부위를 자극하는 데 독서가 가장 좋은 방법이라는 말입니다. 화창한 봄날, 읽고 싶었던 책 한 권 사 들고 야외에 나가서 몇 장이라도 읽어 보는 것은 어떨까요. 둔해진 머리를 자극하는 데 독서만큼 좋은 방법이 없다는데 밑져야 본전 아니겠어요.

3월이 되자마자 ‘언제 추웠나’ 싶을 정도로 낮 기온이 쑥 올라갔습니다. 물론 완전한 봄이 되기 전까지는 몇 차례 꽃샘추위가 더 찾아올 것입니다. 코로나19가 유행했던 최근 2~3년 동안은 좀 괜찮았지만 매년 봄 한반도는 미세먼지로 몸살을 앓습니다. 교통량이 많은 도시는 더 심합니다. 날이 더워지면 도시는 시골보다 평균 기온이 더 높아지기까지 합니다. 그래서 많은 나라는 도시 숲 조성에 주목하고 있습니다. 도시에 깨끗한 공기를 제공하고 폭염을 완화하기 위해서는 어떻게 도시 숲을 조성하는 것이 좋을까요. 스웨덴 예테보리대, 예테보리 수목원, 예테보리 생명다양성연구센터, 룬드대 산업·환경의학부, 스웨디시 농업과학대, 영국 옥스퍼드대 공동 연구팀은 도시 숲은 침엽수와 활엽수가 골고루 섞인 혼효림으로 조성하는 것이 좋다고 8일 밝혔습니다. 이런 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘생태 지표학’ 3월 6일자에 실렸습니다. 일반적으로 침엽수는 공기 정화에 효과적이고 활엽수는 입자가 큰 오염물질을 더 효과적으로 걸러낸다고 합니다. 이에 연구팀은 예테보리 수목원에 있는 11종의 나뭇잎에서 흡착된 오염물질의 종류를 분석했습니다. 분석 결과 나뭇잎들에는 32종의 서로 다른 오염물질이 붙어 있었고 입자 크기도 다양했습니다. 활엽수는 자동차의 불완전 연소 때 배출되는 다환방향족탄화수소(PAHs)를 빨아들여 제거하는 것으로 조사됐습니다. 침엽수는 활엽수보다 덜하지만 대기 정체로 오염이 심해지는 겨울철에 도시의 공기 청정기 역할을 확실히 해 주는 것으로 나타났습니다. 연구팀은 도시 숲이 조성되는 장소나 규모에 따라 똑같은 나무라도 공기 정화 효과가 달라지는 만큼 나무 종류는 물론 크기까지 고려한 조경계획이 필요하다고 조언했습니다. 한편 미국 콜로라도 덴버대, 캘리포니아 버클리대(UC버클리대), 국제 환경단체 네이처 컨서번시 등 26개 연구기관으로 구성된 연구팀은 덥고 건조한 날씨는 산불 발생 후 숲 재생 속도를 늦춘다는 연구 결과를 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 3월 6일자에 발표했습니다. 2000년대 들어 세계 곳곳에서 큰 산불이 자주 발생하고 있습니다. 산불을 진화한 뒤 조림 사업이 이어지지만 이전보다 숲 조성 속도가 더딘 것으로 알려져 있습니다. 이에 연구팀은 전 세계 1만 곳 이상의 삼림을 대상으로 산불이 난 다음 심어진 8개 주요 침엽수 종의 성장 속도를 분석했습니다. 그 결과 기후변화로 인한 고온, 건조한 환경은 묘목을 말라 죽게 만들거나 성장 속도를 늦춘다는 사실을 확인했습니다. 또 1981~2000년에는 연구 대상 지역의 95% 이상이 산불 이후에도 삼림 재생에 적합했지만 현재와 같은 속도로 기후변화가 계속될 경우에는 2050년이 되면 산불 직후 삼림 재생이 가능한 지역은 4분의3 이하로 줄어들 것으로 예측됐습니다. 지구온난화를 완화하는 숲이 기후변화로 인해 잦아진 산불로 빠르게 훼손되고 되살리기는 어려워져 이전보다 더 큰 노력이 필요해졌다는 말입니다. 더이상 기후변화를 갖고 한가하게 탁상공론할 때가 아닙니다. 당장 편해지자고 지금 할 수 있는 일마저 미뤘다가는 호미로 막을 일을 가래로도 못 막는 상황이 올 것입니다.

시시각각 변하는 빛과 색을 화폭에 담고자 했던 인상주의 작품의 특색인 몽롱한 하늘이 실은 산업혁명으로 오염된 유럽의 대기를 표현한 것이라는 연구 결과가 나왔다. 31일(현지시간) 미국 국립과학원회보(PNAS)에 소르본대 기상학연구소의 애나 올브라이트와 피터 하이버스 하버드대 지구행성학 교수가 인상파 화가인 윌리엄 터너와 클로드 모네의 그림에 나타난 화풍과 색상 변화를 공기오염과 연결해 분석한 연구 결과가 실려 눈길을 끈다. 연구진은 터너가 1796∼1850년 그린 작품 60점과 모네가 1864∼1901년 그린 작품 38점을 분석한 결과 당시 유럽의 대기 오염이 심해지면서 두 화가의 작품도 점점 흐릿해졌다고 결론 내렸다. 영국 출신 터너(1775∼1851년)와 프랑스 화가 모네(1840∼1926년)는 서유럽에서 산업혁명이 한창이던 시기에 활동했다. 석탄을 연료로 태우는 공장들이 이산화황 등 오염물질을 뿜어냈고 대기에는 미세입자인 에어로졸이 가득했다. 에어로졸은 태양에서 오는 방사선을 흡수하고 분산하는데 방사선이 분산되면 먼 곳에 있는 물체 간 명암과 색의 차이가 줄어들면서 물체 간 경계를 분별하기 어렵게 만든다. 에어로졸은 또 눈으로 볼 수 있는 가시광선을 흩어지게 만들어 낮에 색조와 빛을 더 강렬하게 만든다고 연구진은 설명했다. 연구진은 터너와 모네의 그림에서 묘사한 사물의 윤곽이 배경과 비교해 얼마나 뚜렷한지 수학모델을 활용해 분석했고, 대기에 이산화황 농도가 증가함에 따라 사물의 윤곽도 더 흐릿해졌다고 밝혔다. 이런 변화의 약 61%가 이산화황 농도 증가와 비례했다고 측정했다. 또 세월이 흐르면서 작품이 더 강한 하얀 색조를 띠게 됐는데 역시 대기 오염 증가와 관련 있었다고 결론 내렸다. 연구진이 그림 속 풍경의 가시성을 측정한 결과 터너가 1830년 전에 그린 작품에서는 가시성이 평균 25㎞였지만 1830년 이후 평균 10㎞로 줄어들었다. 모네도 초기 작품의 가시성은 평균 24㎞였는데 이후 작품에서는 1㎞로 떨어졌다는 것이다. 연구진은 제임스 휘슬러, 귀스타브 카유보트, 카미유 피사로, 베르트 모리조 등 다른 인상파 화가 넷의 작품 18점을 분석했을 때도 비슷한 결론을 내렸다.연구진은 “더 흐릿한 윤곽과 더 하얀 색조로 바뀐 화풍은 대기의 에어로졸 농도 증가로 예상되는 시각적 변화와 일치한다”며 “이런 결과는 터너와 모네의 작품이 산업혁명 당시 대기 환경 변화를 포착했음을 보여준다”고 밝혔다. 연구진은 모네가 대기 오염에 영감을 얻었다는 사실을 다른 자료들을 통해서도 확인하려 했다고 밝혔다. 모네는 1900년 3월 4일 아내에게 보낸 편지에 “런던에서 가장 좋아하는 것은 안개”라며 “잠에서 깨어나 단 한 조각의 안개도 없는 것을 보고 겁이 났다. 몸을 가눌 수 없었고 이제 내 작품은 모두 끝장났다고 생각했다. 그러나 곧 불이 들어왔고 연기와 연무가 돌아왔다”고 적은 일도 하나의 보강 증거가 됐다.

