세밑이 되면 가는 해를 아쉬워하고 오는 해를 향해 새로운 희망을 품기 마련이다. 코로나19가 임인년 새해에도 계속될 것이라는 우울한 예측들이 나오지만, 과학자들은 놀라운 연구 성과를 내고 있고 인류에게 희망을 줄 수 있는 연구에 끊임없이 도전하고 있다. 과학저널 사이언스와 네이처는 ‘2021년 최고의 연구성과’와 ‘2022년 주목해야 할 연구’를 발표하면서 과학자들의 노력에 박수를 보냈다. 사이언스가 꼽은 올해 과학계 최고의 연구에는 단백질 구조 해독 시간을 획기적으로 줄인 인공지능(AI) ‘로제타폴드’ 개발이 꼽혔다. 이 연구는 사이언스 독자를 대상으로 한 온라인 투표에서도 39%의 지지를 받아 1위에 올랐다. 단백질이 어떤 특성을 갖고 있는지 파악하기 위해서는 아미노산 서열뿐만 아니라 2차, 3차, 4차구조를 정확히 알아야 한다. 단백질 입체구조 파악을 위해 X선 결정학이나 극저온전자현미경이 이용되고 있다. 문제는 결과를 얻기까지 짧아야 수개월, 길게 보면 몇 년이 걸린다는 점이다. 미국 워싱턴대 단백질설계연구소 연구진은 짧게는 수 분, 길어도 수 시간 내에 단백질 구조를 해독하는 로제타폴드를 만들었다. 로제타폴드로 기존에 밝혀진 단백질 구조를 해독하도

지난해 말까지만 해도 올해 10~11월이 되면 코로나19와는 이별할 것이라는 관점이 우세했다. 그렇지만 이제는 독성은 약해지더라도 감기나 독감처럼 지속적으로 인류를 괴롭히는 존재가 될 것이라는 전망이 나오고 있다. 먼 훗날 인류가 운 좋게 ‘6번째 대멸종’을 피해 역사를 계속 써 간다면 현재 코로나19 상황은 근대 초 유럽을 휩쓴 흑사병과 비슷한 역사적 전환점으로 기록될 것이라고 보는 전문가들이 많다. 더이상 코로나19 이전과 같은 세상으로 돌아가기는 어렵고, 근대 산업화 이후 형성돼 지금까지 이어져 온 다양한 사회적 제도나 관행들이 이제는 더이상 통하지 않게 될 것이라는 말이다. 특히 많은 부분이 변화할 것으로 전망되는 부분은 바로 교육이다. 우리에게 미래학자로 잘 알려진 앨빈 토플러는 2006년 저서 ‘부의 미래’에서 ‘혁신속도론’을 이야기하면서 “기업이 시속 100마일로 달리고 있다면 관료조직은 25마일, 학교는 10마일, 정치는 3마일, 법은 1마일로 달리고 있다”면서 정부, 교육, 정치, 법률 분야는 완전히 새롭게 바뀌어야 한다고 지적했다. 교육분야는 4차 산업혁명의 파고로 변화가 필요하다는 목소리가 계속 나오고 있었음에도 모르쇠로 일관하다가 코로나

일상 가능한 최소한 방역조치 연구 필요 얼마 전 소셜네트워크서비스(SNS)에서 인포그래픽 하나가 사람들의 이목을 끌었다. 코로나19 통계를 생산해 발표하는 미국 존스홉킨스대 시스템과학공학센터(CSSE)가 역사 속에서 인류를 괴롭혔던 대유행 감염병으로 인한 사망자 숫자를 그림으로 표현한 것이다. 최악의 감염병은 유럽 인구의 3분의1을 사라지게 만든 14세기 흑사병으로 조사됐다. 코로나19는 지난 8월 10일 기준으로 역대 8번째 감염병으로 나타났다. 문제는 코로나19는 현재 진행형이며 이전 감염병들처럼 어느 한 대륙에서만 유행하는 것이 아니라 전 세계적으로 확산돼 있다는 점이다. 지난해 12월부터 전 세계 곳곳에서 백신 접종이 시작되면서 조만간 일상을 회복할 것이라는 낙관론도 나왔다. 그러나 변이 바이러스들의 등장으로 감염자 숫자는 다시 급증하고 있다. 국내 언론이 방역 우등생이라고 입에 침이 마르도록 칭찬했던 이스라엘도 백신 접종 여부를 떠나 마스크 착용을 의무화하고 강도 높은 방역조치를 실시하고 있다. 이렇듯 끝나지 않는 감염병과의 전쟁 속에서 정신건강 부분이 간과되고 있다는 지적이 나오고 있다. 정신방역에 실패할 경우 코로나19와의 전쟁에서 승리한 뒤

