올해는 과학계에 유달리 많은 사건이 일어난 한 해였다.
변이 바이러스 오미크론이 비상, 뜨거운 화성 탐사 경쟁, 지구 재난을 예고한 IPCC 기후 보고서에 이은 기후변화 당사국총회(COP26) 개최 등 중요한 일들이 계속해 이어졌다.
20일 ‘가디언’ 지에 따르면 이런 분위기 속에서 다양한 충격과 함께 논란들이 이어졌다. 특히 민간 우주여행을 놓고 억만장자들 간에 치열하게 벌어지고 있는 우주개발 경쟁은 과학자들 사이에 논쟁을 불러일으키기에 충분한 사건이었다.
사진은 민간인이 탑승할 수 있는 블루오리진의 우주선 ‘뉴 셰퍼드’ 내부 전경. 그러나 억만장자들이 수익성을 강조하는 식으로 사업을 주도하면서 과학자들이 우주개발 방식에 의문을 제기하고 있다. ⓒBlue Origin
지금이 억만장자들의 우주경쟁 시대?
지금 화성에서는 탐사 헬리콥터가 날아다니고 있다. 그러나 사람들의 마음을 더욱 설레게 한 것은 민간인 우주여행 시대가 시작됐다는 것이다.
민간 우주여행을 주도하고 있는 것은 억만장자들이다. 테슬라, 아마존 등 공룡기업을 가지고 있는 일론 머스크, 제프 베이조스 등 자산가들은 더 나은 수익성을 위해 개발 비용을 탑승객들에게 전가하고 있다.
제프 베이조스의 블루오리진은 지난 11일(현지시각) 유료 탑승객 4명을 포함해 모두 6명을 우주선 ‘뉴 셰퍼드’에 태우고 우주로 쏘아 올렸는데 10분간 우주여행을 할 수 있는 좌석의 티켓 가격은 2800만 달러(약 312억 원)였다.
영국 오픈유니버시티의 행성 및 우주과학자인 모니카 그래디(Monica Grady) 교수는 “우주 탐사는 과학에 있어 매우 중요한 분야인데 우리가 우주선을 소유할 수 있는 소수의 부유한 사람들, 우주여행을 할 수 있는 소수의 운 좋은 사람들에 대해 왜 신경을 써야 하는지 알지 못하겠다.”고 말했다.
과학자들의 불만은 우주여행이 정부 통제에서 민간 부문으로 이전하면서 먼저 해결해야 할 문제를 풀지 못하고 있다는 것을 말해주고 있다.
더 험악해진 기상이변이 현실이 되고 있다
올 여름 북아메리카를 덮쳤던 열파는 놀라운 사건이었다. 캐나다와 미국 전역에서 기온 기록이 깨졌을 뿐만 아니라 더위가 불로 변해 수백만 에이커의 숲을 태워버렸다.
지중해 동부의 폭염과 화재도 그랬고, 수년간 가뭄과 화재로 고통받던 호주 일부 지역이 물에 잠긴 것은 더욱 그랬다. 이런 분위기 속에서 10월 31일부터 11월 13일까지 열린 제26차 영국 글래스고에서 유엔 기후변화협약 당사국총회(COP26)가 열렸다.
회의를 전후해 발표된 IPCC(기후변화에 관한 정부 간 협의체) 등의 보고서들은 그동안 지구온난화로 인한 위험에 얼마나 부적절하게 대처해왔는지를 말해주었다. 영국 레딩 대학의 수문학자 한나 클로크(Hannah Cloke) 교수는 “기후 현실에 대한 정보를 늦게 제공한 것은 각국 정부의 소극적인 대처로 인한 것”이라고 말했다.
생명체의 원천이 되는 단백질 분석에 새로운 시대가 열리고 있다. 딥마인드는 알파폴드 알고리즘을 통해 단백질의 99%를 다룰 수 있는 데이터베이스를 생성해 신약 개발을 위한 새로운 길을 열었다고 밝히고 있다. ⓒDeepMind/PA
AI가 단백질 3차원 구조를 예측하기 시작
단백질은 인체를 구성하는 주성분으로 매우 복잡한 구조를 지니고 있다. 이 구조를 인공지능이 해독하고 있다.
런던에 있는 구글 자회사 딥마인드(DeepMind)는 AI를 사용해 2021년에 35만 개 이상의 단백질 3차원 구조를 정확히 예측했다고 밝혔다. 과학자들은 그동안 시각화된 적이 없는 이들 단백질의 구조가 밝혀지면 생명과학에 혁명이 일어날 것으로 보고 있다.
구조마다 질병의 비밀을 담고 있어 약물의 표적 역할을 하기 때문. 딤마인드는 단백질 목록의 수를 1억 3,000만 개로 확장하겠다고 밝히고 있다. 단백질 세부 구조를 예측하려는 과학자들의 60여 년 동안의 염원과 노력을 인공지능이 해결하고 있다.
맨체스터 대학교 합성생물학자 에리코 타카노(Eriko Takano) 교수는 “생물학에서의 AI의 놀라운 이야기는 여기서 끝나지 않을 것이라며, 다가오는 2022년에 후속 연구 결과를 기대해보라.”고 말했다.
난치성 섬유근육통의 수수께끼 풀어
섬유근육통(fibromyalgia)이란 근육, 관절, 인대, 힘줄 등 연부조직에 만성적인 통증을 일으키는 증후군을 말한다.