로맨스 영화를 보면 중간 줄거리는 가지각색이지만 첫눈에 반한 남녀의 사랑이 이뤄지는 것으로 끝나는 경우가 많다. 많은 청춘남녀들은 영화나 드라마 같은 로맨스, 사랑을 꿈꾸지만 실현되는 경우는 적다. 많지는 않지만 현실의 로맨스가 이뤄지려면 필요한 요소가 무엇인지 사회심리학자, 뇌과학자, 행동과학자 등이 밝혀냈다. 미국 캘리포니아 국립영장류연구센터 신경과학·행동부, 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스), 노스웨스턴대, 노스웨스턴대 켈로그경영대학원, 뉴질랜드 오클랜드대, 캐나다 토론토대 공동 연구팀은 좋은 첫인상이 두 번째 만남을 촉진하고 로맨스로 이어질 가능성을 높인다고 7일 밝혔다. 다소 뻔한 결과 같지만 실제로 첫인상과 로맨틱한 사랑의 상관관계를 분석한 것은 처음이다. 이와 함께 다른 사람에게 인기 있는 사람이 둘만의 로맨스를 이어갈 때도 도움이 되는 것으로 확인됐다. 이 같은 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 11월 1일자에 실렸다. 연구팀은 온라인 데이트 사이트를 이용한 적이 있는 미국과 캐나다에 사는 성인 남녀 550명을 대상으로 약 6600건의 스피드 데이트 데이터를 활용했다. 연구팀은 실험 참가자들을 대상으로 스피드 데이트를 통해 2~3개월 동안 만났던 사람은 몇 명인지, 얼마나 오래 만났는지, 로맨틱한 감정이 시간이 지남에 따라 어떻게 변했는지 설문조사를 실시했다. 연구팀은 선택성, 인기성, 양립성 또는 궁합(Compatibility)이라는 세가지 요소가 만남의 결과에 어떻게 영향을 미치는지에 주목했다. 선택성(Selectivity)은 모든 사람을 좋아하기 때문에 그 중 한 명을 선택해 좋아한다는 것이며 인기성(Popularity)은 모든 사람이 좋아하는 사람에게 호감을 갖는 것을 의미한다. 양립성 또는 궁합은 설명할 수는 없지만 자신과 맞는 부분이 많다고 여겨 좋아하게 되는 것을 뜻한다. 분석 결과 사람들은 모든 사람들에게 인기가 있는 사람을 좋아하며 로맨틱한 관계를 추구할 가능성이 높은 것으로 나타났다. 그런데 인기성보다는 궁합이 로맨틱한 관계에 더 큰 영향을 미치는 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 인기성이나 궁합에 미치는 가장 중요한 배경은 첫인상인 것으로 확인됐다. 다른 사람에게 인기가 있는 사람을 주목하고 만났을 때 로맨스로 이어지는 것은 타인의 관심이라는 첫인상이 긍정적으로 영향을 미치기 때문이라는 설명이다. 연구를 이끈 캐나다 토론토대 에밀리 임페터 심리학과 교수(사회·성격심리학)는 “첫인상이 중요하다는 것은 잘 알려져 있지만 경연대회뿐만 아니라 남녀간 만남이 어느 정도 진행된 뒤에도 영향을 미친다는 사실은 이번에 처음 밝혀졌다”며 “남녀관계는 물론 대인관계에서도 첫인상은 오랜 동안 영향을 미친다”고 설명했다.