코로나19 상황이 1년 반이 넘도록 계속되면서 각종 플라스틱 쓰레기가 급증하고 있다. 전문가들 사이에서는 지금과 같이 플라스틱 사용량이 급증할 경우 폐기물 처리나 재활용 프로세스가 감당하지 못하는 상황에 이를 수 있다는 우울한 전망들이 나오고 있다. 실제로 스웨덴 스톡홀름대, 노르웨이 국립지구기술연구소, 노르웨이과학기술대(NTNU), 독일 헬름홀츠 극지해양연구센터 알프레드 베게너 연구소, 헬름홀츠 환경연구센터, 라인 베스트팔렌 아헨대 환경연구소 공동연구팀은 현재와 같은 속도로 전 세계가 플라스틱을 배출할 경우 2~3년 뒤에는 플라스틱 쓰레기가 심각한 수준으로 생태 환경을 파괴해 더이상 원상복구가 어려운 ‘불가역적’ 상황에 도달하게 된다는 분석 결과를 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 7월 2일자에 발표했다. 각종 플라스틱 쓰레기와 미세플라스틱은 사하라 사막, 에베레스트산은 물론 북극까지 지구상 모든 곳에서 발견되고 있다. 연구팀의 분석에 따르면 현재 전 세계 플라스틱 배출량은 분해 및 재활용 시스템의 처리 한계에 턱밑까지 올라온 상태이다. 제대로 처리되지 못한 플라스틱 폐기물들은 자연에 버려지고 풍화현상으로 잘게 부서져 미세플라스틱이나 나노플라스틱 입자가 되기

SF영화 ‘인터스텔라’에는 기후변화로 인해 곳곳이 사막화되고 그로 인한 거대한 모래폭풍이 마을을 덮치는 장면이 나온다. 전문가들은 지구온난화가 가속화된다면 영화 속 이야기라고만 할 수 없을 것이라고 경고하고 있다. 이런 가운데 영구동토층이 기후변화를 가속화시킬 수 있는 심각한 위협이라는 지적과 함께 숲이 기후변화를 막을 수 있는 효과적인 방패가 될 수 있다는 분석과 극단적 환경 위협에도 살아남을 수 있는 식물 유전자를 발견했다는 연구 결과들이 동시에 나왔다. 미국 우드웰 기후연구센터, 하버드대 과학·국제문제연구센터 공동연구팀은 지구온난화로 인해 극지방과 주변의 영구동토층이 녹으면서 땅속 온실가스가 대기 중으로 대규모 배출돼 기후변화를 가속화시킬 것이며 이 같은 상황은 현재의 기후변화 대응방식만으로는 막기가 쉽지 않을 것이라는 분석 결과를 23일 제시했다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 5월 18일자에 실렸다. 최근 10년간 극지방, 특히 북극지역의 급격한 온난화는 북극 빙하와 영구동토층 해빙, 시베리아의 기록적 폭염, 잦은 산불의 원인이 되고 있다. 연구팀에 따르면 북극 영구동토층은 지난 수천년 동안 탄소를 축적해 왔으

