2020년 새해가 밝았습니다. 과학적으로만 따진다면 지구 자전으로 12월 31일에서 1월 1일로 날이 바뀐 것뿐이고 지구가 공전궤도를 따라 움직이면서 반복되는 사계절을 1년 12달로 나누다 보니 새로운 해가 시작된 것처럼 인식될 뿐 특별할 것이 없습니다. 올해는 새 천년의 두 번째 10년인 2010년대를 마감하고 ‘새로운 10년’이 시작되는 때입니다. 2000년대가 시작되고서 지난 20년 동안 과학분야에서는 인공지능(AI) 재등장, 유전자 편집기술 같은 생물학 기술의 발전, 기후변화 가속화 등 많은 일이 있었습니다. 과학계는 새로운 10년이 시작되는 2020년에는 어떤 연구들이 세계인의 눈을 사로잡을 것인지 이런저런 예측들을 내놓고 있습니다. 전 세계 과학계에 미치는 영향을 고려할 때 다양한 과학분야의 성과를 다루는 ‘네이처’와 ‘사이언스’의 2020년 첫 호, 가장 앞 부분을 장식한 연구들을 통해서도 올 한 해, 그리고 앞으로 10년을 조심스럽게 예측해볼 수도 있을 것입니다. ‘네이처’가 올해 첫 호에 앞세운 연구는 다름 아닌 의과학 분야입니다. 미국 국립보건원(NIH) 백신연구센터, 피츠버그대 의대 미생물·분자유전학과, 피츠버그 아동병원 소아과, 라곤의

2000년대 들어서면서 우리에게 익숙해진 단어 중 하나는 ‘지구온난화’, ‘기후변화’입니다. 자주 듣다 보니 오히려 지구온난화와 기후변화의 심각성에 대해 무감각해지는 게 아니냐는 지적까지 나오는 상황입니다. 그런데 올해는 기후변화의 심각성에 대해서 전 세계인이 다시 한 번 깨닫게 된 것 같습니다. 북유럽 국가 중 한 곳인 스웨덴에 사는 당찬 10대 소녀 그레타 툰베리 덕분입니다. 툰베리는 과학저널 ‘네이처’가 선정한 ‘올해의 10대 인물’은 물론 미국 시사주간지 ‘타임’에서 올해의 인물로 뽑혀 표지에 실리기도 했지요. 툰베리가 전 세계 기후변화 대응의 아이콘으로 떠오르면서 지구온난화, 생물다양성, 자연보존에 대한 관심이 그 어느 때보다 커지고 있음에도 지금도 여전히 기후변화와 개발로 인한 환경파괴는 계속되고 있습니다. ●“생물종 생존 위협 최고조”… 국제학술지 실려 올해 네이처, 사이언스 등 여러 과학저널에 실린 논문 중에서도 기후변화로 말미암은 위기를 보여 주는 연구들이 많았습니다. 2019년을 며칠 남겨 두지 않은 이때, 경고 내용이 담긴 연구 결과가 하나 더 나왔습니다. 미국 지질조사국 북동기후적응과학센터 주도로 마다가스카르 보건환경연구소, 캐나다

어린이 20억명 선물 나눠주는 경우 초음속 달려야… 폭발음 발생 우려 업무 분담·양자역학 ‘분신술’도 가능 산타 실체, 10살쯤 스스로 알면 적절 자녀가 있는 가정이라면 피할 수 없는 그날, 크리스마스가 코앞으로 다가왔습니다. 평소 갖고 싶었던 선물을 산타할아버지에게서 받을 기회이기에 아이들의 기대감은 어느 때보다 큽니다. 아이들은 궁금한 것도 많습니다. 산타에 대한 질문공세로 부모들이 곤란해 할 때도 많습니다. 저 역시 ‘산타클로스가 전 세계 어린이들에게 선물을 주기 위해서는 얼마나 빨리 움직여야 할까’라는 궁금증이 떠오릅니다. 궁금한 건 과학자들도 마찬가지인 모양입니다. 가장 먼저 궁금증 해결에 나선 것은 항공공학자들입니다. 이들은 산타가 24일 밤 10시부터 25일 새벽 6시까지 종교와 상관없이 전 세계 약 20억명의 어린이들에게 선물을 나눠준다고 가정하고 이동속도를 계산했습니다. 세계 평균 출산율을 기준으로 한 가정에 평균 2.67명의 아이가 있으며 이들은 극지방과 사막 등을 제외한 5억 1800㎢에 널리 분포돼 있고 각 가구는 평균 2.67㎞ 떨어져 있다고도 가정했습니다. 그 결과 산타가 방문해야 할 가정은 약 7500만 가구이며 초속 2272