미국 하버드대 연구진의 잔혹한 동물실험이 전 세계 영장류학자와 동물보호단체로부터 비난을 사고 있다. 동물보호단체 PETA와 프랑스 매체 르몽드 등의 22일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 미국 하버드 의대 신경생물학자인 마거릿 리빙스턴 교수 연구진은 새끼 원숭이의 눈꺼풀을 봉합해 1년간 실명 상태로 두고, 시신경의 변화를 추적하는 실험을 했다. 해당 실험은 시력 장애를 연구하는 과정에서 이뤄졌으며, 실험 결과는 2020년 12월 미국 국립과학원회보(PNAS)에 실렸다. 연구진의 비윤리적인 동물실험은 여기에서 그치지 않았다. 연구진은 갓 출산한 어미 원숭이에게서 새끼를 떼어놓고 봉제 인형을 주는 실험을 했다. 영장류가 무생물에도 애착을 느끼는지 확인하기 위한 실험이었다.어미 원숭이는 새끼가 사라진 뒤 괴로움에 몸부림쳤다. 태어나자마자 떨어진 이들은 우리 안에서 반복적으로 원을 그리면서 돌아다니며 좌절감과 스트레스 반응을 보였다. 연구실은 이 실험이 인간의 모성 유대를 이해하는 데 도움이 되고, 유산이나 사산을 겪은 여성의 심리적 회복에 필요한 개입을 알아낼 수 있다고 주장했다. 해당 실험 결과는 지난해 9월 PNAS에 실렸다. 이 사실이 알려지자 지난 17일, 동물행동학자와 영장류 학자가 주축이 된 과학자 250명이 PNAS에 논문 철회를 요청하는 서한을 보냈다. 과학자들은 문제의 실험들이 비윤리적인 방식으로 진행됐다고 입을 모았다. 동물보호단체 PETA 역시 하버드대에 실험을 즉각 중단하라고 요구했다. PETA는 “실험은 잔인할 뿐만 아니라 결함도 많다”며 “하버드대는 이 끔찍한 실험실을 폐쇄하고 원숭이 관련한 모든 사진, 비디오, 진료기록 등을 즉시 공개해야 한다”고 목소리를 높였다. 태어난 날 눈 봉합, 3년간 시각 박탈된 '브리치스' 사례 판박이 문제의 동물실험은 1985년 캘리포니아대학 리버사이드 캠퍼스에서 구출된 새끼 짧은꼬리원숭이 ‘브리치스’ 사례를 떠올리게 하면서 더욱 공분을 샀다. 당시 동물보호단체가 연구실을 급습해 실험에 동원된 동물들을 구출했는데, 이때 눈에 붕대를 감고 머리에 전기 장치를 매단 채 비명을 지르는 브리치스를 발견했다. 동물보호단체가 브리치스의 붕대를 풀었을 때, 눈이 봉합돼 있는 것을 확인한 뒤 충격을 감추지 못했다. 조사 결과, 브리치스는 선천적 시각장애를 안고 태어난 어린아이들을 위해 고안된 음파장비를 실험하기 위한 ‘도구’였다. 브리치스는 태어난 당일 곧바로 두 눈을 봉합 당했고, 시각이 박탈된 상태로 3년간 실험에 동원되어야 했다. 강제로 시각을 빼앗은 채 3년 동안 키운 뒤 죽여서 시각, 청각, 운동 기능을 담당하는 뇌의 각 부분이 어떻게 달라졌는지 알아보는 게 연구진의 원래 계획이었다는 사실이 밝혀지면서 충격을 안겼다. 하버드대는 연구진 옹호…“원숭이 실명 실험, 치료제 개발에 중요한 역할” 이번에 논란이 된 리빙스턴 연구진 측은 “원숭이 실명 실험은 이미 종료되었고, 당시 이후 같은 실험을 반복한 적이 없다”고 해명했지만, 모성 애착 실험은 여전히 진행 중인 것으로 알려졌다.하버드대는 리빙스턴 연구진을 옹호했다. 하버드대 측은 리빙스턴 교수의 원숭이 실명 실험이 시각장애, 뇌 발달 등에 대한 중요한 지식을 제공하고 알츠하이머, 뇌암 치료제 개발에 중요한 역할을 했다고 밝혔다. 모성 애착 실험 역시 인간의 모성 유대를 이해하는 데 도움이 되고, 이 실험으로 유산이나 사산을 겪은 여성의 심리적 회복에 필요한 개입을 알아낼 수 있다고 주장했다. 실험을 이끈 리빙스턴 교수도 “동물 실험윤리에 관한 미국 농무부와 학내 규정, 동료들의 평가 등을 거쳤다”고 밝혔다.

새끼 원숭이의 눈꺼풀을 봉합해 1년간 실명 상태로 두고, 갓 출산한 어미 원숭이에게 새끼를 떼 놓고 봉제 인형을 내밀었다. 미국 하버드 의대 마거릿 리빙스턴의 연구실이 행한 실험에 학자들은 연구윤리 위반이라며 논문 철회를 요구하는 서한을 보냈고, 동물보호단체는 실험 중단을 촉구했다. 그러나 하버드대는 “인류의 이익을 위해 연구하는 과학자에게 인신공격이 우려된다”는 입장을 낸 채 일부 실험을 지속하고 있다. 르몽드가 22일(현지시간) 동물보호단체 PETA가 고발한 연구내용을 상세하게 전했다. PETA에 따르면 새끼를 빼앗긴 어미 원숭이는 1년간 좁은 공간에서 봉제인형만을 보고 지냈다. 어미 원숭이는 새끼 원숭이가 사라진 뒤 괴로움에 몸부림쳤다. 태어나자마자 떨어진 이들은 우리 안에서 반복적으로 원을 그리면서 돌아다니며 좌절감과 스트레스를 나타냈다. 연구실은 영장류가 무생물에도 애착을 느끼는지 확인하기 위한 실험이라며 지난 9월 미국 국립과학원회보(PNAS)에 그 내용을 실었다. 연구실은 이 실험이 인간의 모성 유대를 이해하는 데 도움이 되고, 유산이나 사산을 겪은 여성의 심리적 회복에 필요한 개입을 알아낼 수 있다고 주장한다. 동물 실험윤리에 관한 미국 농무부와 학내 규정, 동료들의 평가 등을 거쳤다며 모성 애착 실험을 계속하겠다고도 했다. 새끼 원숭이의 눈꺼풀을 봉합해 1년간 실명시킨 것에 대해 하버드대는 “실명 실험이 시각 장애, 뇌 발달 등에 대한 중요한 지식을 제공하고 알츠하이머, 뇌암 치료제 개발에 중요한 역할을 했다”고 두둔했다.그러나 동물행동학자와 영장류 학자가 주축이 된 과학자 250명은 해당 실험들이 비윤리적인 방식으로 진행됐다며 지난 17일 PNAS에 논문 철회를 요구하는 서한을 보냈다. 스코틀랜드 세인트앤드류대 영장류학자인 캐서린 호바이터는 PNAS에서 보낸 편지에서 “1960년대 이후 우리는 모성 분리에 의존하는 실험이 극도로 위험하다는 것을 알고 있다. 다른 방식으로도 실험을 더욱 잘 할 수 있다”고 말했다. PETA 역시 “실험은 잔인할 뿐만 아니라 결함도 많다”며 “하버드대는 이 끔찍한 실험실을 폐쇄하고 원숭이 관련한 모든 사진, 비디오, 진료기록 등을 즉시 공개해야 한다”고 목소리를 높였다. 신경학자이자 프랑스 국립보건의료연구소 윤리위원장인 에르베 쉬네바이스는 과거 동물 실험을 언급하며 “요즘은 동물의 고통에 대한 민감도가 많이 바뀌었다”며 “과학이 우리의 관행에 대한 사회적 인식에서 예외대상이 될 수 없으며 (과학자들의 방법론이 시대와 맞지 않다면) 대안적인 해결책을 찾아야 한다”고 강조했다. 뇌에 칩이식 해 죽자 “안락사했다” 일론 머스크 테슬라 창업자 겸 최고경영자(CEO)가 2016년 설립한 뇌신경 과학 벤처기업 뉴럴링크 역시 원숭이 학대 논란이 불거진 바 있다. 뉴럴링크는 돼지와 원숭이의 뇌에 이 칩을 이식하는 실험을 진행해 왔으며 동물시험 결과 긍정적인 효능을 확인했다고 밝혔다. 지난해 4월에는 유튜브에 AI 마이크로 칩을 뇌에 이식한 원숭이가 생각만으로 ‘퐁’이라는 비디오게임을 하는 영상을 공개했다.그러나 뉴럴링크의 이러한 실험 과정에 대해 최근 동물권 보호단체 ‘책임 있는 의학을 위한 의사 위원회(PCRM)’은 뉴럴링크가 동물복지법을 위반했다며 미국 연방정부 조사를 요구했다. 원숭이 뇌에 칩을 이식하는 과정에서 극도의 고통을 안겼고 실험에 참가한 원숭이 23마리 중 15마리도 후유증으로 숨졌다는 것이다. PCRM은 “정보 공개 청구 소송을 통해 약 700장의 원숭이 실험 기록과 부검 보고서를 확보했고 이 문서를 토대로 뉴럴링크와 데이비스 캘리포니아대(UC 데이비스)가 위법한 실험을 했다”고 주장했다. 뉴럴링크는 이같은 주장에 대해 숨진 원숭이 중 상당수는 시체에 이식 수술을 할 수 있도록 연구와 관련 없는 안락사 관련 조건을 만족한 원숭이를 안락사시킨 후 진행됐다고 밝혔다. 부적합한 특수 수술용 접착제를 써서 원숭이를 사망에 이르게 했다는 지적에 대해서도 뉴럴링크는 1마리만 미국 식품의약국(FDA) 승인 접착제인 ‘바이오글루’를 사용한 후 수술 합병증으로 안락사됐다고 밝혔다. 원숭이들이 스트레스로 손가락을 자르는 등 자해한 것으로 보인다는 주장에 대해서는 실험에 쓰인 붉은털 원숭이의 습성에서 비롯된 결과로 보인다고 밝혔다. 붉은털 원숭이는 서로 공격하며 갈등을 해결하는 경우가 많은데 이 과정에서 부상을 입었다는 것이다. 뉴럴링크는 “프로젝트에 참여한 동물에게 그러한 부상은 발생하지 않았다”며 “모든 새로운 의료기기와 치료법은 윤리적으로 인간에게 시험되기 전에 동물에게 시험되야 하고 뉴럴링크도 여기에서 벗어날 수 없다”고 밝혔다.“한 국가의 위대함과 도덕적 진보는 그 나라의 동물들이 받는 대우로 짐작할 수 있다”는 간디의 말이 틀리지 않다고 믿습니다. 그것은 법과 제도, 시민의식과 양심 어느 하나 빠짐없이 절실하게 필요한 일이기 때문입니다. 어떠한 생명이, 그것이 비록 나약하고 말 못하는 동물이라 할지라도 주어진 삶을 온전히 살다 갈 수 있는 사회가 되기를 바라는 마음에서 노견일기를 씁니다. 세상의 모든 슬픔을 유난이라고는 말하지 않았으면 좋겠습니다.