코로나19라는 전무후무한 감염병의 확산세가 1년 넘도록 사그라들 기미를 보이지 않고 있다. 많은 나라에서 백신 접종이 시작됐지만 감염자 숫자는 줄지 않고, 국내에서도 4차 유행이 시작됐다는 우려까지 나오고 있다. 그렇지만 전문가들은 시간이 걸리더라도 코로나19 같은 감염병과의 전쟁에서 인류가 이길 수 있을 것으로 보고 있다. 반면 지구온난화와의 전쟁에서 인류의 승리는 장담하지 못하고 있다. 실제로 많은 사람이 지구온난화에 대해 단순히 지구 평균기온이 약간 높아지는 것이며 이전보다 더운 여름이 오는 수준으로 생각하고 이 같은 상황에 충분히 적응할 수 있다는 식의 지나친 낙관론에 빠져 있다고 기후 과학자들은 지적한다. 하지만 약간의 기온 상승만으로도 엄청난 재앙이 발생할 수 있다는 과학적 근거들은 끊임없이 제시되고 있다. 스위스 취리히연방공과대학(ETH) 환경정책연구소, 스위스연방기상청, 제네바 국내난민관리센터, 독일 포츠담 기후영향연구소, 유엔 인도주의업무조정국(OCHA) 인도주의데이터센터 공동 연구팀은 지구 평균기온이 1도 상승할 때마다 홍수로 인한 이재민 발생이 50% 정도씩 증가하게 된다고 11일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 환경학 분야 국제학술지 ‘

2021년의 시작이 엊그제 같은데 벌써 3월이 됐다. 코로나19로 지난해부터 전 세계는 ‘빼앗긴 들’이 돼 ‘봄’이라는 계절을 만끽할 여유를 느끼지 못하는 상황이 계속되고 있다. 그래도 계절이라는 거대한 자연법칙은 막을 수 없는 법이다. 모두가 기다리고 반기는 봄을 가장 먼저 그리고 고통스럽게 느끼는 이들이 있다. 다름 아닌 알레르기 환자들이다. 그런데 알레르기 환자들을 더욱 우울하게 만드는 연구 결과가 나왔다. 독일 뮌헨공과대(TUM) 생명과학부, 고등과학연구소 공동연구팀은 기후변화로 인해 알레르기를 유발시키는 꽃가루가 날리는 시기가 빨라졌고 더 오래간다는 연구 결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘최신 알러지학’ 2월 26일자에 발표했다. 기관지 점막이나 코 점막이 예민한 호흡기 알레르기 환자들은 자신도 모르게 콧물이 주르륵 흘러나온다든지 잇따른 재채기를 하는 경우가 많다. 호흡기 알레르기를 일으키는 원인은 동물의 털, 진드기, 계절이 변화하면서 갑자기 찬바람이 불거나 기온이 올라가는 것 등 다양하다. 그중 미세먼지나 꽃가루가 원인이 되는 경우가 특히 많다. 꽃가루 알레르기는 꽃가루가 많이 날리는 봄철에 발생하거나 악화된다는 특성이 있다. 벚나무, 개나리,

“풀잎들이 사람을 닮아 있다/한 녀석은 고개를 외로 꼬고 배시시 웃고 있고/또 한 녀석은 입을 벌려 말을 건네고 있는 눈치다/바람이 불어오자 둘이는 함께 몸을 출렁인다/사람들이 풀잎을 닮는다면 얼마나 좋을까 싶은 날이 내게 있었다.” ‘풀꽃’이라는 시로 잘 알려진 나태주 시인의 ‘풀잎을 닮기 위하여’라는 시의 한 구절이다. 오랜 시간을 함께한 사람들은 자연스럽게 서로에게 영향을 줘 닮게 된다고들 한다. 오랜 세월 해로한 부부들은 얼굴뿐만 아니라 성격도 비슷하게 변해 간다고 한다. 과학자들은 사람들끼리 닮아 가는 것을 넘어 나태주 시인의 시처럼 사람과 다른 생물체 간의 유사성에 대해 관심을 갖기 시작했다. 실제로 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 인간행동·생태·문화연구분과, 킬 세계경제연구소 산하 국제개발연구센터, 본대학 경제학과, 뮌헨 공과대 생명공학 및 지속가능연구센터, 영국 브리스틀대 경제학부 공동 연구팀이 같은 공간환경에서 사는 인간과 포유류, 새는 비슷한 방법으로 행동하고 사회집단을 조직한다는 재미있는 연구 결과를 내놨다. 이 같은 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 15일자에 실렸다. 연구팀은 아프리카 콩고민주공화국 동북지역에 살고 있는 음부

