인류의 꿈은 건강한 생명을 연장하는 것이다. 태고적부터 꿈꿔왔던 이 소망이 이루어질 수 있을까? 14일 ‘허핑톤 포스트’는 미래 유토피아를 꿈꾸며 인간의 삶을 창조하고 있는 기술 5가지를 소개했다. 2016년 들어 세상을 놀라게 하고 있는 분야들이다.

유기적 전자공학 

대표적인 기술로 ‘유기적 전자공학(Organic Electronics)’이 있다. 다른 기술들이 생명체처럼 움직일 수 있는 기계를 만드는 노력을 하고 있는데 비해 이 기술은 단백질·지방·비타민과 같은 유기물들을 기계처럼 움직일 수 있는 방법을 찾는데 초점을 맞추고 있다.

과학자들은 우리들이 전자기구들을 마음대로 움직일 수 있는 것처럼 유기물의 움직임을 조절할 수 있다고 믿고 있다. 그리고 사람의 세포 속에 들어 있는 신경전달물질(neurotransmitters)을 통제하려 하고 있다.

신경전달물질이란 뇌 등 체내 신경세포에서 방출돼 인접해 있는 신경세포 등에 정보를 전달하는 일련의 물질을 일컫는 용어다. 사람의 행복감을 전달할 수 있는 ‘세로토닌’, 스트레스를 받았을 때 분출되는 ‘노르에피네프린’ 등을 예로 들 수 있다.

도파민, 아드레날린, 엔도르핀, 엔케팔린, 기질 P, 안지오텐신 등도 여기에 속한다. 사람이 이 신경전달물질들을 통제할 수 있다면 의료계 전반에 엄청난 변화가 일어나게 된다. 근육운동과 학습·기억·수면 등에 관여함으로써 이전에 볼 수 없었던 새로운 의료 영역을 창출하게 된다.

이 분야에 대한 연구도 활발하게 진행되고 있다. ‘허핑톤 포스트’에 따르면 과학자들은 지금 이 기술을 적용할 수 있는 방법을 찾아냈으며, 의족・의안・의치와 같은 인공 장기들을 만들 수 있는 방안을 모색하고 있다.

영양 유전체학 

‘영양유전체학(Nutrigenomics)‘도 세상을 놀라게 하는 기술 중의 하나다. 음식과 관련 그동안의 과학은 ’무엇을 먹는지(what you eat)' 영양소에 대해 관심을 기울여왔다. 그러나 ‘영양유전체학’에서는 음식이 사람 유전체에 어떤 영향을 미치고 있는지에 주목한다.

이 연구를 위해 대사체 진단기술, 단백질체학, 전사체학, 유전체학 등 광범위한 분야의 과학기술이 동원되고 있다. 그리고 개인의 유전적 특성에 따라 개인이 섭취한 영양소에 어떻게 반응하는지 그 차이를 규명하려는 연구가 진행되고 있다.

과학자들은 또 이 연구를 통해 살을 빼기 위한 다이어트 행위가 인간 유전체에 어떤 영향을 미치고 있는지 알아보고 있는 중이다. 연구 결과에 따라 개개인의 유전자 차이에 따른 다이어트법 개발이 가능하다는 주장이다.

합성생물학 

‘합성생물학(Snthetic Biology)' 역시 세간의 주목을 받고 있는 분야다. 과학자들은 현재 생물학·분자생물학 등 생명과학, 전기·전자·컴퓨터 등의 기술과학을 결합해 특정 목적을 위한 생명체를 인공 합성하려 하고 있다.

매사추세츠공과대학을 비롯하여 캘리포니아대학교 버클리캠퍼스, 프린스턴대학교 등 미국의 일부 대학에서 먼저 연구를 시작하였고 한국과 유럽, 일본 등에서도 연구를 진행 중이다. 세계적으로 연구가 활발하게 진행되고 있는 가운데 놀라운 성과도 보고되고 있다.

박테리아에 대한 컴퓨터 모델이 개발됐고, 일부 연구진은 기술로 제작한 ‘합성 세포(synthetic cell)’를 만들고 있는 중이다. 연구 분야는 미생물에서 사람의 인체까지 광범위하다. 관계자들은 ‘합성생물학’을 통해 의료계에 큰 변화가 있을 것으로 예고하고 있다.

산화환원 신호전달 기술 

최근 과학자들은 '산화환원 신호전달 기술(Redox signaling technolgy)'을 적용해 세포의 사멸과 같은 미세한 현상들을 통제하려 하고 있다. 산화환원 반응이란 반응물 간의 전자 이동으로 일어나는 반응을 말한다.

전자를 잃은 쪽을 산화되었다고 하고 전자를 얻은 쪽을 환원되었다고 한다. 이때, 잃은 전자수와 얻은 전자수는 항상 같다. 과학자들은 이 과정을 통해 건강한 산화환원 분자(redox signaling molecules)를 만들려 하고 있다.

이 분자를 출혈성 뇌졸중과 같은 경우를 당한 인체에 투입하면 세포 기능이 다시 회복되거나 재생돼 건강을 회복할 수 있다는 주장이다. 이 기술이 실현됐을 때 불치병에 걸린 사람들이 큰 도움을 받을 것으로 예상되고 있다.

신경모방 공학 

‘신경 모방 공학(Neuromorphic Engineering)’도 주목받고 있는 분야다. 인간의 두뇌를 모방해 두뇌 작용을 연구하고, 그것을 실제로 재현해내자는 데 초점을 맞추고 있다. MIT가 개발한뉴로모픽 칩(Neuromorphic chip)이 대표적인 경우다.

기존 컴퓨터 프로세서와 달리 사람처럼 뉴럴 네트워크를 기반으로 각종 명령 및 연산을 처리할 수 있는 칩이다. 만일 뉴로모픽 칩이 성공적으로 작동한다면 기존의 컴퓨터 패러다임을 완전히 바꿀 수 있을 것이라는 전망이 나오고 있다.

과학자들은 이 기술을 통해 사람과 같은 로봇을 만들려 하고 있다. 생체공학으로 만든 조직에 사람처럼 생각할 수 있는 칩을 투입할 경우 SF에 나오는 인조인간이 가능하다는 주장이다. 우리 인간의 삶이 점차 SF처럼 변하고 있는 중이다.