인류는 광범위한 통증, 극심한 피로 및 정서적 고통을 특징으로 하는 이 섬유근육통으로 큰 고통을 겪어왔다. 40명 중 1명(주로 여성)에게 영향을 미치고 있지만, 치료법을 찾아내지 못하고 있었다. ‘기능적 신경장애’로 간주하는 정도.
2021년은 과학자들이 그 원인을 밝혀낸 한 해로 기록될 것이다. 영국 킹스 칼리지 연구팀은 섬유근육통 환자의 항체를 쥐에게 주사했고 환자처럼 고통스러워하는 것을 발견했다. 그러나 건강한 사람의 항체를 주사한 쥐는 이런 문제가 발생하지 않았다.
킹스 칼리지의 인지신경과학자인 프란체스카 하페(Francesca Happé) 교수는 “섬유근육통이 자가면역질환이라고 결론지었으며, 건강한 항체를 투입해 의약품을 만든다면 섬유근육통은 물론 다른 만성 통증을 진단하고 치료할 수 있는 길이 열릴 것”이라고 말했다.
이외에 과학자들이 말해준 이슈들은 ▲ 46억년 전 운석인 윈치콤(Winchcombe) 발견, ▲ 비만 아동수 기록적인 증가세, ▲ RNA 백신 효능 논란, ▲ 지구온난화에 있어 자연의 역할 논쟁 등이다.
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44억년 전 초기 지구에서 생명체 재료가 되는 탄화수소, 알데히드, 알코올 등 유기 분자들이 철이 풍부한 운석이나 화산재 입자들이 촉진하는 화학반응을 통해 생성된 것으로 보인다는 연구 결과가 나왔다.
국내 연구진이 안정적이고 부작용이 적으면서 수술 후 전이·재발을 막을 새로운 형태의 암 치료 백신 개발 가능성을 열었다. 한국연구재단은 울산대 진준오 교수 연구팀이 암세포에서 얻은 표면 단백질을 항원으로 이용한 지질 나노입자(AiLNP)를 개발하는 데 성공했다고 25일 밝혔다.
복통, 설사, 직장 출혈, 철 결핍 빈혈(iron deficiency anemia) 등 4가지 징후 또는 증상이 50세 이전에 나타나는 조기 발생(early-onset) 대장암의 경고 신호라는 연구 결과가 나왔다.
화학 섬유에서 나오는 미세 플라스틱 오염에 경각심을 갖고 생분해가 가능한 옷을 찾는 착한 소비가 생기고 있지만 생분해를 내세우며 개발된 섬유도 실제 환경에서는 제대로 썩지 못하는 것으로 나타났다.
유인 화성 탐사를 앞두고 이것이 실제 가능한지 관심이 높은 가운데 쥐 머리에 초음파를 쏴 동면 상태를 안전하게 반복 유도할 수 있다는 연구 결과가 나와 주목된다. 미국 세인트루이스 워싱턴대(WUSL) 홍 천 교수팀은 26일 과학저널 '네이처 신진대사'(Nature Metabolism)에서 초음파 펄스를 생쥐와 쥐의 뇌 특정 부위에 쏴 동면 상태를 안전하게 가역적으로 유도하는 데 성공했다고 밝혔다. 연구팀은 이 방법은 머리 위에 초음파 방출기를 장착하는 비침습적 방식으로 초음파를 쏴 뇌의 신경 세포를 일시적으로 활성화해 체온을 낮추고 신진대사를 늦출 수 있다며 향후 의학이나 장거리 우주 비행에 응용될 수 있을 것이라고 말했다.
플라보놀 성분을 함유한 사과와 블랙베리 등을 섭취하는 것이 노인의 '노쇠' 발현 가능성을 낮춘다는 연구 결과가 나왔다. 노쇠(frailty)는 나이가 들면서 신체 기능이 필연적으로 떨어지는 노화(aging)와는 구분되는 것으로, 일상에 지장을 줄 만큼 나이에 비해 신체기능이 심각하게 약해져 낙상과 골절 등을 초래할 위험이 높고 장애와 사망으로 이어질 수 있다. 미국 하버드의대 계열 임상 연구소인 '힌다·아서 마커스 노화연구소' 등에 따르면 플라보노이드의 하위그룹인 '플라보놀' 섭취와 노쇠의 연관성을 분석한 연구 결과를 '미국 임상영양학 저널'(American Journal of Clinical Nutrition)에 발표했다.
북극해 식물플랑크톤이 유엔 '기후변화에 관한 정부 간 협의체'(IPCC)의 예상치보다 최대 3배 감소할 것이라는 연구 결과가 나왔다고 극지연구소가 24일 밝혔다. 포항공과대학교 국종성 교수 연구팀, 극지연구소 양은진 박사, 미국 스크립스 해양연구소 임형규 박사 등으로 구성된 국제공동연구팀은 쇄빙연구선 아라온호 탐사를 포함한 다양한 북극해 현장 탐사에서 획득한 데이터를 활용해 북극해 식물플랑크톤의 농도 예측기법을 개발했다. 이를 적용한 결과 이산화탄소 배출 시나리오에 따라 차이는 있었지만, 2100년 식물플랑크톤의 농도는 기존 IPCC 5차, 6차 보고서의 예측과 비교할 때 감소 폭이 최대 3배로 늘었다.