“과학지식은 그 자체의 가치를 위해 장려돼야 하며 과학의 진보는 국민의 이익과 직결되기 때문에 국가에서 지원해야 한다.” 루스벨트 대통령의 과학자문관이었던 버니바 부시 매사추세츠공과대(MIT) 교수가 제2차 세계대전이 끝난 직후 작성해 정부에 제출한 ‘과학: 끝없는 프런티어’라는 보고서의 핵심 문장이다. 부시는 과학적 성과란 반드시 기초과학에서 시작해 응용단계로 넘어가면서 만들어지는 것이며 그 같은 과정에서 기술혁신이 이뤄질 수 있다고 주장했다. 기초과학-응용과학-기술개발이라는 ‘선형적 기술혁신’에 대해서는 이후 많은 비판을 받기도 했지만 기초과학의 중요성을 명확하게 밝혔다는 점에서는 이견이 없다. 그러나 시간이 지나면서 당장 성과를 내놓지 못하고 쓸모없어 보이는 연구만 하는 기초과학에 정부가 투자를 해야 하냐는 목소리가 미국 내에서도 나오기 시작했다. 짐 쿠퍼 하원의원(테네시주)은 미국과학진흥협회(AAAS)와 함께 2012년 기초과학 연구가 쓸모없고 황당해 보이지만 나중에 황금알을 낳는 거위 같은 역할을 할 것이라는 취지에서 미국 정부의 과학예산을 받아 연구하는 기초과학 분야 연구자를 골라 시상하는 ‘황금거위상’을 만들었다. 황금거위상이라는 이름은 황금양털

생명과학의 발달로 평균수명과 기대수명이 점점 길어지면서 ‘100세 시대’, ‘호모 헌드레드’에 대한 기대가 커지고 있다. 전문가들은 ‘유병 100세’가 아닌 ‘무병 100세’를 위해서는 암과 치매 정복이 무엇보다 중요하다고 지적하고 있다. 많은 사람이 암과 치매가 없는 건강한 노년을 보내려면 과학기술 발달이 전제돼야 한다고 생각한다. 그렇지만 많은 과학자는 과학기술의 뒷받침만큼 생활습관의 중요성을 강조하고 있다. 미국 피츠버그대 공중보건대학원 전염병학, 네바다대 보건대 환경·직업보건학과 공동 연구팀은 실제로 사회적 참여 수준이 높은 노인들이 그렇지 않은 노인들보다 치매 발병 확률이 낮고 뇌도 훨씬 건강하다는 연구 결과를 의과학 분야 국제학술지 ‘노인의학:심리과학’ 21일자에 발표했다. 연구팀은 미국 국립보건원(NIH)에서 실시한 ‘보건 ABC 연구’ 데이터를 활용했다. ABC 연구는 노화로 인한 신체기능의 급격한 퇴화에 영향을 미치는 주요 요인이 무엇인지를 파악하기 위해 건강한 70~79세 남녀 노인 3075명을 대상으로 한 장기간 건강조사다. 연구팀은 ABC 연구에 참여한 사람 중 요양원에 거주하는 293명을 무작위 추출해 사회적 참여도에 관한 관찰 및 설

특수 처리한 우주식품이 장내미생물 교란 장염유발 세균 증가, 염증억제 세균 감소 장내미생물 불균형 우주인 건강 악영향 평소 과학에는 전혀 관심이 없더라도 건강에 조금만 신경 쓰는 사람이라면 요즘 가장 많이 듣는 용어가 다름아닌 ‘장내미생물’일 것이다. 사람 몸에 있는 미생물 숫자는 인간 세포 수와 비슷하거나 약간 많은 39조개로 대부분 소장, 대장 같은 소화기관에 집중돼 있다. 이들 소화기관에 있는 미생물을 장내미생물이라고 하는데 인체가 분해할 수 없는 영양소를 분해해 소화할 수 있도록 도와주는 수준으로만 알고 있었다. 그렇지만 최근 들어 비만은 물론 대장암을 비롯한 여러 암, 면역계 질환, 치매나 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환, 우울증, 양극성장애 같은 신경정신질환에까지 영향을 미친다는 연구 결과들이 잇따라 공개되고 있다. 그야말로 장내미생물 연구 ‘전성시대’이다. 이번에는 유럽 과학자들이 지구와는 전혀 다른 환경인 우주에서 우주인들이 건강하게 생존하는 데 장내미생물이 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 이탈리아 볼로냐대 약학·생물공학과, 브라질 파라이바연방대 식품공학과, 프랑스 소르본대 부속 피티에 살페트리에르병원, 심장대사·영양학 연구