올해 노벨상 시작을 알린 노벨생리의학상은 ‘DNA 고인류학’이라는 연구 분야를 만들어 낸 스반테 페보 독일 막스플랑크 진화인류학연구소장에게 돌아갔다. 페보 소장의 연구는 지금은 멸종된 현생인류의 사촌뻘인 네안데르탈인과 데니소바인들의 비밀을 밝혀냈다. 페보 박사의 수상 덕분에 대중들도 고인류학 연구 성과에 대한 관심이 높다. 이런 가운데 네안데르탈인에 대한 새로운 연구 결과들이 발표돼 주목받고 있다. 이번 연구도 페보 소장이 이끄는 막스플랑크 진화인류학연구소가 주도했다. 여기에 프랑스, 이스라엘, 영국, 러시아, 이탈리아, 오스트리아, 폴란드, 호주, 캐나다 연구진이 가세해 10개국 18개 연구기관으로 구성된 국제 공동연구팀은 네안데르탈인 DNA 분석으로 지금까지 베일에 싸여 있던 네안데르탈인 가족, 소집단 사회 구조를 밝혀냈다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 10월 20일자에 실렸다.연구팀은 약 5만 4000년 전 네안데르탈인이 사라진 또 다른 인류 데니소바인과 함께 공존했던 것으로 알려졌던 러시아 남부 시베리아 알타이산맥에 위치한 차기르스카야 동굴과 오크라드니코프 동굴에 주목했다. 여기서 발견된 네안데르탈인 17명의 유골 DNA와 미토콘드리아 DNA를 분석했다. 17구의 유골 중 연구팀이 성별과 연령을 정확히 특정한 것은 13구다. 남성 7명, 여성 6명으로 8명은 어른, 5명은 아동 청소년인 것으로 밝혀졌다. 연구팀이 혈통 분석에 많이 쓰이는 미토콘드리아 DNA를 조사한 결과 이들은 아버지와 10대 딸, 아들, 사촌과 고모, 할머니 등 친인척 관계인 것으로 확인했다. 또 네안데르탈인들은 각 집단 간 고립된 상태에서 살아간 것이 아니라 공동체 간 교류도 활발했던 것으로 밝혀졌다. 공동체의 교류를 이끈 것은 주로 여성인 것으로 분석됐다. 유전체 분석 결과 부계에서 물려받은 것보다 모계에서 물려받은 것이 훨씬 많이 검출됐다. 이를 바탕으로 계산한 결과 20명 안팎의 소집단에서도 여성의 60% 이상은 다른 공동체에서 옮겨 온 것으로 조사됐다.또 하나의 연구에도 막스플랑크 진화인류학연구소 연구팀이 참여해 명실상부한 고인류학 선도연구기관임을 보이고 있다. 프랑스, 독일, 스페인, 영국, 브라질, 남아프리카공화국, 캐나다 7개국 15개 연구기관은 네안데르탈인이 육식성이었을 가능성이 높다고 23일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 10월 18일자에 게재됐다. 먹이사슬에서 어떤 위치에 있는지 판단을 하기 위해 과학자들은 화석에서 단백질을 추출하고 뼛가루에 있는 질소 동위원소를 분석한다. 그렇지만 온대 지역에서 발견된 화석이 아니거나 5만년 가까운 시기의 시료에서는 질소 동위원소 분석법을 사용할 수 없다. 이에 연구팀은 스페인과 프랑스 지역에서 발굴된 네안데르탈인의 치아 법랑질을 이용해 아연 동위원소 비율을 분석했다. 동시대를 살았던 것으로 추정되는 육식동물과 초식동물 뼈에 대해서도 같은 실험을 했다. 보통 아연 동위원소 비율이 낮을수록 육식동물일 가능성이 높은 것으로 알려져 있다. 조사 결과 네안데르탈인은 동물의 피는 섭취하지 않고 살과 골수를 주로 섭취한 것으로 확인됐다. 또 네안데르탈인 아이는 두 살이 되기 전에 젖을 뗀 것으로 분석됐다.