연말연시가 되면서 술자리가 잦아 숙취로 고생하는 직장인들이 많다. 깨질 것 같은 두통과 메스꺼움을 일으키는 숙취 때문에 ‘다시는 술 안 마시겠다’ ‘또 마시면 성을 갈겠다’라고 굳은 결심을 하곤 하지만 어느새 술잔을 기울이고 있는 자신을 보며 자괴감이 드는 경우가 많다. 그런데 과학자들이 이런 행동은 의지부족 때문이 아니라 알콜 소비를 부추기는 뇌 속 특정 신경전달물질 때문이라는 연구결과를 발표했다. 미국 노스캐롤라이나대 정신과학과, 약학과, 신경과학센터, 알콜연구센터 공동연구팀은 뇌 편도체 중심핵(CeA)의 특정 신경전달물질이 알콜 과소비와 중독증상을 촉진시킨다고 15일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘신경과학 저널’ 12일자에 실렸다. 감정과 정서 관련 정보를 처리하는 뇌 편도체 중심핵이 알콜 소비와 중독 행동을 일으키는데 중요한 역할을 한다는 사실을 알고 있었지만 정확한 작동 메커니즘은 알지 못했다. 연구팀은 광유전학이라는 기술을 이용해 생쥐실험을 한 결과 편도체 중심핵에 있는 뉴로텐신이라는 신경전달물질이 알콜 섭취를 촉진한다는 사실을 새로 밝혀냈다. 광유전학은 빛을 이용해 특정 세포나 조직을 활성화시키거나 자극해 반응을 살피는

한 해의 마지막 달인 12월이 되면 크리스마스와 함께 소담스럽게 내리는 함박눈을 기대하는 사람들이 많습니다. 하얀 눈을 보며 느껴지는 푸근함과 이유 없는 기대감, 감성적인 느낌은 작가들에게도 마찬가지인 것 같습니다. 요즘 흥행몰이 중인 애니메이션 ‘겨울왕국2’의 모티브가 된 동화작가 안데르센의 ‘눈의 여왕’부터 “국경의 긴 터널을 빠져나오자 설국이었다”라는 도입부로 유명한 가와바타 야스나리의 ‘설국’, 추리소설 역사상 가장 독특하고 철학적이라는 평가를 받는 ‘스밀라의 눈에 대한 감각’까지 눈을 소재로 한 작품들은 셀 수 없이 많습니다. 기상청이 지난달 말 ‘3개월(12~2월) 기상전망’을 발표하면서 올 12월은 평년과 비슷한 수준의 강수량을 보이는 한편 기온은 평년보다 다소 높을 것이라고 예보해 눈 구경이 어려울 것으로 생각했지만 지난 3일 오전과 4일 새벽 서울과 경기 지역을 중심으로 눈이 펑펑 내렸습니다. 구름 속 수분이 얼어 하얗게 떨어지는 ‘눈’에는 보이는 것과는 달리 다양한 과학이 숨겨져 있습니다. 눈은 상층 기온은 영하권이고 지상 온도는 2도 이하일 때 내리는데 크게 함박눈, 싸락눈, 가루눈, 진눈깨비 등 4종류로 나뉩니다. 함박눈은 여러 개의

매주 네이처, 사이언스, 셀, 미국국립과학원회보(PNAS), 플로스원 등 학술지에서 발표되는 과학 논문들을 훑어보면 ‘무슨 이런 연구를 하나’라는 생각이 드는 연구들도 꽤 많습니다. 이번 주에도 그런 독특한 연구 논문들이 많았지만 특히 눈에 띈 것은 화장실 변기와 관련된 것이었습니다. 미국 펜실베이니아주립대(펜스테이트대) 기계공학과, 재료과학과, 의생명공학과, 재료연구소, 영국 크랜필드대 경쟁적창조디자인센터(C4D) 공동연구팀의 연구 성과인데 이들은 화장실 변기 표면에 세균이 달라붙는 것을 막고 물 사용을 획기적으로 줄일 수 있는 기술을 개발했습니다. 이 연구결과는 환경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 지속가능성’(Nature Sustainability) 19일 자에 실렸습니다. 특정 대상의 위생 상태를 강조하기 위해서 화장실 변기와 비교해 세균이 몇 배 많다든지 하는 식의 국내외 연구결과를 흔히 접할 수 있습니다. 비교 대상은 컴퓨터 키보드, 스마트폰, TV 리모컨, 이어폰, 자동차 핸들, 식당 메뉴판, 칫솔, 돈, 도마, 엘리베이터 버튼, 세면대, 설거지용 수세미 등 무수히 많습니다. 이런 조사결과들을 보면 ‘우리 주변에 화장실 변기보다 깨끗한 것은 사실상

2000년대 초 업무차 미국에 간 적이 있습니다. 외국이 처음이라 신기한 것투성이었지만 영화나 드라마에서 봐왔던 것들이 사실이 아니었다는 점이 가장 놀라웠습니다. TV나 영화에서는 8등신의 미남, 미녀들뿐이었지만 길거리나 업무차 만난 사람들은 비만인 사람들이 대부분이었기 때문입니다. 실제로 미국 성인 3명 중 1명, 아동은 5명 중 1명이 비만이라고 합니다. 비만은 체내에 지방이 과다하게 쌓여 있는 상태를 말합니다. 비만이 문제가 되는 것은 고혈압, 당뇨, 지방간, 수면무호흡증, 퇴행성 관절염, 통풍은 물론 우울증의 원인이 되기도 하고 대장암이나 췌장암, 유방암, 전립선암 발병 가능성도 높입니다. 세계보건기구(WHO)가 “비만은 21세기 인류가 극복해야 할 중요한 질병”으로 규정한 이유입니다. 과학계에서는 성인 비만보다 아동 비만을 더 심각하게 보고 있습니다. 아동 비만이 성인 비만으로 이어지기 쉽기 때문이지요. 한국의 아동, 청소년 비만율도 점점 높아지고 있다고 합니다. 학업에 시달리면서 운동량은 물론 과일, 채소 섭취가 줄어들고 간단하게 한끼를 해결할 수 있는 패스트푸드 섭취가 늘고 있기 때문입니다. 또 “어려서 찐 살은 키로 간다”는 잘못된 생각도 한

햇볕 많이 쬐는 것이 우울감 극복법 “지금도 기억하고 있어요/ 10월의 마지막 밤을/ 뜻모를 이야기만 남긴 채/ 우리는 헤어졌지요.” 1980년대에 유행했던 가수 이용의 노래 ‘잊혀진 계절’ 중 한 부분입니다. 10월 31일, 시월의 마지막 날만 되면 라디오에서 많이 흘러나오는 노래입니다. 이 때문에 젊은 사람들도 ‘아 이 노래’ 하는 경우가 꽤 있는 것으로 알고 있습니다만 7080세대에게는 10월의 마지막 날만 되면 마치 ‘파블로프의 개 실험’처럼 조건반사적으로 떠오르는 곡이기도 합니다. 가사를 살펴보면 떠나간 연인을 아직도 잊지 못한 남자의 애절함을 구구절절하게 드러내고 있는데 요즘 세태와는 맞지 않는 좀 낯간지러운 내용입니다. 그렇지만 가을이 되면 감수성이 폭발하는 남성들을 제대로 공략하고 있어 10월 마지막 날만 되면 잊혀지지 않고 소환되는 것 같습니다. 사실 10월 마지막 날은 계절적으로 가을의 문을 닫고 초겨울로 들어가는 11월을 목전에 둔 때입니다. 최근 지구온난화 때문에 가을이 짧아지고 11월에도 완전히 낙엽이 지지 않은 나무들이 많이 눈에 띕니다. 그렇지만 울긋불긋 낙엽들이 거리를 물들일 때면 가을 남자, ‘추남’(秋男)들은 긴 코트 자락과

뇌과학과 신경과학 관점에서 사람의 뇌는 생존의 뇌에서 시작돼 감정의 뇌, 사고의 뇌로 발달해 나갑니다. 겉으로는 어른과 다름없어 보이는 청소년기는 감정의 뇌에서 사고의 뇌로 넘어가며 급속히 발달하는 단계로, 완전히 뇌가 자란 상태는 아닙니다. 이 때문에 영유아기에서 청소년기, 청소년기에서 성인기로 넘어가는 시기에 문제가 생기면 뇌 발달에 문제가 생길 수밖에 없습니다. 소셜네트워크서비스(SNS)를 하면서 오랜 시간을 보내거나 엄마에게서 학대를 받은 아이들은 뇌 발달에 심각한 장애를 일으킨다는 연구 결과가 나왔습니다. 미국 나탄클라인연구소, 뉴욕대 의대 아동청소년정신의학과, 록펠러대 의대 신경내분비연구소, 캐나다 브리티시 컬럼비아대 세포생리학과 공동연구팀은 부모, 특히 엄마의 신체적·정서적 학대는 감정조절, 기억, 학습 등에 관여하는 것으로 알려진 뇌의 편도체와 해마에 심각한 손상을 미칠 수 있다는 연구 결과를 미국국립과학원에서 발간하는 국제학술지 ‘PNAS’ 22일자에 발표했습니다. 연구팀은 새끼를 막 출산한 어미 생쥐에게 일주일가량 전기충격 같은 외부자극으로 공포와 스트레스를 줬습니다. 그다음 출산 8일째 되는 날부터 새끼와 함께 지내도록 했습니다. 극도의

가을이 깊어지면서 거리는 이제 곧 울긋불긋 낙엽들이 거리를 가득 채우게 될 것입니다. 낙엽이 지는 가을이 되면 코트 깃을 세우고 무작정 걷고 싶어하는 ‘추남’(秋男)들도 늘어납니다. 과학자들은 남자들이 가을을 타는 것은 일조량 감소로 인한 호르몬 불균형 때문에 나타나는 일종의 계절성 우울증, 또는 계절성 기분 장애로 판단합니다. 이런 계절성 우울증은 보통 계절이 바뀌면 회복됩니다. 우울증은 그렇지 않습니다. 우울증을 ‘마음의 감기’라고 부르며 감기처럼 누구나 한 번쯤 겪는 심리적 상태로 생각됐던 때가 있습니다. 그러나 심한 우울증 때문에 극단적 선택을 하는 경우가 늘어나면서 우울증에 대한 경각심이 높아졌습니다. 뇌과학자, 심리학자, 의학자들이 우울증의 근본 원인과 우울증 예방법을 찾는 이유도 이 때문입니다. 이런 가운데 호주 맥쿼리대 실험심리학과, 의과학과, 시드니통합병원, 시드니 쿠퍼스트리트클리닉 공동연구팀은 과일과 채소, 생선 중심의 식사가 단기적으로 우울증을 획기적으로 줄이는 데 도움이 된다는 연구결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 10일자에 발표했습니다. 연구팀은 호주에 거주하는 17~35세 남녀 중 ‘우울, 불안, 스트레

