영국 케임브리지대와 옥스퍼드대, 미국 필라델피아 아동병원, 펜실베이니아대 공동연구팀은 과체중이거나 비만인 사람은 식욕 조절에 관여하는 중뇌 시상하부 크기가 표준치 체중을 가진 사람과 다르다고 16일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘신경 영상학 : 임상’ 지난 8월 8일자에 실렸다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 전 세계적으로 19억명 이상이 과체중이나 비만인 것으로 추정되고 있다. 연구팀은 20~30대 남녀 1351명을 대상으로 자기공명영상(MRI)으로 찍은 시상하부 부피와 체질량 지수(BMI)를 비교 분석했다. 분석 결과 과체중이거나 비만인 사람은 시상하부 전체 부피가 정상인 사람보다 훨씬 크다는 사실을 확인했다. 시상하부 부피 차이는 허기와 포만감의 균형을 맞추기 위해 호르몬을 분비, 식욕을 조절하는 시상하부 하위 영역에서 뚜렷하게 나타났다.

과거 불치병이었던 암은 과학기술 발달로 관리할 수 있는 질환이 됐다. 그렇지만 항암 치료제를 오래 사용할 경우 내성이 생겨 치료 효과가 떨어진다는 단점이 있다. 국내 연구진이 약물 내성을 극복할 수 있는 항암물질을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 화학과, 고려대 화학생명공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 공동 연구팀은 암세포 리소좀을 선택적으로 사멸시키고 약물 내성을 극복할 수 있는 항암 치료법을 개발했다고 9일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제학술지 ‘미국 화학회지’(JACS)에 실렸다. 리소좀은 사용 불가능한 세포 속 물질을 녹여 재활용하는 세포 소기관이다. 리소좀을 활용하면 기존 약물 내성을 극복할 수 있을 것으로 기대되고 있지만 연구가 많지 않다. 연구팀은 일정한 규칙으로 배치되는 자기 조립법으로 ‘마이셀 구조’를 이루는 물질을 개발했다. 마이셀 구조는 안쪽은 친유성, 바깥쪽은 친수성을 가진 공 모양이다. 마이셀 구조는 생체 내 환경에서 안정성을 보여 정상 세포를 해치지 않고 암세포로 빠르게 이동할 수 있다. 암세포의 리소좀은 ‘카텝신B’라는 효소가 과발현되는 데 마이셀이 리소좀 안에 들어가 반응하면서 제거하는 것이다.

한반도 여름의 절정인 8월이다. 낮에는 마치 한증막이라도 들어간 것처럼 덥고 습해서 서 있기만 해도 땀이 주르륵 흐른다. 건널목 신호등 옆에 설치된 햇빛 가리개 밑에 모인 사람들은 너나 할 것 없이 스마트폰 삼매경에 빠져 있는 경우가 많다. 건널목를 건너면서도 스마트폰에서 눈을 떼지 못하는 이들도 적지 않다. 그런데 보행 중 문자를 보내거나 스마트폰을 사용하다가는 큰 사고가 날 수 있다는 실험 결과가 나왔다. 호주 뉴사우스웨일즈대(UNSW) 보건과학부, 공중보건학부, 대학원 생의학공학부, 호주 신경과학연구소 공동 연구팀은 보행 중 스마트폰 사용은 사고 위험을 2배 이상 높인다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학 저널 ‘헬리온’(Heliyon) 8월 9일자에 실렸다. 스마트폰 사용과 사고 위험 증가와 관련해서는 전문가들 사이에서도 여전히 논란이 있다. 좀비처럼 스마트폰에 집중해 보행하는 스몸비는 일반인들보다 사고 위험이 더 크다는 주장과 함께 멀티태스킹에 익숙한 젊은 층은 스마트폰을 사용하면서도 장애물을 쉽게 인식할 수 있어 사고 위험이 생각보다 크지 않다는 반론도 있다. 이에 연구팀은 스마트폰을 사용하는 사람들이 예측 불가능한 돌발 상황에서 어떻게 반응하는지