2022년 노벨생리·의학상은 멸종한 인류의 유전체를 연구한 스웨덴 출신 독일인 진화유전학자인 스반테 페보(67) 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 박사에게 돌아갔다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 3일(현지시간) 올해 노벨생리·의학상 수상자를 발표하면서 “페보 박사는 멸종된 인류의 게놈과 인간 진화에 관한 연구를 통해 현생 인류의 면역체계가 감염에 어떻게 반응하고 인류가 인간다움을 만드는 것이 무엇인지를 밝혀내 인류의 과학과 의학 발전에 크게 기여했다”고 수상 업적을 평가했다. 페보 박사는 네안데르탈인의 뼈를 구해 유전자 분석을 해 아시아와 유럽인들의 유전자 중 5%가 네안데르탈인으로부터 왔다는 연구는 물론 네안데르탈인과 또 다른 사라진 인류 데니소바 사이에서 태어난 화석까지 발견해 인류 기원 연구의 새로운 장을 열었다. 페보 박사의 연구 덕분에 피부 유전자, 크론병, 당뇨병 같은 몇몇 질병 유전자들이 사라진 인류인 네안데르탈인이나 데니소바인에게서 물려받았다는 것을 이해할 수 있게 됐다. 또 코로나19 유행이 시작된 이후 코로나 바이러스에 대항하는 유전자가 네안데르탈인에게서 왔다는 연구결과를 미국국립과학원에서 발행하는 ‘PNAS’에 발표해 주목받기도 했다. 최근 노벨과학상 수상자는 2~3명이 공동 수상하는 추세를 보이고 있는데 페보 박사는 이번에 단독 수상했다. 2016년 세포의 자가포식 기능을 밝혀내 노벨생리·의학상을 단독 수상한 일본 오스미 요시노리 일본 도쿄공업대 교수 이후 6년 만이다. 페보 박사의 아버지는 스웨덴 생화학자 수네 베리스트룀(1916~2004)으로 1982년 노벨생리·의학상을 공동 수상했다. 페보 박사는 베리스트룀의 혼외자식이기는 하지만 7번째 부자 노벨상 수상자로 이름을 올리게 됐다. 페보 박사가 쓴 ‘잃어버린 게놈을 찾아서’는 2014년 ‘아마존 올해의 책’으로 선정됐고 국내에서도 과학분야 베스트셀러였다.

2022년 노벨 생리·의학상은 멸종한 인류의 유전체를 발견한 스웨덴 출신 독일인 과학자에게 돌아갔다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 3일(현지시간) 올해 노벨 생리·의학상 수상자로 진화유전학자인 스반테 페보(67) 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 박사를 선정했다고 발표했다. 노벨위원회는 “페보 박사는 멸종된 인류의 게놈과 인간 진화에 관한 연구를 통해 현생 인류의 면역체계가 감염에 어떻게 반응하고 인간다움을 만드는 것이 무엇인지를 밝혀내 인류의 과학과 의학 발전에 크게 기여했다”고 수상업적을 평가했다. 페보 박사는 네안데르탈인의 뼈를 구해 유전자 분석을 해 아시아와 유럽인들의 유전자 중 5%가 네안데르탈인으로부터 왔다는 연구는 물론 네안데르탈인과 또 다른 사라진 인류 데니소바 사이에서 태어난 화석까지 발견해냈다. 페보 박사의 연구 덕분에 피부 유전자, 크론병, 당뇨병 같은 몇몇 질병 유전자들이 사라진 인류인 네안데르탈인이나 데니소바인에게서 물려받았다는 것을 이해할 수 있게 됐다. 페보 박사는 코로나19 유행이 시작된 이후 코로나 바이러스에 대항하는 유전자가 네안데르탈인에게서 왔다는 연구결과를 미국국립과학원에서 발행하는 ‘PNAS’에 발표해 주목받기도 했다. 경희대 의학전문대학원 생화학분자생물학교실 김성수 교수는 “그동안 고인류학은 현장에서 몇 안되는 유골을 발굴해 형태학적 분석으로 온갖 추측을 하는 학문으로 인식됐는데 페보 박사는 DNA 분석이라는 과학적 증거를 토대로 인간의 본질과 인류 기원을 연구하는 DNA인류학이라는 새로운 학문분야를 새로 만들었다”라고 “이 분야는 실용성도 떨어져 새로운 의학기술을 개발하는 데 직접적 도움을 주지 못하기 때문에 노벨과학상 받기는 쉽지 않았는데 이번 수상은 놀랍다”고 말했다. 최근 노벨과학상 수상자는 2~3명이 공동 수상하는 추세를 보이고 있는데 페보 박사는 이번에 단독 수상했다. 2016년 세포의 자가포식 기능을 밝혀내 노벨생리의학상을 단독 수상한 일본 오스미 요시노리 일본 도쿄공업대 교수 이후 6년만이다. 페보 박사의 아버지는 스웨덴 생화학자 수네 베리스트룀(1916~2004)으로 1982년 노벨생리의학상을 공동 수상했다. 페보 박사는 베리스트룀의 혼외자이기는 하지만 7번째 부자 노벨수상자로 이름을 올리게 됐다. 페보 박사가 쓴 ‘잃어버린 게놈을 찾아서’는 2014년 ‘아마존 올해의 책’으로 선정됐고 국내에서도 과학분야 베스트셀러였다. 상금은 1000만 스웨덴크로나(13억 70만원)다.

