인간 행동이 유전자의 영향을 받는지, 환경에 더 좌우되는지는 철학, 심리학, 생물학 등 다양한 분야에서 중요한 연구 주제였습니다. 공부를 잘하는 데 지능지수처럼 유전적 영향이 큰지, 노력과 환경의 영향을 더 많이 받는지에 대한 논쟁과 결을 같이합니다. 유전 결정론은 인간 행동이 유전자와 유전적 요소에 의해 결정된다는 관점입니다. DNA에 내장된 정보가 성격, 지능, 성향, 질병에 대한 취약성까지 결정한다는 것이지요. 반면 환경 결정론은 한 개인이 자라면서 겪는 사회적, 문화적, 경제적 요건이 인간 행동에 더 큰 영향을 미친다는 것입니다. 과거와 달리 요즘은 행동을 유발하는 데 유전적 요인과 환경적 영향이 복잡하게 상호작용한다는 연구 결과들이 속속 발표되고 있습니다. 최근에는 뇌에서 행동을 조절하는 유전자 또한 상황에 따라 반응하는 조절 네트워크 내에서 작동한다는 사실이 밝혀지기도 했습니다. 미국 일리노이대 어바나샴페인 캠퍼스의 게놈 생물학 연구소, 곤충학과, 작물과학과, 럿거스대 사회학과 공동 연구팀도 인간 행동의 원인을 좀더 정확히 알기 위해서는 환경적 영향 분석을 유전자 연구에 통합하는 방법 개발이 필요하다는 진단을 내놨습니다. 이 연구 결과는 미국 공

‘찬밥’을 먹으면 살도 빠지고 당뇨도 잡을 수 있다고? 중국과 독일 공동 연구팀은 찬밥처럼 노화 녹말이나 덜 익은 바나나, 고구마, 감자 같은 저항성 전분을 식단에 보충하면 체중 감량과 당뇨 관리에 도움이 된다고 밝혔다. 이번 연구에는 중국 상하이교통대 의대, 홍콩대, 홍콩 시티대, 홍콩 폴리테크닉대, 상하이 해양대, 독일 라이프니츠 감염생물학 및 천연물 연구소, 프리드리히 쉴러대, 뷔르츠부르크대 생물학자, 컴퓨터 공학자, 의학자 등이 참여했다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 메타볼리즘’ 2월 27일 자에 실렸다. 저항성 전분(resistant starch)은 소장에서 잘 소화되지 않고 저항하는 프리바이오틱 탄수화물이다. 대부분의 녹말은 소장에서 대부분 소화되지만 저항성 전분은 소장에서 소화되지 않고 대장으로 옮겨가 장내 미생물에 영양을 공급해 유익한 대사산물을 만들어 내는 것으로 알려져 있다. 저항성 전분은 통곡물, 렌틸콩, 강낭콩, 고구마, 감자, 녹색 바나나, 카사바 등과 차게 식은 밥처럼 노화 녹말에 많이 포함돼 있다. 연구팀은 과체중이나 비만으로 분류된 37명의 남녀 참가자를 대상으로 20주 동안 실험했다. 참가자들은 과체중

국내 연구진이 석유 대신 포도당과 미생물을 이용해 꽃향기를 만드는 데 성공했다. 카이스트 생명화학공학과, 생물공정연구센터 연구팀은 방향성 성분인 벤질 아세테이트를 포도당 같은 재생 가능 탄소원과 미생물로 생산하는 공정을 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 화학공학’에 실렸다. 재스민 향과 일랑일랑 향은 화장품, 식품, 음료 제조에 널리 이용되고 있다. 꽃에서 직접 추출해 생산하는 향료의 양은 수요를 충족시키지 못한다. 이 때문에 산업계에서는 석유에서 화학적으로 합성해 벤질 아세테이트를 생산하고 첨가해 제품을 생산한다. 연구팀은 각종 산업에서 널리 이용되는 방향성 화합물인 벤질 아세테이트를 친환경적이고 지속 가능한 방식으로 생산하기 위해 시스템 대사공학 기술을 활용했다. 연구팀은 대장균을 이용해 포도당으로부터 벤질 아세테이트를 생산하는 발효 공정을 개발했다. 연구팀은 포도당에서 벤조산을 거쳐 벤질 아세테이트를 생합성 하는 대사 경로를 개발해 2종류 이상의 미생물을 혼합해 동시에 배양하는 공생배양을 통해 벤질 아세테이트를 생산하는 데 성공했다. 공생배양 전략을 활용할 경우, 벤조산을 벤질 아세테이트로 전환하는 데에

많은 직장인은 피곤한 일주일을 보내고 주말에는 녹다운이 되는 경우가 많다. 잠자리에 들어도 서너 번씩 깨고, 피곤함을 날리기 위해 커피를 연거푸 마셔대지만 피곤함이 쉽게 떨어져 나가지 않는다. 게다가 목과 허리, 어깨에서 이유 없이 통증을 느끼기도 한다. 번아웃 증후군이다. 세계보건기구(WHO)는 2019년 번아웃을 ‘제대로 관리되지 않은 만성 직장스트레스’로 규정하기도 했다. 이런 상황에서 영국 노팅엄대 심리학과, 컴퓨터과학부, 노팅엄의대, 노팅엄 의과학 연구 센터 연구팀은 디지털 업무환경에서 마음 챙김(Mindfulness)을 잘하는 사람이 스트레스, 불안, 번아웃, 각종 중독에 덜 시달린다고 25일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 2월 24일 자에 실렸다. 마음 챙김은 원래 명상이나 참선 같은 것을 의미했지만, 1979년 미국 하버드의대 부속병원에서 암 환자를 대상으로 ‘마음 챙김 프로그램’을 시행해 통증 완화에 효과를 본 뒤부터, 현재는 모든 심리 치료에 활용되고 있다. 마음 챙김은 과거에 집착하거나 막연한 미래에 불안해하는 마음을 의식적으로 현재에 집중하는 의식 상태다. 연구팀은 다양한 종류의 사

한국과학기자협회와 한국화학공학회는 과학언론의 진흥과 화학공학 연구개발 성과에 대한 대국민 인식 제고를 위한 업무협약(MOU)을 22일 체결했다. 두 기관은 이번 협약으로 △학술대회를 포함한 과학언론인의 연구 발표 현장 취재 프로그램 추진 △화학공학 분야 연구개발 성과에 대한 확산과 홍보 △언론계와 화학공학 분야 과학자와의 상호교류 및 소통 활성화 △전문가 추천 등 행사 개최와 참가 지원 △화학공학 전문가의 연구개발 정보의 제공 및 취재 자문 등에서 협력하기로 했다. 유용하 과학기자협회장은 “두 기관은 업무 협약을 통해 과학 기자들이 화학공학 분야 주요 연구발표 현장을 발 빠르게 취재하고, 분야별 전문 연구자들과도 긴밀하게 교류, 소통할 수 있도록 적극 지원할 계획”이라고 밝혔다. 이진원 한국화학공학회 회장(서강대 화공생명공학과 교수)은 “이번 협약으로 화학공학과 화학산업 분야에 대한 국민의 인식을 높이는 계기가 될 것”이라며 “언론과 함께 협업해 국내 화학산업 발전에 이바지하도록 하겠다”고 말했다.

치매는 건강하고 행복한 노년을 방해하는 대표적인 질환이다. 그중 알츠하이머는 치매의 50~70%를 차지하는 원인이다. 대기 오염에 많이 노출될 경우도 알츠하이머가 발생할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 에모리대 연구팀은 교통 관련 대기 오염에 많이 노출된 사람들이 알츠하이머와 관련된 아밀로이드 베타 단백질 응집체가 발생할 가능성이 크다고 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘신경학’ 2월 22일 자에 실렸다. 연구팀은 치매 연구를 위해 사망 후 뇌를 기증하기로 동의한 224명의 뇌 조직을 분석했다. 연구팀은 연구 대상자들의 사망 당시 집 주소를 기준으로 교통 관련 대기 오염 노출 정도를 조사했다. 연구팀은 도시 지역 대기 오염 주원인 중 하나인 초미세먼지(PM2.5) 농도에 주목했다. PM2.5는 공기 중에 떠다니는 지름 2.5㎛(마이크로미터) 미만의 오염물질 입자다. 연구 대상자들의 사망 시 평균 나이는 76세로 사망 전 1년 동안 평균 노출 수준은 1.32㎛/㎥이었고 사망 전 3년 평균은 1.35㎛/㎥였다. 연구팀은 대기 오염 정도와 아밀로이드 베타와 타우 단백질 응집을 비교했다. 그 결과, 사망 1년 전과 3년 전 대기 오염에 더 많

지난 19일은 24절기 중 ‘우수’(雨水)였습니다. 눈이 녹아서 비가 된다는 뜻으로 추운 겨울이 가고 봄이 한층 가까워졌다는 의미입니다. ‘우수 경칩에 대동강 물도 풀린다’는 속담처럼 우수를 지나 경칩 즈음이 되면 아무리 춥던 날씨도 누그러져 봄기운이 돕니다. 봄이 가까워지고 옷차림이 가벼워지면 몸매를 위해 운동을 시작하는 이들이 많아집니다. 운동으로 생긴 적당한 근육은 옷맵시뿐만 아니라 신체적·정신적 건강에 도움이 됩니다. 면역력도 높이고 치매를 막는 데도 효과적입니다. 중국 베이징 연합 의과대, 국립 심혈관질환센터, 푸와이병원 공동 연구팀은 운동은 일정한 시간 규칙적으로 하든, 일주일에 1~2회 몰아서 하든 모두 체중 감량에 도움이 된다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘비만’ 2월 20일자에 실렸습니다. 세계보건기구(WHO)는 성인의 경우 주당 최소 150분 이상 중간 강도의 신체활동, 주당 75분 이상 격렬한 신체활동, 두 가지 강도를 적절히 조합한 운동을 권장합니다. 하지만 현대인들이 이런 신체활동 권장 시간을 충족시키기는 쉽지 않습니다. 연구팀은 2011~2018년 중국 국민건강영양조사에 참여한 20~59세 남녀 약 9600

싱가포르 국립대 생물과학과, 통계·데이터과학과 연구팀은 스테이크, 강낭콩 카레 같은 특정 음식이 생물다양성에 미치는 영향이 크다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 2월 22일 자에 실렸다. 연구팀은 글로벌 미식 전문 온라인 가이드 ‘테이스트 아틀라스’와 ‘CNN 트레블’에서 전 세계에서 인기 있는 요리 151가지를 선정한 뒤 요리에 사용되는 재료와 재료가 재배·사육되는 농경지 내 야생동물의 분포 등을 통해 생물다양성 발자국을 계산했다. 그 결과 생물다양성 발자국이 가장 큰 상위 20개 요리에는 피칸야, 슈하스코 같은 브라질식 스테이크 요리, 살사 베르데(돼지고기 요리), 칼도 데 폴로(멕시코식 닭고기 수프), 한국 육개장 등 육류 요리는 물론 달(렌틸콩 수프), 차나 마살라(병아리콩 카레), 라즈마(강낭콩 카레) 등 비건 요리도 포함됐다. 이들 요리는 주로 소고기, 돼지고기, 닭고기, 콩류와 쌀로 만들어진 것이다. 생물다양성 발자국이 적은 요리는 주로 전분, 쌀을 제외한 곡물, 감자 등으로 만든 것이었다. 연구팀은 요리에 쓰이는 식재료를 어디서 얻는지만 신경 써도 생물종의 멸종을 막는 데 도움이 된다고 밝

전 세계 인구의 절반 이상인 약 56%가 도시에 거주하고 있다. 한국도 도시 면적이 전체 국토의 16.7%에 불과하지만, 총인구의 91.8%가 집중돼 있다. 도시에는 각종 생활 인프라가 집중돼 있고 사람들은 삶의 편의성을 중요하게 생각하기 때문에 도시화 속도는 더욱 빨라질 것으로 보인다. 이런 이유로 도시경제학자인 미국 하버드대 에드워드 글레이저 교수는 “도시는 인류가 만든 최고의 발명품”이라고 말한다. 유엔 경제사회국(DESA)에 따르면 2030년이 되면 인구 1000만명 이상이 거주하는 ‘메가시티’가 31곳에서 43곳으로 늘어난다. 2050년이 되면 전 세계 인구 10명 중 7명이 도시에 살 것이라는 예측도 했다. 그렇지만 도시에 사람들이 몰리면서 도농 간 불균형 발전을 비롯한 각종 문제가 벌써 발생하고 있다. 그래서 과학자와 공학자들은 인류 최고의 발명품인 도시가 ‘지속 가능한 발전’을 하고 살기 좋은 곳이 되도록 하기 위해 여러 대안을 제시하고 있다. 이런 상황에서 미국, 호주, 영국, 캐나다, 케냐, 페루, 중국, 네팔, 나이지리아, 콜롬비아 10개국 공동연구팀은 청년들이 살기 좋은 도시를 조성하기 위해 가장 필요한 요소는 개방성, 안전성이라고 밝

지난 19일은 눈이 비가 돼 내리고, 얼음이 녹아 물이 된다는 24절기 중 ‘우수’였다. 우수가 지나 경칩이 가까워지면 바람 끝에서도 포근함이 느껴진다. 날이 풀리면서 많은 사람이 운동에 나선다. 운동과 함께 근육을 만들기 위해 고단백질 식품을 섭취하는 경우가 많다. 그러나, 고단백식품을 많이 먹으면 심혈관 질환 발생 가능성이 커진다는 연구 결과가 나왔다. 미국 피츠버그대 의대, 세인트루이스 워싱턴대 의대, 존 코크란 VA 의료센터, 미주리대 의대, 루이지애나 주립대 보건 과학 센터, 캐나다 토론토대 공동 연구팀은 권장 단백질 섭취량을 초과한 고단백 식단을 오래 이어간다면 체내 아미노산 류신이 증가하면 죽상동맥경화증이 생길 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 메타볼리즘’ 2월 20일 자에 실렸다. 단백질은 탄수화물, 지방과 함께 필수 영양소다. 서구 사회 사람들은 평균적으로 일일 권장량보다 약 33% 정도 더 많은 단백질을 섭취한다. 최근 한국 사회에서도 식단의 서구화로 단백질 섭취량이 늘어나는 추세다. 게다가 몸매 만들기를 위해 단백질만 섭취하는 경우도 적지 않다. 앞선 여러 연구에서 수행한 동물 실험을 보면 단백질 과잉

“지구가 태양 주위를 도는지도 모를 정도로 천문학 지식 없음. 철학, 문학 지식 없음. 식물학 지식은 독성물질에만 해박. 지질학 지식은 실용적이지만 한정적. 화학 지식 전문가급. 해부학 지식 정확. 필체 분석과 향수 감별 전문가급. 담뱃재에 대한 지식 상당.” 이런 사람이 있을까 싶겠지만 1887년 ‘주홍색 연구’로 처음 대중 앞에 등장한 셜록 홈스의 특징을 동료 존 왓슨 박사가 관찰해 정리한 내용이다. 소설 ‘주홍색 연구’에서 홈스는 과학적 방법으로 피해자 사망 시간을 추정한다. 과학수사 원조라고 하는 홈스의 뒤를 잇는 것은 영국 소설가 리처드 오스틴 프리먼이 창조한 존 이블린 손다이크 박사다. 변호사이자 병리학자, 추리소설 사상 최초 전문 법의학자로 ‘휴대용 실험실’이라고 불리는 녹색 가방을 들고 범죄 현장에 나타난다. 가방 속에는 현대 과학수사대나 감식반이 갖고 다니는 것처럼 각종 현장 검증을 위한 실험장비가 들어있다. 실제로 미국과 영국 경찰에서 20세기 중반 과학수사대가 만들어진 것도 손다이크 박사가 등장하는 소설 때문이라는 것은 공공연한 비밀이다. 20세기 중반까지만 해도 법과학 활용 수준은 추리소설보다 뒤졌다. 1950년대를 지나면서 분자생물학을

태양계가 형성되고 지구의 나이도 겨우 5억 살 정도밖에 되지 않았을 때, 이웃 형제 행성인 화성은 말 그대로 불타는 행성이었다는 연구 결과가 나왔다. 중국 홍콩대 지구과학과, 우주연구실, 중국 지구과학대, 미국 스토니브룩대 지구과학과, 노던 애리조나대 천문·행성과학과 공동 연구팀은 화성이 생성된 지 얼마 안 됐던 약 40억~35억 년 전 곳곳에서 활화산이 폭발하고 지각 활동이 활발했다고 17일 밝혔다. 이번 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 2월 13일 자에 실렸다. 현재 화성은 지구와 달리 화산이나 지각 활동이 거의 없다. 화성 표면의 거의 절반이 35억 년 이상으로 추정된다. 과학자들은 이런 사실에 미뤄 35억~40억 년 동안 지각 재활용이나 지질학적 활동이 거의 없었다고 보고 있다. 지각 재활용은 암석권의 표면 물질이 섭입, 침식, 박리 등을 통해 맨틀로 재활용되는 지각 과정이다. 대륙 이동도 지각 재활용 때문에 나타날 수 있는 현상이다. 35억~40억 년 이후 화성의 지질학적 활동에 대해서는 파악하고 있지만, 화성 탄생 후 첫 10억 년까지 지질학적 활동은 명확히 밝혀진 바가 없다. 연구팀은 화성 궤도선과 탐사선에서 확보한 데이

쌀쌀한 날씨에는 커피도 좋지만 향긋한 차 한 잔이 생각나는 경우가 많다. 커피는 일하기 위해 마시는 음료, 차는 차분히 쉴 때 마시는 음료라는 말도 있다. 차는 커피와 달리 카페인 성분이 천천히 흡수되기 때문에 카페인에 민감한 사람들도 마시기 쉽다. 좋은 차 한 잔에서 느껴지는 풍미는 보통 차의 품종에 따라 달라진다고 생각하기 쉽다. 그런데, 중국 푸젠 농림대 원예학부, 우이대 생태·환경공학부, 선전 고등기술연구소 합성 생물학 연구부 공동 연구팀은 차의 맛을 좌우하는 핵심은 품종이 아닌 차 뿌리에 있는 미생물 집합이라고 밝혔다. 연구팀은 차 뿌리의 미생물 집단만 변경시키면 맛 좋은 차를 수확할 수 있다고 덧붙였다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 2월 16일 자에 실렸다. ‘차의 나라’라고 할 정도로 다양한 차가 있는 중국은 차나무 재배를 위한 유전자원을 다수 보유하고 있다. 우수한 차나무 재배를 위한 연구도 활발하다. 연구팀은 분자 유전학적 육종 방식으로는 차의 품질 개선에 한계가 있다고 보고 다른 방법에 눈을 돌렸다. 연구팀은 식물 뿌리에 서식하는 토양 미생물이 식물 내 영양분 흡수와 사용 방식에 영향을 미친다는 이전

과거에는 집에서 키우는 개나 고양이를 애완동물로 불렀지만, 이제는 함께 사는 가족과 같다고 해서 반려동물로 부른다. 이렇듯 동물을 가족처럼 사랑하는 태도는 최근에 생긴 것일까. 기원전이었던 고대 로마 시대에도 동물을 가족처럼 지극히 사랑했다는 증거가 발견됐다. 스위스 베른대 법의학연구소 자연 인류학과, 기후변화 연구센터, 화학·생화학·약학과, 이탈리아 미라 연구소, 밀라노대 선사시대 연구실, 피렌체대 생물학과 공동 연구팀은 고대 로마 시대에 현재 북부 이탈리아 지역에서는 사람이 죽으면 개와 말, 돼지 등과 함께 매장한 것을 확인했다고 15일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 2월 15일 자에 실렸다. 연구팀은 기원전 3세기부터 1세기까지 로마 시대 유적지인 이탈리아 베로나 세미나리오 베스코빌레에서 발굴된 161명의 유골 중에서 동물들의 유해가 함께 묻혀 있는 것을 발견했다. 돼지, 닭, 소처럼 사람들이 먹던 동물의 유골이 있었는데 이는 죽은 자에게 바치는 음식일 가능성이 있다고 판단했다. 그렇지만 일부 유골에서는 개나 말처럼 먹지 않는 동물의 유해가 함께 묻혀있었다. 연구팀은 이런 동물 매장을 설명할 수 있

요즘은 책이나 신문, 잡지처럼 긴 글 대신 소셜미디어(SNS)의 짧은 글이나 이미지를 더 선호합니다. 심지어 쇼츠(짧은 동영상)도 1분이 넘어가면 주목도가 떨어진다는 분석이 있습니다. 문제는 이런 짧은 글과 이미지, 동영상 등이 사람들에게 편견을 심어 줄 가능성이 크다는 점입니다. 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리), 컬럼비아대, 서던 캘리포니아대 물리학과, 영국 공공정책연구소 공동 연구팀은 온라인 이미지가 온라인 텍스트보다 더 강한 성 편견을 보인다고 밝혔습니다. 또 시각적 성 고정관념에 자주 노출될수록 사람들의 성 편견에도 더 강하게 영향을 미치는 것으로 확인됐습니다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 2월 15일자에 실렸습니다. SNS, 온라인 광고, 온라인 뉴스 등에서는 이미지 소비가 늘고 있습니다. 이는 사람들이 텍스트보다 이미지를 더 빠르고 오래 기억할 수 있다는 사실에 기인합니다. 그런데 이미지가 글보다 성 편견을 드러내기 쉽다는 연구 결과들이 있었지만 구체적 분석은 없었습니다. 연구팀은 구글, 위키피디아, IMDb(인터넷 영화 데이터베이스) 속 이미지 100만개와 텍스트를 수집해 분석했습니다. 연구팀은 의사, 변호사, 공장 근로자 등의