주어진 사물의 숫자를 비교하는 능력은 동물이나 인간의 생존에 있어서 필수적이다. 동물 집단 간 다툼, 사냥, 먹이 수집 등 여러 상황에서 주어진 변수의 수량 비율이나 차이에 따라 의사결정과 행동이 달라져야 하기 때문이다. 카이스트 뇌인지과학과, 미국 뉴욕대 공동 연구팀은 사람이나 동물의 뇌에서 발견되는 선천적 수량 비교 능력이 자발적으로 만들어지는 원리를 규명했다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀 리포츠’에 실렸다. 학습이나 훈련을 거치지 않은 어린 개체들의 행동 관찰을 통해 수량 비교 능력은 뇌의 선천적 기능이라는 가능성이 제기됐지만 원리에 대해서는 명확히 밝혀진 적이 없다. 연구팀은 뇌 모사 인공신경망 모델을 활용해 학습이 전혀 되지 않은 심층신경망 구조에서 시각적 수량 비율과 차이에 선택적으로 반응하는 개별 신경세포가 자발적으로 발생하는 것을 발견했다. 또 초기화된 심층신경망에서 다양한 비율과 차이를 갖는 시각적 수량 정보가 주어질 때 선택적으로 반응하는 신경세포들이 다수 발견됐다. 이는 실제 동물 실험에서 관찰된 신경 활동 특성과 유사하다는 사실을 확인했다. 연구팀은 전혀 학습되지 않은 신경망에서 두 수량의 비율과 차

코로나19 확산 기간동안 감염 확산을 차단하기 위해 사회적 거리두기를 했다. 사람이나 동물뿐만 아니라 식물들도 거리두기를 한다는 연구 결과가 나왔다. 미국 텍사스 오스틴대 통합생물학과, 오딘 계산과학기술 연구소, 미시간 앤아버대 생태·진화생물학과, 스미스소니언 열대연구소 공동 연구팀은 열대우림에 나무들이 생물 다양성을 유지하기 위해 ‘사회적 거리두기’를 한다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 8월 4일자에 실렸다. 열대우림은 영화나 다큐멘터리에서 볼 수 있는 것처럼 수백 종의 나무들이 우거진 상태로 존재한다. 이처럼 다양한 종들의 수많은 나무가 어떻게 일정 공간에서 공존하는지는 생물학자들에게 수수께끼로 남아있었다. 연구팀은 30년 동안 수집한 식물 서식 데이터와 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 성체 나무의 공간적 분포에 대한 특성 파악에 나섰다. 연구팀은 파나마 운하 인근 콜로라도 섬에 있는 축구장 100개 크기의 열대우림에서 수집한 데이터들을 활용했다. 그 결과 나무와 나무 사이의 거리가 일반적으로 씨앗이 이동하는 거리보다 훨씬 멀다는 것을 확인했다. 같은 종의 다른 성체 나무들끼리는 다른 종의 나무들보다 3배 이상 거리가 더 멀다고 연구

유년기에 납에 노출되는 경우 성인이 돼서 범법 행위를 저지를 확률이 높아진다는 분석이 나왔다. 미국 워싱턴DC 조지워싱턴대 환경·직업보건학과, 국제보건학과 공동 연구팀은 태아기나 유년기에 납에 많이, 자주 노출되면 성인이 돼서 범법 행위를 저지를 가능성이 커진다고 4일 밝혔다. 이번 연구 결과는 보건학 분야 국제 학술지 ‘플로스 국제 공중보건학’ 8월 1일자에 실렸다. 납에 대한 인체 노출은 납 제련, 납 축전지 제조, 용접작업 등에서 발생하지만 오래된 납 수도관을 통한 수돗물 급수, 납 성분이 포함된 페인트 잔해물이나 납 오염 토양 먼지의 흩날림으로 인한 공기 흡입, 유연 휘발유 사용으로 인한 배출가스 등도 원인이 된다. 전 세계적으로 혈중 납 농도에 영향을 미친 것은 유연 휘발유 사용으로 알려져 있다. 납 노출은 심혈관 질환 유발, 신장 손상, 면역 체계 기능 장애, 아동 신경 발달 기능 장애 등 다양한 문제를 일으킬 수 있다. 납 노출과 범죄 행동 사이에 통계적 연관성이 있다는 연구들은 있었지만 인구학적 수준에서 분석은 거의 없었다. 연구팀은 혈액, 뼈, 치아 등 납 노출을 측정한 17건의 기존 연구와 태아기, 유아기, 아동기, 청소년기, 성인기 등