2023학년도 대학수학능력시험(수능)이 45일 앞으로 다가왔다. 많은 수험생이 수능 당일까지 1점이라도 더 올리기 위해 책상 앞에 좀더 오래 앉아 있고, 조금이라도 더 기억하려고 반복해서 외우고 공부한다. 많은 학부모와 교사들은 공부를 잘할 수 있는 비결을 ‘반복 학습’과 ‘무거운 엉덩이’로 알고 있다. 오랜 시간을 투자해 학습 내용이 몸에 체화되는 게 중요하다는 의미다. 학습심리학자, 뇌신경학자, 수학자들도 이런 방식이 맞는지 궁금했던 것 같다. 미국 미시건대, 펜실베이니아대, 텍사스 오스틴대, 스탠퍼드대 심리학과와 펜실베이니아 웨스트체스터대 수학과 연구자로 구성된 연구팀은 순수한 의지력에 의존해 억지로 참고 공부하는 학생들보다 목표 의식을 갖고 전략적으로 자기통제를 할 수 있는 학생들의 성적이 더 높은 것을 확인했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 9월 28일자에 실렸다. 연구팀은 미국의 대학입학자격시험 SAT를 앞두고 있는 1만 9882명의 고등학생을 대상으로 추적 조사를 했다. 연구팀은 SAT를 보기 전 학생들에게 주변의 수많은 유혹을 어떻게 피하고 공부했는지, 공부에 대한 동기부여는 어떤 방식으로 했는지와 관련한 설문조사를 했다. 그다음 학생들의 SAT 성적과 설문조사 결과를 비교 분석했다.그 결과 무조건 ‘참고 견디며’ 오랜 시간 공부한 엉덩이 무거운 학생들은 학습 일정과 시간을 짜 일정 시간 집중적으로 공부한 학생들에 비해 성적이 낮았다. 뻔한 얘기 같지만 자신이 집중할 수 있는 시간과 장소를 파악해 공부 시간만큼은 주변의 모든 유혹을 떨치고 집중적으로 공부하는 것이 학습효율을 높인다는 것이다. 앤절라 더크워스 펜실베이니아대 교수(행동심리학)는 “이번 연구 결과는 학습효율을 높이기 위해서는 목표 달성을 위한 계획과 전략적 자기통제 전략을 갖고 있어야 한다는 것을 보여 주고 있다”고 말했다. 인내심처럼 기억에도 전략이 필요하다는 연구 결과도 나왔다. 뉴욕대 신경과학연구센터, 인문학연구센터 연구팀은 장기기억은 경험의 반복 횟수만큼이나 자극의 강도 순서에 따라 결정되는 경향이 크다고 이날 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 9월 27일자에 실렸다. 연구팀은 캘리포니아 바다민달팽이에게 전기충격을 주면서 장기기억 형성 실험을 했다. 캘리포니아 바다민달팽이는 기억 메커니즘을 분자·세포 수준에서 파악할 때 많이 쓰이는 동물이다. 실험 결과 반복 자극보다는 자극 패턴에 따라 장기기억이 훨씬 쉽게 형성되는 것으로 확인됐다. 자극의 순서가 ‘약-강’일 때가 ‘강-약’보다 쉽게 장기기억으로 바뀐다는 것이다. 사람의 학습에 적용한다면 자신이 좋아하는 공부를 한 뒤 어려운 공부로 넘어가는 것이, 어려운 과목 공부로 힘을 뺀 뒤 쉬운 과목을 공부하는 것보다 학습효율이 높고 내용도 오래 기억할 수 있다는 말이다. 토머스 카레브 뉴욕대 교수(신경과학)는 “이번 연구에서 장기기억은 사건이 단순히 반복되면서 축적돼 생기는 게 아니라 어떤 순서로 자극을 주는가에 영향을 받았다”며 “사람의 학습에 적용한다면 무조건 반복해 외운다고 잘 기억할 수 있는 게 아니라 강약 조절을 통한 전략적 기억법을 사용해야 한다는 것”이라고 설명했다.

지구 온난화는 기상 변화 뿐만 아니라 지구 생태계에 다양한 영향을 미친다. 온난화로 인해 땅 온도가 높아지면 농작물에 악영향을 미치는 해충이 살아남기 쉬워 수확량이 줄어들고, 결국 식량난을 초래할 수 있다는 분석 결과가 나왔다. ‘겨울이 따뜻하면 이듬해 작물 수확량이 떨어진다’는 농가의 암묵지를 실험적으로 증명한 것이다. 미국 노스캐롤라이나주립대 곤충학·식물병리학과, 미 농무부 농업연구소, 캐나다 온타리오주 농림부 연구진을 중심으로 한 33개 공동 연구팀은 토양 온도를 바탕으로 채소 작물을 황폐화시키는 해충 중 하나인 ‘옥수수 귀벌레’ 확산을 효과적으로 예측할 수 있다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 9월 6일자에 실렸다. 옥수수 귀벌레라고 불리는 큰담배밤나방(Helicoverpa zea)은 옥수수, 목화, 대두, 고추, 토마토를 비롯해 각종 채소 작물을 황폐화시키는 해충이다. 연구팀은 미국 전역을 북위 40도 이하 남방, 북위 40~55도 중위도, 북위 55도 이상 북방지역 3개 구역으로 나눠 1950년부터 2020년까지 각 지역별 기온 변화와 작물 수확량, 해충 피해 정도를 분석했다. 40도 이하 남방은 겨울에도 해충이 살 수 있는 구역이며, 북위 55도 이상에서는 겨울철에는 해충이 절대 살 수 없는 지역이다. 북위 40~55도는 겨울철의 온도 변화에 따라 해충 생존 가능성이 변하는 구역이다. 분석 결과, 1981년 이후 남방지역은 3%씩 확대되고 중간지역과 북방지역은 점점 줄고 있는 것으로 확인됐다. 특히 2074~2099년이 되면 남방지역은 현재보다 두 배 이상 늘어나 대부분 지역에서 해충이 겨울에도 살아남을 수 있게 될 것이라고 분석됐다. 특히 겨울철이 추운 것으로 알려진 미국 북부 미네소타 같은 경우는 1950년부터 2021년까지 겨울에 옥수수 귀벌레가 살아남지 못했으나 세기 말이 되면 미국 전역에서 겨울철에도 해충이 월동할 수 있는 것으로 예측됐다. 연구를 이끈 더글러스 로튼 노스캐롤라이나주립대 박사(토양생태학)는 “이번 연구는 기후변화로 인해 해충의 월동 지역이 점점 북상할 수 있다는 것을 보여준다”며 “해충 확산에 대해 사전에 예측할 수 있다면 살충제 사용량을 조절해 농가의 재정 부담은 물론 환경에 대한 부담을 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다.

최근 인기를 끈 드라마 ‘이상한 변호사 우영우’의 주인공 우영우는 자폐스펙트럼 증후군을 앓고 있지만 보고, 듣고, 느낀 것을 정확히 기억해내는 ‘포토그래픽 기억력’을 가지고 있다. 학생이나 시험을 앞둔 수험생들은 우영우 같은 포토그래픽 기억력을 가졌으면 하는 생각을 한 번쯤 하게 된다. 기억력을 타고나지 못한 일반인이라도 기억을 높이기 위한 다양한 기억술들이 있다. 그런데 뇌신경과학자들이 열심히 공부한 것들을 까먹지 않기 위해서 가장 중요한 것은 ‘잠’과 ‘학습 환경’이라는 연구 결과를 내놨다. 독일 튀빙겐대 의료심리학 및 행동신경생물학 연구소, 통합신경과학연구센터, 국제 막스플랑크 연구스쿨, 헬름홀츠 당뇨 및 대사질환연구소 공동 연구팀은 깨어있는 동안 만들어진 기억을 장기 기억으로 이동시키는 핵심은 ‘충분한 잠’과 ‘일정한 학습환경’이라고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 8월 16일자에 실렸다. 깨어 있는 동안 학습한 것들이 장기 기억으로 전환되기 위해서는 수면이 중요하다는 연구 결과들은 이전에도 있었다. 연구팀은 잠자고 있을 때 이외에 깨어있을 때도 기억력을 높이는 방법을 연구했다.연구팀은 생쥐 21마리를 두 집단으로 나눈 뒤 새로운 물건에 노출시키거나 학습을 시킨 뒤 한 그룹은 바로 잠을 재웠고, 다른 집단은 2시간 동안 깨어있도록 했다. 또, 연구팀은 학습을 시킨 뒤 전혀 다른 환경으로 옮겨 잠을 자거나 깨어있도록 했다. 그 결과, 이전 연구 결과들과 마찬가지로 잠을 충분히 잔 생쥐들이 잠을 못 잔 생쥐들보다 기억력이 더 우수한 것으로 나타났다. 그렇지만 학습 후 생활 공간을 바꾸면 잠을 충분히 자더라도 이전보다 기억력이 떨어지는 것으로 나타났다. 생활 공간이 바뀌면 깨어있을 때 기억 수준은 비슷하지만 장기 기억으로 쉽게 옮겨지지 않는다는 설명이다. 이번 연구를 이끈 신경과학자 얀 보른 튀빙겐대 의대 교수는 “이번 연구는 기억력을 높이기 위해서는 주변 환경을 안정적으로 유지하는 것이 중요하고 충분한 수면을 취하라는 것을 재확인시켜주고 있다”고 설명했다.