‘수-금-지-화-목-토-천-해’. 2015년 개봉한 SF영화 ‘마션’으로 대중에게 더 익숙한 화성은 지구 바로 옆, 태양에서 네 번째 행성이다. 산화철 성분 때문에 흙이 붉은색을 띠고 있어 ‘붉은 지구’라는 별명을 가진 화성은 신이 인간을 위해 준비한 또 다른 행성으로 불린다. 지난 7월은 붉은 행성에 많은 나라가 탐사선을 발사하는 우주쇼가 벌어진 한 달이었다. 가장 먼저 지난달 20일 아랍에미리트(UAE)는 일본에서 화성탐사선 ‘아말’(희망)호를 쏘아 올렸다. 사흘 뒤인 23일 중국은 하이난 원창 우주발사장에서 첫 화성탐사선 ‘톈원 1호’를 발사했고 30일에는 미국 항공우주국(NASA)이 플로리다주 케이프커내버럴 공군기지에서 미국의 다섯 번째 화성탐사선 ‘퍼서비어런스’(인내)를 발사했다. 천문학적 비용과 시간이 투입되는 화성탐사에 많은 나라가 주목하는 이유는 크게 두 가지다. 우선 지구와 가장 가까우면서 생명체가 살았을 법해 보이는 행성이기 때문에 화성 대기와 표면을 분석함으로써 태양계와 생명체의 기원에 대한 해답을 찾을 수 있을 것이라는 순수한 과학적 관심사 측면에서다. 또 하나는 생명체가 살았거나 살았을 만한 환경이라면 언젠가는 인간이 직접 화성에서도

‘서 있으면 앉고 싶고, 앉으면 눕고 싶고, 누우면 자고 싶어 하는 것이 사람’이라는 우스갯소리가 있다. 전부 그런 것은 아니겠지만 과학기술 역사를 살펴보면 인간의 편의성을 극대화하는 방향으로 발전해 왔다. 지구는 열역학에서 말하는 일종의 폐쇄계(closed system)이기 때문에 에너지 보존법칙을 따르기 마련이다. 경제학적으로 따지면 한쪽이 풍부해지면 다른 쪽은 부족해지는 ‘제로섬 게임 법칙’을 따르는 것이다. 그동안 인류는 지구의 자원이 무한정한 것처럼 사용해 왔고 사용 뒤 처리방법에 대해서는 모르쇠로 일관해 왔던 것이 사실이다. 　현재 지구온난화로 인한 기후변화, 생물다양성 감소, 미세플라스틱 같은 환경문제도 인간의 이기심 때문에 발생한 것이다. 　미세플라스틱은 공업용 연마제로 사용될 뿐만 아니라 치석 제거를 위한 치약, 각질제거를 위한 세안제 같은 생활용품에도 사용되고 있다. 크기가 5㎜ 이하인 미세플라스틱은 하수처리 과정에서도 걸러지지 않아 하수구를 통해 강과 바다에 흘러 들어간다. 여기저기 버려진 폐플라스틱들도 바다로 흘러 들어가 햇빛이나 바닷물에 의한 마모로 서서히 부서진다. 결국 미세플라스틱은 토양이나 표층수, 바다로 흘러 들어가 먹이피라미

“이 즈음의 신록에는 우리 마음에 참다운 기쁨과 위안을 주는 이상한 힘이 있는 듯하다. 신록을 대하고 있으면, 신록은 먼저 나의 눈을 씻고, 나의 머리를 씻고, 나의 가슴을 씻고 다음에 나의 마음의 모든 구석구석을 하나하나 씻어낸다.” 영문학자 이양하 선생이 1948년 발표한 수필 ‘신록예찬’의 한 구절이다. 바쁜 일상에 찌들어 있는 현대인들이 자연을 보고 깊은 상념에 빠지기 쉽지는 않지만 초록으로 가득한 나무와 숲을 만나면 가슴이 뻥 뚫리는 듯한 시원한 느낌을 받는 것은 사실이다. 코로나19 바이러스가 기승을 부리고 있어 바깥 나들이가 여전히 조심스러운 상황에서는 초록물이 뚝뚝 떨어지는 듯한 자연을 느끼고 싶은 마음이 어느 때보다 절실하다. 이런 가운데 영국 엑서터대 의대 부설 유럽환경·보건연구센터, 왕립원예학회, 환경보호공사(Natural England) 공동연구팀은 집 근처 가까운 공원에서 시간을 보내거나 집 안에 작은 정원을 들이는 것이 우울감과 스트레스를 해소할 뿐만 아니라 좋은 집이나 부유한 지역에서 사는 것보다 건강과 삶의 만족도를 더 높여 준다는 연구 결과를 환경 및 건축공학 분야 국제학술지 ‘조경과 도시계획’ 최신호(5일자)에 발표했다. 연

코로나로 빼앗긴 들에도 봄날은 올까. 거리 곳곳에는 개나리, 진달래는 물론 벚꽃까지 봄의 전령사들이 행인들을 유혹하고 있지만 3개월째 이어지고 있는 코로나19 때문에 사람들의 마음속은 여전히 꽁꽁 얼어붙은 겨울이다. 이는 한국뿐만 아니라 전 세계 거의 모든 나라가 마찬가지다. 코로나19의 확산세는 감염자와 사망자가 속출하고 있는 지역은 물론 아직 감염자가 나오지 않은 곳까지도 전전긍긍하게 만들고 있다. 과학과 의학기술의 발달로 20세기 중반부터 인류는 곧 모든 질병을 정복하고 21세기는 우주 정복의 세기가 될 것이라는 자신감으로 충만해 있었다. 그렇지만 21세기가 시작되면서 예상치 못한 신종 감염병들이 등장하고 이미 사라진 것으로 생각됐던 질병까지 나타나 인류를 괴롭히고 있다. 사스(중증급성호흡기증후군), 신종플루, 메르스(중동호흡기증후군), 에볼라, 지카바이러스, 홍역 등이 대표적이다. 특히 코로나19는 지금까지 발생한 감염병들 중에서 가장 빠른 속도로 전 세계를 휩쓸고 있다. 감염병은 자신도 모르게 다른 사람에게서 옮을 수 있고 불특정 다수에게 빠르게 확산된다는 특성 때문에 비감염성 질병과 달리 타인에 대한 불신과 배제, 무질서라는 평소 인간들이 숨기고

지난해 12월 말 중국 우한에 있는 화난수산물도매시장에 다녀온 사람들에게서 시작된 ‘신종코로나바이러스 감염증’이 전 세계를 휩쓸고 있다. 미국에서는 약 2600만명이 A, B형 독감에 걸려 8000명이 넘는 사람이 사망했다. 그야말로 전 세계가 감염성 질병에 몸살을 앓고 있다. 팬데믹(대유행)을 막고 위기상황을 조기 종식시키기 위해 의료진과 방역전문가들은 방호복을 입고 24시간 고군분투하고 있다. 식사는커녕 화장실 갈 시간이 없을 정도로 초긴장상태라고 한다. 더군다나 예방백신이나 치료제도 마땅치 않은 신·변종 감염병이 유행하면 환자들과 수시로 접촉해야 하는 의료진과 방역요원들은 병원균에 감염될 위험이 누구보다 높다. 물에 빠진 아이를 구하기 위해 뛰어드는 사람, 사람을 구하러 화재가 난 건물에 뛰어든 사람, 불우한 이웃에게 헌신적인 자원봉사자 등 이타적 행동을 하는 많은 사람의 이야기들은 뉴스를 통해 종종 접할 수 있다. 과거에 인간의 이타성은 철학의 분야였다. 하지만 최근에는 진화생물학자, 신경과학자, 발달심리학자, 경제학자 등 다양한 분야의 연구자들이 이타적 행동의 이유와 그 근원을 찾고 있다. 미국 시애틀 워싱턴대 학습·뇌과학연구소, 심리학과 연구팀은