신장결석은 소변 안에 들어있는 칼슘, 요산, 시스틴 등 물질들이 신장(콩팥) 안에서 결정을 만들어 침착되면서 돌처럼 딱딱하게 굳어지는 질환이다. 결석은 신장에서 만들어져 요관을 따라 이동하는데 크기가 작으면 소변을 통해 저절로 배출되지만 크기가 크면 이동하는 도중에 비뇨기계를 이루는 기관에 각종 문제를 일으킨다. 북미지역에서는 7~15%, 유럽에서는 5~9%, 아시아에서는 1~5%가 신장결석증을 앓고 있다. 신장결석 요인은 비만, 탈수, 염증성 장 질환, 당뇨, 통풍 등 다양하다. 그런데 첨가당 섭취도 신장결석 원인이 될 수 있다는 분석이 나왔다. 중국 북스촨의대 부속 병원, 난충 중앙병원, 스웨덴 룬드대 공동 연구팀은 탄산음료, 사탕, 아이스크림 등 각종 달콤한 음식에 포함된 첨가당이 신장 결석 위험을 높인다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 ‘최신 영양학’(Frontiers in Nutrition) 8월 4일자에 실렸다. 첨가당은 각종 가공식품에 포함돼 있는데 특히 가당 탄산음료, 과일 음료, 사탕, 아이스크림, 과자 등에 많이 포함돼 있다. 날씨가 더워지면서 많은 사람이 시원한 과일 음료나 탄산음료를 즐겨 찾는데 신장결석에 시달리지 않으려면 주의가 필요하다는

지난달 22일 국내 민간연구기업인 퀀텀에너지연구소가 절대온도 400K(섭씨 126.85도), 대기압(1기압)에서도 작동하는 상온·상압 초전도체 ‘LK99’를 개발했다는 논문을 온라인 논문 사이트에 공개했다. 초전도체는 극저온, 초고압에서만 작동하기 때문에 상온·상압 초전도체는 ‘성배’를 찾은 것과 같은 기적적인 의미로 받아들여진다. 문제는 이 온라인 논문 사이트 ‘아카이브’는 ‘동료 검토’(피어 리뷰) 없이 누구나 논문을 게재할 수 있는 곳이라는 점이다. 이와 함께 과학 연구의 중요한 요소인 ‘재현성’이 확인되지 않았기 때문에 과학 저널 ‘사이언스’도 논문 공개 닷새 뒤인 지난달 27일 “해당 논문에 충분한 내용이 없어 과학계에서는 아직 회의적”이라고 밝혔다. 이처럼 과학계에서는 아직 부정적 의견이 대부분이다. 그렇지만 이런 학계 분위기와는 달리 증권가에서는 초전도체 관련 기업들 주가가 연일 상한가 행진이다. 소셜미디어(SNS)에서도 ‘노벨상급 연구 성과’, ‘세계적 떡밥’이라는 글들로 설왕설래 중이다. 초전도 현상이나 초전도체는 극저온에서 금속이나 합금, 유기 화합물의 전기 저항이 거의 0에 가깝게 되면서 전류가 장애 없이 흐르는 것이다. 1911년 네덜

가열 때 환원당과 아미노산 작용 갈색 중합체 멜라노이딘 만들어 해저 퇴적물서도 같은 화학 반응 연간 약 400만t의 탄소 저장 효과 “기후변화 대처방안 개발에 활용” 요리는 과일과 채소, 생선, 육류, 유제품 등 식재료를 먹기 좋게 변형시키는 화학적, 물리적 과정이다. 식재료에는 다량의 수분이 들어 있기 때문에 요리할 때는 산도, 확산, 용해, 흡수, 투과 등 물과 관련된 화학 현상이 중요하다. 재료 속 수분 조절에 필수적인 물리 변수인 시간, 온도, 압력 조절도 필요하다. 요리사들이 주방에서 활용하는 화학반응이 실제 생명과 기후 현상에서 중요하게 작용한다는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 영국, 독일, 중국 공동 연구팀은 마이야르 반응이 생명 탄생과 지구 기후에 중요한 역할을 했을 것이라고 밝혔다. 영국 리즈대, 런던 퀸스메리대, 에든버러대, 독일 포츠담 지구과학연구센터, 헬름홀츠 킬 해양연구소, 중국 과학원 생태환경과학센터 과학자들이 참여한 이번 연구의 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 8월 3일자에 실렸다. 마이야르 반응은 1912년 프랑스 내과 의사이자 생화학자 루이 카밀 마이야르가 처음 발견했다. 열을 가하면 포도당, 과당, 맥아당 등 환원당과 아미노산