지난주 중부지방은 장마 때보다 더 많은 비가 내렸다. 이전과 비교했을 때 이런 비정상적인 날씨는 점점 잦아지고 있다. 극한 기상은 지구온난화로 인한 기후변화가 직간접적으로 영향을 미치기 때문에 발생한다. 국내 연구진은 이런 극한 날씨들이 남극 앞바다의 상태에 따라 달라진다는 점을 확인했다. 울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학과, 미국 콜로라도 볼더대 대기해양과학과, 캘리포니아 샌디에고대(UCSD) 스크립스 해양연구소 공동 연구팀은 남극 앞바다의 기후변화가 태평양 수온 변화에 영향을 미쳐 한국을 비롯한 중위도 날씨를 바꾼다고 16일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 8월 15일자에 실렸다. 기존 기후모델에서는 남극 앞바다의 냉각이 남반구 열대 지역의 강우 상태에 영향을 미치는 이유를 정확히 밝혀내지 못했다. 이에 연구팀은 해양, 대기, 지표면, 해빙을 종합적으로 시뮬레이션해 기후를 분석하는 ‘기후모델’을 이용해 남극해의 수온이 적도 태평양과 중위도 날씨에 미치는 영향을 조사했다. 그 결과, 온난화로 남극 빙하가 녹아 남극해 수온이 낮아지면 열대 동태평양 수온이 낮아지고, 그 영향으로 열대지역 비를 뿌리는 강우가 북쪽으로 이동하는 원격상관 현상이 나타난다는 사실을 확인했다. 원격상관 현상은 멀리 떨어진 지역의 국지적 기후변화가 다른 지역의 기후변화를 변화시키는 것으로, 흔히 ‘북경에서 나비의 날개짓이 뉴욕에 폭풍을 일으킨다’는 말로 표현된다. 태평양 수온 변화는 한국을 비롯한 중위도 지역 기후에 영향을 준다. 적도 동태평양이 서태평양보다 차가운 라니냐 현상이 있을 때 미국 캘리포니아 지역이 극심한 가뭄에 시달리는 것이 대표적 사례이다. 그렇지만 지금까지 기후모델에서는 태평양 수온 변화의 원인을 제대로 밝혀내지 못해 중위도 기후 예측에 실패했다. 강사라 UNIST 교수는 “이번 연구에서는 오존층 파괴나 남극 담수 유입으로 남극 앞바다가 부분적으로 냉각되면서 라니냐 현상과 비슷한 태평양 수온 패턴이 나타난다는 것을 보여주고 있다”며 “남극 앞바다의 냉각이나 온난화에 의한 효과가 전 지구에 영향을 미친다는 것을 확인한 것”이라고 설명했다.

당신의 최애 음식이 환경에 나쁠 수 있다고 생각해본 적 있는가. 이제 영국 옥스퍼드대 등 국제 연구팀은 식품 5만 7000여 종에 대한 환경 영향 평가 연구를 통해 해답을 제시했다. 연구팀은 이번 연구를 위해 각 식품을 온실가스 배출과 토지 사용, 물 공급, 부영양화 지수(유기물질 배출에 따른 생태계 영향)라는 4가지 항목으로 평가했다고 밝혔다. 분석 등을 이유로 식품 100g 기준으로 각 점수를 하나로 통합했다고 덧붙였다.　 연구팀은 이번 연구를 위해 전 세계 119개국 농가 3만 8000여곳에 대한 연구자료 등 식량 생산이 환경에 미치는 영향에 관한 연구 논문 570건도 검토했다.분석 결과, 환경에는 소고기와 양고기 같은 육류가 가장 나빴다. 그중 말린 육포가 최악으로 나타났다. 육식을 즐기는 사람에겐 나쁜 소식이 아닐 수 없다. 그다음으로는 견과류·말린 과일, 커피, 치즈, 생선·해산물, 차(茶), 파이·키슈·파티음식, 잼, 초콜릿, 즉석식품이 순서대로 나빴다. 어떤 사람들은 환경을 따지면 먹을 게 없다고 말할지도 모른다. 그러나 연구팀은 식물성 고기 등 육류 대체품에 대해서도 환경 영향을 평가했다. 결과는 대다수 육류 대체품이 기존 육류보다 환경에 미치는 영향은 5분의 1에서 10분의 1 이하였다. 육류를 대체품으로 먹으면 환경 영향을 줄일 수 있다는 것이다. 환경 영향만 놓고 보면 스포츠·에너지 음료가 가장 낮았다. 이 밖에 콜라 등 탄산음료, 스쿼시·코디얼(과일주스 희석음료), 구운 감자, 감자칩, 어니언링, 쌀, 랩(토르티야)·피타빵·난빵, 주스·스무디, 올리브·피클·처트니 순으로 환경 영향 점수가 낮았다. 연구팀은 “이번 결과는 소비자뿐만 아니라 기업과 정책입안자도 환경에 더 나은 결정을 하는 데 영향을 줄 것”이라고 밝혔다. 자세한 연구 결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호(8월 8일자)에 실렸다.