가을이 깊어져 아침저녁으로 선선하다 못해 쌀쌀한 느낌까지 드는 요즘입니다. 가을 하면 많은 사람들이 단풍과 함께 ‘전어’라는 생선을 떠올립니다. ‘가을 전어 대가리에는 깨가 서말’이라는 말이 있을 정도로 전어는 가을철 미식가들에게 군침을 돌게 하는 어종입니다. 한국인들의 어류 사랑은 남다른 것 같습니다. 수산물을 많이 먹는 것으로 유명한 노르웨이인들의 1인당 연간 수산물 소비량은 53.3㎏, 일본인은 50.2㎏ 수준인데 한국인들은 2017년 기준 1인당 65.9㎏에 달합니다. 차이라면 다른 나라 사람들은 1주일에 2번 이상 꾸준히 생선을 섭취하는 데 반해 한국인들은 한 번 먹을 때 왕창 먹는다는 것이랍니다. 생선이 육류보다 몸에 좋다고 알려진 만큼 많이 먹으면 좋겠지요. 최근 연구자들이 이런 생선 섭취와 관련해 재미있는 연구 결과들을 잇따라 내놨습니다. 영국 랭커스터대, 호주 제임스쿡대, 태즈메이니아대, 미국 워싱턴대, 존스홉킨스 블룸버그 공중보건대, 캐나다 댈하우지대 소속 해양생태학자와 영양학자들로 구성된 공동연구팀은 생선이 미량영양소 보충에 상당한 도움이 된다는 연구 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 26일자에 발표했습니다. 필수영양분 결핍으로 인한

“좋은 책을 처음 읽을 때는 새 친구를 얻은 것과 같고 예전에 읽었던 책을 다시 읽을 때는 옛날 친구를 만나는 것과 같다.”(영국 극작가 올리버 골드스미스) 혼밥, 혼술 같은 단어들이 익숙해질 정도로 타인과 관계 맺기를 힘들어하는 사람들이 많습니다. 이럴 때 책 한 권이 좋은 친구가 될 수 있다니 얼마나 반가운 소리인가요. 그렇지만 아무것도 요구하지 않는 이런 ‘책 친구’조차 가까이하는 사람은 점점 줄어들고 있습니다. 문화체육관광부가 지난해 발표한 ‘국민독서실태조사’ 결과에 따르면 한국 성인 중 1년 동안 책을 한 권도 읽지 않는 사람이 10명 중 4명이나 된다고 합니다. 독서를 못하는 가장 큰 이유는 ‘일’ 그리고 ‘스마트폰 이용’ 때문이었다고 합니다. ‘손 안의 컴퓨터’라는 스마트폰 하나만 있으면 알고 싶든 그렇지 않든 간에 수많은 정보가 쏟아지고 인터넷 게임처럼 자극적인 놀잇감까지 제공하니 시간과 노력을 투자해야 하는 책 읽기는 멀어지기 마련이지요. 독서는 500년 정도밖에 되지 않는 발명품이기 때문에 문자를 읽고 인식하는 부위가 따로 있을 정도까지 뇌가 진화하지는 못했을 겁니다. 그렇기 때문에 책 읽기는 뇌의 여러 부위를 동원할 수밖에 없습니다. 그

세계에 대한 궁금증으로 여러 학문들이 만들어진 이후 지금까지 이어지고 있는 선입견이 있습니다. 바로 여자는 남자보다 과학과 수학에 약하다는 생각입니다. 경제협력개발기구(OECD)는 학업성취도에 대한 국제비교를 위해 회원국을 포함한 전 세계 80여개 국가들을 대상으로 3년 주기로 국제학업성취도평가(PISA)라는 시험을 실시합니다. 만 15세 학생들의 읽기, 수학, 과학 세 개 분야에 대한 성취 수준을 평가하는 것이지요. PISA 결과를 보면 많은 나라들에서 읽기는 여학생이 강세를 보이지만 수학, 과학 분야 성적은 남학생들이 여학생들보다 높게 나오고 있는 것이 사실입니다. 매년 10월 전 세계 이목이 집중되는 노벨과학상 118년간 수상자 통계를 볼까요. 노벨생리의학상은 남성 202명, 여성 12명, 노벨화학상은 남성 175명, 여성 5명, 노벨물리학상은 남성 207명, 여성 3명으로 남성에게 쏠림 현상이 나타나고 있습니다. 수학계의 노벨상이라고 부르는 필즈상도 2014년에 처음으로 여성 수상자를 배출했지요. 이런 사실들을 보면 정말 ‘여자는 수학, 과학에 약한가 봐’라고 생각하게 됩니다. 또 다른 한편에서는 성 평등이 잘 이뤄진 국가일수록 남녀 간 수학, 과학

적극적인 운동 참여·금연·적은 음주량 비관론자보다 평균수명 11~15% 길어 “낙관론자는 비행기를 만들었지만 비관론자는 낙하산을 만들었다.” 독설로 유명한 아일랜드의 극작가이자 비평가 조지 버나드 쇼가 한 말입니다. 표준국어대사전에 ‘낙관론자’는 ‘인생이나 사물을 밝고 희망적으로 생각하는 견해를 가진 사람’, ‘비관론자’는 ‘인생을 어둡게 보아 슬퍼하거나 절망스럽게 여기거나 앞으로 일이 잘 안될 것이라고 봐 아무런 것에 희망을 갖지 않는 견해를 가진 사람’이라고 설명하고 있습니다. 낙관론자들은 세상을 긍정적으로 보기 때문에 현재의 삶이 어렵고 힘들더라도 노력하면 미래는 밝아질 것이라고 보는 경우가 많습니다. 또 자기 주변에 일어나는 일들을 통제할 수 있다는 생각을 갖는 경우도 많지요. 긍정적이고 낙관적인 생각이 삶을 풍요롭게 만들 것이라는 생각들은 모두 하고 있지만 실질적으로 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구들은 거의 없습니다. 이런 상황에서 미국 보훈센터 외상후스트레스장애(PTSD)센터, 보스턴대 의대 정신의학과, 역학과, 하버드대 의대 공중의학과, 사회·행동과학과, 보건·행복연구센터, 역학과, 보스턴 브리검여성병원 네트워크의학부 공동연구팀은 낙관적인

언제까지나 계속될 것만 같던 폭염의 기세도 누그러지는 것 같습니다. 폭염과 함께 밤에도 25도를 넘는 열대야 현상은 이미 사라져 무더위 때문에 밤잠을 설칠 일은 없을 듯싶습니다. 사람은 일생의 3분의1 정도 시간을 잠으로 보냅니다. 잠은 생명을 유지하는 데 필수적일 뿐만 아니라 낮 동안 고갈된 신경전달물질을 보충해 깨어 있을 때 활발한 뇌 활동을 할 수 있게 해주는 역할을 합니다. 꿀잠을 자고 난 다음날은 상쾌하고 기분 좋게 하루를 시작할 수 있지만 그렇지 못한 경우는 의욕이 떨어지고 매사에 신경이 곤두서는 경험을 누구나 한 번쯤 해봤을 것입니다. 매일 숙면을 취하면 가장 좋겠지만 쉬운 일이 아닙니다. 빛 공해, 각종 스트레스, 커피 같은 기호식품의 과다섭취는 물론 잠자리에서 스마트폰 사용 등으로 깊이 잠들기란 쉽지 않습니다. 여기에 최근에는 공기오염과 기후변화까지도 잠을 방해하는 원인이라는 연구결과가 나오기도 했습니다. 이런저런 이유로 잠을 제대로 못 자면 신체적, 정신적 부작용들이 나타납니다. 노벨생리의학상을 선정해 발표하는 곳으로 잘 알려진 스웨덴 카롤린스카연구소 심혈관·영양역학부 수산나 라르손 교수팀은 습관적으로 불면증이나 수면장애에 시달리는 사람은