지난 6월 25~26일 시작된 올해 장마는 지난달 26일 끝났습니다. 이번 장마 기간 전국 평균 강수량은 648.7㎜로 1973년 이후 통계 중 역대 세 번째로 많았다고 합니다. 장마철 강수량 1위는 2006년(704.0㎜), 2위는 2020년(701.4㎜)이었습니다. 장마철 강수량 1~3위가 모두 기후 변화 영향이 커진 2000년대 이후라는 점은 의미심장합니다. ●북반구 해수 순환 시스템 붕괴 시작 이런 가운데 덴마크 코펜하겐대 닐스 보어 연구소, 수리과학연구소 공동 연구팀은 전 지구 기후를 좌우하는 심층 해수 순환 시스템 중 하나인 ‘대서양 자오선 역전 순환’(AMOC)이 2년 뒤인 2025년부터 붕괴할 것이라고 2일 밝혔습니다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 7월 26일자에 실렸습니다. 바다에는 극지의 찬물과 적도의 따뜻한 물이 교환되는 심층 해수 순환이 있습니다. 해수 순환은 열 교환뿐만 아니라 탄소·산소·영양분 등의 교환, 해수면 높이와 전 지구 기후 시스템을 좌우합니다. 남반구에는 ‘남극 역전 순환’(AOC)이 있고 북반구에는 AMOC가 있습니다. 해수 순환이 멈출 경우 영화 ‘투모로우’ 같은 최악의

미국 조지타운대 보건대학원, 네브래스카 링컨대 공동 연구팀은 콤부차(사진)가 제2형 당뇨(성인 당뇨) 환자의 공복 혈당 수치를 낮추는 데 도움이 된다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 ‘최신 영양학’ 8월 1일자에 실렸다. 콤부차는 녹차나 홍차에 유익균을 넣어 발효시킨 차 음료다. 면역력을 높이고 체내 염증을 줄이는 것으로 알려졌지만 사람을 대상으로 한 효능 실험은 없었다. 연구팀은 제2형 당뇨 환자를 두 그룹으로 나눈 다음 한쪽은 4주 동안 매일 8온스(227g)의 콤부차를 복용하도록 하고 다른 그룹은 위약을 제공했다. 그 결과 콤부차를 섭취한 사람들은 평균 공복 혈당 수치가 164㎎/㎗에서 116㎎/㎗로 떨어졌다. 미국 당뇨협회 지침에 따르면 권장 식전 혈당 수치는 70~130㎎/㎗다.

어린 시절 방치되거나 학대를 받은 사람은 성인이 돼서 조현병이나 우울증 같은 정신질환에 시달릴 가능성이 높다. 그렇지만 아동기 학대나 스트레스에 따른 정신질환 원인과 발병 메커니즘에 대해서 명확히 밝혀진 적은 없다. 이런 상황에서 카이스트 생명과학과 연구팀이 아동기 스트레스로 인해 생기는 정신질환이 뇌의 별아교세포의 시냅스 연결에 문제가 생기기 때문이라고 1일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘면역학’ 7월 31일자에 실렸다. 연구팀은 아동기 학대나 방치와 비슷한 상황을 만들어 사회성 결핍을 일으킨 생쥐로 실험했다. 그 결과, 뇌에서 면역 기능을 담당하는 별아교세포가 스트레스 호르몬에 반응해 과도하게 흥분성 시냅스를 제거한다는 사실을 처음 확인했다. 또 연구팀은 미국 식품의약청(FDA)에서 승인된 임상 약물 스크리닝을 통해 별아교세포의 외부 물질을 포식하는 역할을 조절하는 새로운 메커니즘을 발굴하기도 했다. 특히, 스트레스 호르몬이라고 불리는 합성 글루코코르티코이드가 별아교세포의 포식 작용을 비정상적으로 높이는 것을 발견했다. 글루티코코르티코이드는 당대사, 항염증 등 생명 유지에 필요한 역할을 하지만 만성 스트레스로 인해 글루코코르티코이

“젤리가 잘 만들어졌죠?” 대학원생 조교가 31일 미역에서 추출한 ‘알지네이트’를 손으로 들어 보이자 중학생들이 감탄사를 쏟아냈다. 학생들은 양손에 비닐 장갑을 끼고 재료 비율에 따라 ‘바이오 잉크’의 농도가 달라지는 과정을 체험했다. 과학 꿈나무들이 서울대 관악캠퍼스에서 2박 3일간 합숙하며 서울대 교수의 생명공학 강의를 듣고 직접 실험과 실습을 하는 ‘제19회 생명공학캠프’가 이날 시작됐다. 한 명씩 둘러보며 실험을 지도한 현진호 서울대 농림생물자원학부 교수는 “원리를 이해하고 재미를 느낄 수 있도록 눈높이에 맞춰 실험을 구성했다”면서 “3차원(3D)프린팅 잉크로 모양을 만들 수 있어 반응이 좋다”고 말했다. 서울신문이 주최하고 서울대 농업생명과학대학이 주관하는 이번 캠프에는 과학에 흥미를 느끼는 중학생 60명이 참가했다. 코로나19 팬데믹 탓에 비대면으로 진행하거나 일정을 하루로 단축했던 앞선 세 차례 캠프와 달리 참가 학생들은 캠퍼스에서 사흘간 추억을 쌓는다. 전창후 농림생물자원학부 교수의 ‘식물생산 기술’, 문정훈 농경제사회학부 교수의 ‘지속가능한 소비’, 조철훈 농생명공학부 교수의 ‘배양육’ 특강도 마련됐다. 이날 광주에서 새벽 기차로 올라온

네덜란드의 역사학자이자 사상가인 요한 하위징아는 인류를 ‘놀이하는 인간’(호모 루덴스)으로 정의하고 인류의 문화는 그 자체로 놀이의 성격이 강하다고 주장했다. 놀이, 또는 장난치기는 인간을 포함한 동물에게서 가장 이해하기 어려운 행동 유형이다. 과학자들은 인간을 비롯해 다른 동물들의 장난기와 웃음을 제어하는 신경 경로를 명확히 파악하지 못하고 있다. 이런 상황에서 독일 베를린 훔볼트대 계산신경과학센터, 베를린 아인슈타인 신경과학연구센터, 베를린 자유대, 국립 퇴행성신경질환연구센터, 하이델베르크대 공동 연구팀은 동물 실험을 통해 웃음과 장난에 관여하는 핵심 뇌 부위를 찾아냈다고 30일 밝혔다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 7월 29일자에 실렸다. 동물의 놀이 행동을 연구하기 위해서는 놀이에 도움이 되는 환경을 조성한 뒤 실험해야 한다. 그렇지만 실험동물로 많이 쓰이는 생쥐는 불안하거나 제지당하면 자발적으로 놀이 행동을 하지 않기 때문에 실험이 쉽지 않다. 이에 연구팀은 실험용 생쥐가 자유롭게 움직일 수 있도록 환경을 조성하고 새로운 분위기에 익숙해질 수 있도록 며칠의 시간을 줬다. 그다음 통제된 조건에서 손가락으로 생쥐와 장난하고 생

맹자는 제나라 선왕이 왕도정치에 대해 질문했을 때 “늙어서 아내가 없거나 지아비가 없는 이, 자식이 없는 사람, 어려서 부모가 없는 사람을 먼저 돌보는 것이 왕도”라고 답했다. 맹자가 말한 ‘환과고독’은 세상에 의지할 데 없는 어려운 사람을 일컫는다. 특히 어려서 부모를 잃는 경우는 정신적 충격과 함께 극심한 경제적 어려움을 겪을 가능성이 커진다. 경제학자, 통계학자, 실험심리학자들이 조실부모가 실제 아이들에게 어떤 영향을 미치는지 조사했다. 핀란드 위베스퀼레대, 헬싱키 노동경제연구소, 독일 IZA 노동경제연구소, 아일랜드 더블린대(UCD) 공동 연구팀은 부모의 조기 사망으로 인한 경제적, 의학적 영향은 남자아이가 여자아이보다 더 크게 받는다고 28일 밝혔다. 연구팀에 따르면 21세 이전에 부모의 사망을 경험하는 것은 남아, 여아 모두 성인이 된 뒤 정신 건강에 문제가 발생하는 경우가 많고 소득수준은 낮아지고 실업률은 높아지는 경향과 연관돼 있다. 이런 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘역학 및 지역 보건학’ 7월 26일자에 실렸다. 연구팀은 1971~1986년에 태어나 2016년에 최소 30세가 되는 96만 2350명의 핀란드인을 대상으로 21세 이전