코로나19가 미국 생명공학 기술로 탄생했을 가능성이 있다는 주장이 나왔다. 4일(현지시간) 영국 데일리메일 등에 따르면, 세계적인 경제학자 제프리 삭스 미국 컬럼비아대 석좌교수는 최근 코로나19가 자연에서 우연히 나온 것이 아니라 생명공학 기술로 탄생한 결과물로 실험실에서 유출됐을 가능성이 있다고 주장했다. 이런 발언은 지난달 중순 스페인 싱크탱크 게이트센터가 주최한 국제 콘퍼런스에서 나왔다. 삭스 교수는 자신이 랜싯 코로나19 위원회 위원장 자리를 맡고 있어 견해를 밝히기가 난처하다면서 코로나19는 생명공학 결과물이지 자연에서 나온 것이 아닐 수도 있다고 거듭 강조했다. 랜싯은 세계적인 의학 저널로, 코로나19 팬데믹(세계적 대유행) 이후 코로나19에 대한 공정하고 지속적인 대책을 마련하고 지원하고자 코로나19 위원회를 만들었다. 그러나 삭스 교수는 코로나19가 생명공학 결과물인지 확신할 수 없다고 인정했다. 그런데도 “이 문제에 대한 충분한 증거가 있다. 조사를 해야 하지만, 미국이나 다른 어떤 나라에서도 이뤄지지 않고 있다”고 지적했다. 삭스 교수는 지난 5월에도 같은 대학 동료인 닐 해리슨 분자약리학·치료학 교수와 함께 코로나19가 실험실에서 유출됐을 가능성이 있다며 미국에 독립적인 조사를 촉구하는 의견서를 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표했다. 두 교수는 해당 글에서 “바이러스 데이터베이스와 생물학 표본, 바이러스 염기서열, 이메일 기록, 실험실 노트 등 모든 것은 펜데믹 기원을 밝히는 데 도움이 될 수 있다. 그러나 이 중 어떤 증거도 독립적이고 투명하며 과학적인 조사를 받지 않고 있다”고 주장했다. 두 교수는 또 코로나19가 생명공학 결과물임을 나타내는 지표로 바이러스 스파이크 단백질의 주요 부분에 있는 아미노산 배열 8개가 사람의 기도 세포에서 발견되는 아미노산 배열과 유사하다는 점을 지적했다. 삭스 교수는 국제 기고 전문 매체인 ‘프로젝트 신디케이트’에도 글을 올려 “만일 바이러스가 실험실에서 나온 것이라면 중국 연구자를 이용할 수 있게 된 미국의 생명공학 기술과 노하우로 만들어졌을 것”이라고 주장했다. 그러면서 “코로나19 기원에 대한 진실을 알려면 중국 우한 발생에 대한 조사뿐만 아니라 팬데믹 전 미국 측 관련 연구와 국제 지원, 기술 라이센스에 대한 조사가 필요하다”고 덧붙였다. 그러나 비평가들은 삭스 교수를 시진핑 중국 국가주석의 선전가라고 비난하고 있다. 삭스 교수는 과거 중국 신장 자치구 인권 문제에 대한 미국 측 비판에 순수하지 못한 선전 동기가 있다는 내용의 트윗을 올렸다가 삭제한 바 있으며, 중국 화웨이 최고재무책임자(CFO) 멍완저우 부회장의 체포를 비판했다가 미국 내에서 여론의 뭇매를 맞기도 했다.

코로나19는 물론 최근 원숭이두창을 비롯한 신·변종 감염병이 일상을 위협하고 있다. 이 때문에 병원균으로부터 자신을 보호할 수 있는 항균 기술에 관한 관심이 높아지고 있다. 한국과 일본 공동 연구진이 피부 감각을 그대로 유지하면서 감염을 예방할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국생명공학연구원 감염병연구센터, 한국전자통신연구원(ETRI), 일본 도쿄대 전자공학과 공동 연구팀은 피부 일체형 항균 나노메시 패치를 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 지금까지 병원균을 막기 위해서는 알코올류를 이용한 소독과 위생장갑 같은 보호 제품을 활용했다. 알코올 소독은 사용 후 감염원에 다시 노출될 경우 재오염될 수 있고 자주 사용하면 수분 증발로 인해 피부를 건조하게 만든다. 위생장갑은 오염원에서 보호받을 수는 있지만, 표면 오염으로 교차감염원이 되기도 한다. 또 오래 사용할 때 안쪽에 땀이 차고 피부 감각을 떨어뜨릴 수 있다. 연구팀은 항균 효과가 입증된 구리를 신축성 고분자 메시 나노섬유에 코팅할 수 있는 기술을 개발했다. 장갑처럼 만들어 피부에 밀착시킬 수 있으며 스프레이처럼 뿌려서 피부에 얇은 막을 만들어 사용할 수도 있다. 피부에 일체화된 상태에서도 구리 나노 메시의 다공성 구조로 인해 피부 고유의 습도와 열적 감각을 유지할 수 있는 것이 확인됐다. 항균성이 높아 구리 나노메시에 노출된 대장균 박테리아는 1분 뒤 99.999%가 소멸됐고, 인플루엔자A 바이러스는 10분 뒤 같은 수준으로 사라지는 것이 관찰됐다. 특히 반복된 사용에도 유사한 효과를 보였다. 연구팀은 이번에 개발한 항균 나노메시 패치 기술은 마스크나 장갑뿐만 아니라 의류 등 다양한 분야에 활용 가능할 것으로 기대했다. 연구를 이끈 권오석 생명공학연구원 박사는 “이번 연구는 항균성이 뛰어난 구리 나노구조와 피부 일체화를 가능하게 만드는 나노메시 기술을 더한 것”이라며 “이번 기술을 활용하면 피부를 감염성 병원균들로부터 장기간 보호할 수 있어 다양하게 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

미국의 과학자들이 유전자 편집기술로 햄스터를 온순하게 만들려다 되려 난폭하게 바꿔놨다. 영국 데일리메일 4일자 보도에 따르면, 미 조지아주립대 연구팀은 햄스터를 대상으로 유전자 편집기술을 사용해 ‘바소프레신 수용체 1A’(Avpr1A)를 제거하고 행동을 관찰하는 실험을 진행했다. Avpr1A은 바소프레신의 3가지 주요 수용체 중 하나로, 뇌의 시상하부에서 생성되고 뇌하수체 후엽에서 분비되는 펩타이드 호르몬인 바소프레신과 결합해 바소프레신의 작용을 세포에 전달하는 분자다. 바소프레신은 체내 체액의 삼투압을 감지해 신장에서 물의 재흡수를 촉진하고 배설을 억제하는 항이뇨 호르몬이지만, 공격성과 사회적 소통 등 사회적 행동에도 영향을 미친다고 알려졌다. 연구팀은 이번 실험에서 Avpr1A의 비활성화 이후 바소프레신 영향이 줄어들어 햄스터의 공격성과 사회적 소통이 감소할 것으로 예상했다. 하지만 결과는 정반대로 나타났다. 심지어 Avpr1A가 없는 햄스터는 수컷이든 암컷이든 상관없이 높은 공격성을 나타내기 시작했다. 결국 햄스터들끼리 서로 물고 뜯고 쫓는 상황까지 벌어졌다. 연구를 이끈 H. 엘리엇 앨버스 교수는 “바소프레신 수용체인 Avpr1A는 바스프레신의 작용을 전달하는 대신 억제하는 방향으로 작용하는 것 같다. 이번 발견은 뇌의 특정 영역뿐만 아니라 뇌 전체에 존재하는 수용체 작용에 대해 생각할 필요가 있음을 시사한다”고 말했다. 연구팀은 또 이번 결과는 사람에게도 통용될 수 있다고 밝혔다. 그러면서 사회적 행동에서 바소프레신의 역할을 이해하면 자폐증에서 우울증에 이르는 다양한 신경정신질환에 대한 효과적인 치료법도 찾을 수 있다고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr