SF를 좋아하는 마니아들은 세계 3대 SF 작가로 꼽히는 아이작 아시모프가 쓴 ‘환상 여행’(Fantastic Voyage)이란 작품을 영화로 보거나 책으로 접해 봤을 것입니다. 1966년에 영화로 만들어져 국내에서는 ‘바디 캡슐’이란 이름으로 소개됐고 ‘마이크로 결사대’, ‘두뇌로의 여행’ 등 다양한 제목의 책으로 번역되기도 했습니다. 뇌출혈로 인해 혼수상태에 빠진 과학자를 살려내기 위해 주인공들이 초미니 잠수함을 타고 환자의 몸속으로 들어갑니다. 혈관을 타고 뇌로 들어가 레이저를 비롯한 각종 첨단 장비로 뇌를 치료한 다음 환자가 흘리는 눈물을 타고 밖으로 나온다는 내용입니다. 머리카락 굵기의 10만분의1 정도에 불과한 나노미터(㎚) 크기의 물질을 조작하고 제어하는 나노공학이 등장하기 전인 1960년대에는 정말 상상 속에서나 가능했던 얘기들일 것입니다. 그렇지만 1990년대 말부터 몸속에서 자유자재로 움직이며 상처 난 혈관을 고치거나 혈관벽에 달라붙은 콜레스테롤을 제거하고 아시모프의 SF에서처럼 박테리아를 잡아내고 사람의 손이 닿기 어려운 미세 부위를 수술할 수 있는 마이크로 로봇 기술들이 꾸준히 연구되고 있습니다. 최근에는 중국 연구진이 조류(藻類·al

가끔 일하거나 공부를 하다보면 자신도 모르게 음악(또는 음정)을 흥얼거릴 때가 있습니다. 자신도 모르게 깜짝 놀랄 때가 많은데 실제 음악을 듣고 따라서 흥얼거리는 것이 아니라 음악이 없는 상황에서 자신도 모르게 흥얼거릴 때 뇌 속에서는 어떤 일이 일어날까요. 최근에 스위스 로잔 연방공과대학(EPFL), 미국 캘리포니아 버클리대(UC 버클리), UC 샌프란시스코, 메릴랜드대, 독일 베를린자유대, 베른대 병원, 프랑스 고등사범대 연구팀이 음악을 들을 때 우리 뇌에서 일어나는 일을 시각화하는데 성공해 뇌과학 분야 국제학술지 ‘세레브럴 코르텍스’(대뇌피질) 최신호에 발표했습니다. 아무렇지도 않아보이는 이 기술은 언어능력을 상실한 사람들이 의사소통하는 것에 도움을 줄 것으로 기대되고 있습니다. 우리가 음악을 들을 때 뇌에서는 고주파와 저주파 같은 정보를 각기 달리 처리해 청각인식과 일치시킨다고 합니다. 예를 들어 사운드가 들려올 때 나타나는 신경 반응을 기록하고 예를 들어 사운드가 들려올 때 나타나는 신경 반응을 기록하고 분석할 수 있기 때문에 노래를 듣는 사람의 뇌 활동을 쉽게 분석할 수 있지만 청각적 자극이 없이 머릿 속으로 음악을 생각하고 연주할 때, 즉 음악

건강하고 인간다운 삶은 고령화 사회가 될수록 중요해질 수밖에 없습니다. 특히 건강은 한번 잃게 되면 회복이 쉽지 않기 때문에 더욱 중요합니다. 예전에는 나이가 들면서 가장 두려운 질환으로 ‘암’이 꼽혔습니다. 과학기술과 의학의 발달로 암도 관리할 수 있는 질병의 하나가 되면서 노년층이 가장 걱정하는 질병은 ‘치매’입니다. 뇌세포의 파괴 탓에 점점 기억을 잃어 가면서 인간으로서의 자존감과 존엄성을 잃게 되기 때문이지요. 이 때문에 많은 과학자가 치매 정복을 위한 연구에 나서고 있습니다. 치매를 일으키는 가장 흔한 퇴행성 뇌질환인 알츠하이머는 뇌에 베타아밀로이드 단백질이 침착되면서 생긴다는 사실을 밝혀내기는 했지만, 실제 치료방법이나 해결책은 찾아내지 못하고 있습니다. 이 때문에 연구자들은 치매 치료법을 찾기 이전에 치매의 진행속도를 늦추거나 예방하기 위한 다양한 방법들도 찾고 있습니다. 최근에는 컴퓨터게임으로 치매 예방 효과를 찾는 연구들이 많이 소개되고 있습니다. 미국 사우스플로리다대, 인디애나대 보건대와 의대, 펜실베이니아주립대 공동연구진 역시 ‘포짓 사이언스’라는 곳에서 개발한 온라인 두뇌 훈련 프로그램 ‘더블 디시전’이 치매 예방에 상당히 도움이 된다

매년 이맘 때쯤이면 돌아오는 대학수학능력평가 날이 얼마 남지 않았습니다. 대입시험날은 수험생은 물론 학부모들도 가슴 졸이게 되는 하루입니다. 희한하게 대한민국의 시스템은 대입의 결과가 취업까지 이어지는 경우가 많기 때문이지요. 이 때문에 어린아이를 키우는 부모라면 누구나 한 번쯤은 ‘우리 아이가 커서 뭐가 될까’하는 생각반 고민 반에 빠져 아이들을 쳐다보게 되는 경우가 간혹 있습니다. 그런데 최근 독일-스웨덴 공동연구진이 아이들 출생순서와 대입, 그리고 이후 수입의 상관관계에 대한 재미있는 연구결과를 발표했습니다. 독일 막스플랑크 통계조사연구소와 스웨덴 스톡홀름대 공동연구진이 아이들의 출생순서와 대학의 전공선택과 관련한 재미있는 연구결과를 사회심리학 및 통계학 분야 국제학술지 ‘사회적 영향력’ 최신호에 발표했습니다. 연구팀은 자녀가 둘 이상인 스웨덴 가정을 대상으로 1982~1990년에 태어나 2001~2012년에 대학에 입학한 스웨덴 학생 14만 6000명을 분석했습니다. 결과부터 이야기하자면 첫째일수록 의사나 변호사처럼 경제적 보상이 큰 직업을 가질 수 있는 전공을 선택하는 경우가 많고 둘째나 셋째 등 나중에 태어난 아이들은 첫째에 비해 소득이 낮은

가을에서 겨울로 옮겨 가는 요즘 같은 환절기에는 생체 시계 변화 때문에 쉽게 피곤하고 힘들어하는 경우가 많습니다. 그럴 때 옆에서 “고기를 안 먹어서 그래. 내가 살 테니 고기 먹으러 가자”고 하면 갑자기 기운이 나기도 합니다. 그런데 요즘은 이런저런 이유로 채식을 하는 사람들이 늘면서 함께 식사를 하는 자리가 생기더라도 채식하는 사람들의 눈치를 보는 경우도 많아지고 있습니다. 인류사에서 가장 큰 변화로 꼽히는 산업혁명 이후부터 소득이 증가하면서 육류를 먹을 수 있는 인구도 점점 늘어났습니다. 실제로 경제학자들은 한 국가가 빈곤에서 벗어나는 가장 첫 번째 신호가 육류 소비량의 증가라고 보고 있습니다. 그러나 생태학자들이나 기후학자들은 세계적인 육류 소비 증가에 대해 마뜩잖은 눈길을 보내고 있습니다. 육류 소비의 증가가 지구온난화를 부추긴다는 생각 때문입니다. 미국의 경제학자이자 문명비평가인 제러미 리프킨 역시 ‘육식의 종말’이란 책에서 현대 문명의 위기를 초래한 원인 중 하나가 인간의 식생활 변화이고 그 핵심에 육류 소비가 있다고 비판하고 있습니다. 미국의 경우 곡물의 70% 이상이 소를 비롯한 가축들에 의해 소비되고 있다는 사례까지 들고 있습니다. 그런데

겨울에서 봄으로 넘어갈 때나 가을에서 겨울로 넘어가는 환절기에는 몸에 이상을 호소하는 사람들이 많습니다. 여느 때보다 병원을 찾는 이들도 많다고 합니다. 계절이 바뀌면서 체내 호르몬 분비의 변화 뿐만 아니라 흔히 생체리듬이라고 하는 생체시계의 변화 때문이기도 합니다. 이런 생체시계의 변화로 인한 후유증은 긴 휴가를 보내고 일상으로 복귀할 때도 마찬가지로 나타난다. 이 때문에 지난달 초 긴 추석 연휴 끝에 연휴 후유증으로 출근과 등교를 어려워 하는 사람들이 많이 눈에 띄기도 했다. 실제로 사람들은 태어날 때부터 누가 가르쳐 주지 않아도 날이 밝으면 잠에서 깨고 어두워지면 잠자리에 듭니다. 또 일정시간이 되면 배가 고파지는 것도 생체시계의 일종인 소위 ‘배꼽시계’가 작동해 소화효소를 배출하기 때문입니다. 사람을 비롯한 생명체들은 지구 자전으로 낮과 밤이 주기적으로 변하는 것에 맞춰 24~25시간을 주기로 일정하게 움직이는 신체리듬을 갖고 있습니다. 이 신체리듬을 ‘생체시계’(biological clock)나 ‘일주기 리듬’(Circadian Rhythm)이라고 부르는데 약 25억년 전 지구에 나타난 시아노박테리아도 24시간 주기의 생체시계를 갖고 있었다고 합

순서 지켜야 쾌감 느끼는 실험 쥐들 차례 대기 규칙 설정·수행 예수나 부처처럼 성인이 아니고 공자나 맹자처럼 드높은 이상을 가진 사상가도 아닌 보통 사람들은 코앞의 이익 때문에 멀리까지 못 보는 경우가 많습니다. 흔히 ‘나만 아니면 돼’ 또는 ‘나만이어야 해’라는 마음속 깊은 곳에 자리잡은 이기심 때문에 단기적 이익에 매달리는 경우가 많습니다. 영화나 소설에서도 눈앞의 이익을 쫓다가 목숨을 잃거나 다치는 장면이 자주 등장합니다. 관객들은 그런 장면을 접할 때마다 안타까워하면서도 대놓고 비난하지 못합니다. 바로 누구나 내면에 그런 본성이 잠자고 있기 때문이 아닌가 싶습니다. 사실 인간을 비롯한 많은 생물체들이 지구라는 공간에서 북적거리며 살다 보니 한정된 자원을 놓고 다른 개체들과 갈등 상황에 놓이는 것은 당연한 일입니다. 개인 간 분쟁뿐만 아니라 국가나 민족 간 전쟁도 쌓여 있던 갈등이 폭발하면서 발생하는 것입니다. 다양한 분야의 학자들은 한정된 자원을 놓고 서로 이득이 되고 갈등을 피할 수 있는 방법을 이야기하고 있습니다. 그중 진화생물학에서는 갈등 상황에서는 상호 간 타협 가능한 규칙을 만들어 질서를 지키도록 한다면 서로의 이익을 늘릴 수 있다고 설명

인류가 지구상에 등장한 이후 언제부터인지는 모르겠지만 ‘영원한 젊음’을 갈망했던 것 같습니다. 그래서 중국 진나라 시황제 같은 경우는 여러 사람을 시켜 ‘불로초’를 찾게 했던 것이기도 하겠구요. 근대 시민사회가 되기 전까지 계급사회였던 시기에는 귀족들 중에는 지나치게 젊음을 갈망하다가 넘지 말아야 할 선을 넘은 경우도 있었습니다. 인류 역사상 가장 전무후무한 연쇄살인마이자 헝가리 왕족인 바토리 에르제베트(1560~1614) 남작부인이 대표적입니다. 에르제베트는 젊은 피가 자신의 젊음과 미모를 유지하는데 도움을 준다는 망상에 사로잡혀 자신의 영지 주변에 있는 소녀들을 비롯해 귀족 소녀들까지 납치해 피를 빨아 먹거나 욕조에 피를 모아 목욕을 했다고 합니다. 이렇게 죽인 소녀들의 숫자만 자그만치 1568명에 달했다고 합니다. 이 때문에 그녀는 현대 흡혈귀 전설의 모델이 되기도 했습니다. 꼬리가 길면 잡힌다고 했던가요 결국 헝가리 황제의 조사 끝에 잡혀 종신금고형을 선고받고 감옥에서 미쳐서 죽었다고 합니다. 그런데 현대에 와서는 과학자들이 실제로 젊은 피가 인체에 주는 의학적 효과들에 대한 연구들을 다양하게 진행하고 있습니다. 1950년대 미국 코넬대 클라이브

산소 존재·질량보존 법칙 발견 뛰어난 재능과 수완으로 어떤 일이든 승승장구하는 사람을 일컬어 ‘미다스의 손’을 가졌다고 하는 경우가 많습니다. 미다스는 그리스 신화에 나오는 프리기아의 왕입니다. 욕심 많은 미다스 왕은 우연한 기회에 술의 신 디오니소스에게 소원을 말할 기회를 얻었습니다. 그래서 ‘뭐든지 황금으로 만드는 능력을 갖고 싶다’는 소원을 이야기합니다. 결국 손만 닿으면 황금으로 변하다 보니 사랑하는 딸까지 황금 덩어리로 변하는 어처구니없는 사태가 벌어집니다. 물질에 대한 거침없는 욕망을 표현한 미다스 신화는 실제로 여러 가지 시도로 나타납니다. 대표적인 것이 바로 연금술입니다. 연금술은 고대 이집트에서 시작돼 아라비아를 거쳐 중세 유럽으로 전해진 기술로 구리나 납, 주석 같은 싸구려 금속으로 금, 은 같은 귀금속을 만들거나 영원한 젊음을 주는 영약을 만드는 것을 목표로 하고 있습니다. 연금술은 화학 발전에 상당한 도움을 줬던 것도 사실이지만 ‘과학’이라는 체계를 갖추기는 많이 부족했습니다. 연금술 수준의 화학을 근대 과학으로 자리잡을 수 있도록 만든 것은 18세기에 살았던 불세출의 화학자 앙투안 라부아지에(1743~1794) 덕분입니다. 특히 라

항균제품들 면역력 저하 우려도 가을이 깊어지면서 날씨는 점점 차가워지지만 맑은 하늘은 가족들과 함께 나들이 가고 싶은 충동을 일게 합니다. 아이들과 함께 나가기 전에 항상 가방 속에 챙기는 것이 있습니다. 바로 물티슈입니다. 나들이 나가서 외식이라도 하면 테이블이 제대로 정리돼 있지 않은 경우가 많아 물티슈를 이용해 몇 번이고 닦아내기 위해서입니다. 총각 때는 별로 신경 쓰지 않았지만, 아이가 있다 보니 어린이집이나 학교에서 장염, 구내염, 수족구 같은 질병이 유행한다는 소식을 들으면 집안 청결과 위생에 더 신경이 쓰이는 것이 사실입니다. 저뿐만 아니라 현대인들은 위생과 청결을 이유로 많은 항균제품을 사용합니다. 그런데 어르신들은 이런 행동들을 보면 ‘옛날에는 흙을 집어 먹어도 건강하게 컸다’라고 말을 하시기도 합니다. 실제로 우리 주변 환경들은 훨씬 청결해졌음에도 불구하고 아토피나 천식 같은 질병을 앓는 사람들은 점점 늘고 있는 추세입니다. ‘청결의 역습’이라고 할 수 있을 텐데 과학자들은 이런 상황을 ‘위생가설’이라고 부릅니다. 이런 청결의 역습은 실험용 동물들에게도 적용되는 것 같습니다. 지난해 4월 20일 미국 미네소타대, 보스턴 아동병원, 클리블

예방률 10%까지 떨어지기도 증상 완화·합병증 방지엔 효과 지난달 초부터 병원에 가면 곳곳에 ‘독감 백신 접종’을 맞으라는 안내문구를 볼 수 있습니다. 쌀쌀함이 느껴진다 싶더니 어김없이 독감의 계절이 찾아오나 봅니다. 보통 독감은 12월부터 이듬해 4월까지 유행합니다. 백신이 효과를 나타내기 위해서는 2~3달 전에 맞아야 하니 요즘이 적기이기는 합니다. 독감이라고 하면 많은 사람들이 ‘독한 감기’ 정도로만 생각하고 있지만 독감과 감기는 엄연히 다릅니다. 감기는 여러 가지 종류의 바이러스에 의해 나타나는 감염질환으로 특별한 치료 없이도 낫는 경우가 많습니다. 그렇지만 독감은 A형, B형 인플루엔자 바이러스에 의한 전염성 강한 급성호흡기질환으로 38도 이상의 고열과 두통, 근육통 등 다양한 증상을 동반합니다. 노약자들의 경우는 독감에 걸리면 폐렴을 비롯한 각종 합병증으로 심할 경우 사망에까지 이를 수 있는 위험한 질병입니다. 저 역시 몇 년 전에 독감에 걸려본 적이 있는데 정말 힘들더군요. 그렇기 때문에 독감 예방접종은 반드시 맞으려고 합니다. 그러나 일부에서는 독감 예방접종의 효과가 있는지에 대한 근본적 의문을 품기도 합니다. 사실 독감 예방접종의 예방률

열흘 가까이 되는 연휴 잘 보내고 계시나요. 휴일이 길다 보니 고향을 찾는 사람들만큼 해외로 나간 사람들도 많았던 것 같습니다. 인천국제공항에 따르면 11일간 195만 3000여명이 공항을 이용했다고 하네요. 역대 명절 연휴와 비교해 최고 수준입니다. 그런데 미주나 유럽, 호주 등에 여행을 갔던 사람들 중에는 간혹 뭐에 물린 듯한 상처를 갖고 돌아오는 경우가 많습니다. 빈대(bedbug)에 물린 자국입니다. ‘빈대 잡으려다 초가삼간 태운다’라는 속담에 나오는 바로 그 벌레입니다. 노린재목(目)에 속하는 곤충으로 식물의 수액을 먹이로 하지만 사람이나 동물의 혈액을 먹이로 삼기도 한답니다. 먹이를 먹기 전 몸길이는 6.5~9㎜에 불과하지만 먹이를 먹은 후에는 1.5~2배 정도 커진다고 하니까 2㎝ 가까운 빈대도 있을 수 있다는 이야기입니다. 상상만 해도 끔찍하네요. 빈대는 주요 거주 지역이 따로 있는 것이 아니라 전 세계 공통 종입니다. ●저렴한 항공료·살충제 금지에 빈대 늘어나 거주환경이 청결해지고 공중방역 시스템이 제대로 갖춰지기 시작한 1970년대 이후 국내에서는 거의 보기 힘든 곤충입니다. 최근에는 서구 지역을 중심으로 확산되는 추세이고 국내에서도 다시

많은 아이들은 동물을 좋아합니다. 동물원에 가 보면 대부분의 방문객이 아이를 동반한 부모라는 점만 봐도 그렇습니다. 아이들이 동물을 좋아하는 이유는 뭘까요. 아직 과학적으로 연구된 바는 없습니다. 물론 아직 발표되지 않았을 뿐 전 세계의 수많은 연구자들 중 한 명쯤은 이런 궁금증을 갖고 연구를 진행하고 있지 않을까 하는 생각이 들기도 합니다. 경기 과천 서울대공원 동물원을 가면 가장 먼저 관람객을 맞는 동물은 육상 동물 중 목이 가장 긴 기린입니다. 기린사 앞에 모여 있는 아이들은 누구나 엄마, 아빠에게 이런 질문을 합니다. “기린 목은 왜 저렇게 길어요”라고 물으면 부모들은 “높은 나뭇가지에 있는 나뭇잎을 먹으려고 목을 뻗다 보니 목이 길어진 거야”라고 답을 합니다. 쓰면 쓸수록 발달한다는 초기 진화론인 ‘용불용설’에 따른 답이어서 정답이라고 할 수는 없습니다. 지금까지 받아들여지고 있는 진화론적 설명은 목이 긴 기린들이 생존에 유리해 살아남았다는 ‘적자생존’입니다. 사실 기린의 목이 길어진 명확한 이유는 아직 밝혀지지 않았습니다. 동물학자와 진화생물학자들에게 남겨진 숙제이기도 합니다. 물론 창조과학자들이 이야기하는 것처럼 “하나님이 그렇게 만들었기 때문”

공상과학(SF) 영화와 소설에서 가장 많이 등장하는 소재는 다름 아닌 ‘외계인’입니다. 그동안 수많은 SF에 등장한 외계인들은 다양한 모습으로 인류의 친구로, 때로는 인간을 말살하고 지구를 식민지화하려는 정복자로 묘사돼 왔습니다. 세대에 따라 다르겠지만 외계인 하면 가장 먼저 떠오르는 이미지는 영국 소설가 허버트 웰스가 1898년에 펴낸 ‘우주전쟁’에 등장하는 다리가 여러 개 달린 문어 모양이나 1982년 스티븐 스필버그의 영화 ‘ET’에 등장하는 다리가 짧고 목이 길며 머리가 큰 모습일 것입니다. 그렇다면 외계인은 정말로 있을까요. 최근 급속히 발전하고 있는 학문 분야 중 하나인 우주생물학은 지구를 포함한 우주에서 생명의 기원과 본성, 진화를 연구합니다. 우주생물학에서 중요한 세 가지 질문은 ‘생명이 거주할 수 있는 곳은 얼마나 많을까’, ‘생물학은 지구에서만 적용 가능한가’, ‘우주 어딘가에 지적이며 소통 가능한 문명은 있는가’입니다. ●40년 전 보이저 1·2호 발사 이런 궁금증을 풀기 위해 인류는 지금으로부터 40년 전인 1977년 9월 5일 ‘보이저 1호’를 발사했습니다. 보이저 2호는 이보다 2주 앞선 1977년 8월 20일에 먼저 발사됐지요.

뼈 탄소연대 정밀 측정 결과 생존시기 8000년이나 차이 나 몇 년 전 ‘꽃보다 누나’라는 제목의 케이블 TV 연예프로그램 덕분에 크로아티아가 한국인에게 인기 여행지가 됐습니다. 동화 속 나라를 그대로 옮겨놓은 듯한 풍광은 TV 화면만으로도 충분히 빠져들만 했습니다. 크로아티아는 관광객뿐만 아니라 고인류학자와 진화학자들에게도 중요한 장소입니다. 다름 아닌 크로아티아 북부에 위치한 빈디야 동굴 때문입니다. 빈디야 동굴은 네안데르탈인과 현생 인류가 서로 함께 살면서 사랑을 나누기도 하고 경쟁했던 곳으로 알려져 있었기 때문입니다. 그런데 영국 옥스퍼드대와 맨체스터대, 크로아티아 자그레브대와 과학학술원, 미국 와이오밍대, 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 공동연구진은 미국 국립과학원에서 발간하는 국제학술지 ‘PNAS’ 5일자에 네안데르탈인과 현생인류가 빈디야 동굴에서 데이트(?)를 즐긴 것은 사실이 아니라는 연구 결과를 발표했습니다. 지금까지 빈디야 동굴은 약 3만 2000년 전 네안데르탈인과 초기 현생인류가 사랑을 나눴던 장소로 여겨져 왔습니다. 그런데 동굴에서 발견된 네안데르탈인들의 뼈를 좀더 정밀한 탄소연대측정법으로 측정한 결과 그들은 빈디야 동굴에서 4만년