과학 포털 iKAOS

23 Contents

[인터뷰] 안광석_차세대 범용 백신을 꿈꾸는 바이러스 면역학자 ｜제31회 서울대 자연과학 공개강연_"세상을 바꾼 과학, 과학이 여는 미래"

바이러스와 인간의 면역 체계는 끊임없이 상호 작용하며 함께 진화해 왔습니다. 바이러스는 인간 세포 내에서 최대한 증식하고 전파하려는 본능을 가진 반면, 면역 체계는 이러한 이물질을 탐지하여 제거하려는 방어 기전을 작동시킵니다. 특히 전 세계 인구의 상당수가 감염된 사이토메갈로바이러스는 한 번 감염되면 평생 몸속에 머물며 면역력이 약해질 때 치명적인 질환을 일으킵니다. 이러한 위험성 때문에 전미 백신 위원회에서는 이 바이러스의 백신 개발을 최우선 과제로 꼽고 있으며, 바이러스의 면역 회피 전략을 이해하는 것이 치료제 개발의 핵심입니다. 과거 1800년대 런던의 콜레라 유행 당시, 질병의 원인을 공기 중의 나쁜 기운인 '미아즈마'로 보던 통념을 깨고 수인성 질병임을 밝혀낸 존 스노의 사례는 현대 역학의 시초가 되었습니다. 그는 가구별 조사와 상수도 자료 분석을 통해 콜레라 발생 지도를 만들었고, 특정 물 펌프가 감염의 근원임을 증명해 냈습니다. 이 발견은 상하수도 시설의 중요성을 일깨웠으며 공중보건학의 비약적인 발전을 이끌었습니다. 이처럼 질병의 정확한 매개체와 원인을 규명하는 과학적 접근은 인류를 위기에서 구하고 보건 환경을 개선하는 강력한 도구가 됩니다. 신종 바이러스는 계속해서 탄생하며, 백신 접종 후에도 면역 압력을 피해 스스로 변이하는 특성을 가집니다. 특히 코로나19의 스파이크 단백질은 변이가 잦아 기존 백신의 효력을 떨어뜨리는 주요 원인이 됩니다. 과학자들은 이러한 변이에 상관없이 대응할 수 있는 범용 백신 개발을 오랜 숙원으로 삼고 연구에 매진하고 있습니다. 현재는 변이가 거의 없는 다른 바이러스 단백질을 타깃으로 하는 전략이 상당한 진척을 보이고 있습니다. 머지않아 단 한 번의 접종으로 다양한 변이체로부터 오랫동안 보호받을 수 있는 범용 백신의 시대가 열릴 것으로 기대됩니다. 현대 생명과학은 물리, 화학, 공학 등 타 학문과의 긴밀한 융합을 통해 발전하고 있습니다. 전자현미경의 발달로 보이지 않던 바이러스와 원자의 구조를 정밀하게 파악하게 되었고, 최근에는 AI와 데이터 사이언스가 복잡한 생명 현상을 명확하게 분석하는 데 기여하고 있습니다. 이러한 기술적 진보는 과거 수년이 걸리던 백신 개발 기간을 단 몇 주 수준으로 단축할 수 있는 혁신적인 여력을 제공합니다. 융합 과학의 발전은 생명과학의 한계를 뛰어넘어 인류가 직면한 복잡한 보건 문제를 해결하고 미래의 팬데믹에 대비하는 데 결정적인 역할을 수행할 것입니다. 분자생물학의 혁명이라 불리는 PCR 기술은 DNA 연구의 패러다임을 완전히 바꾸어 놓았습니다. 과거 수개월이 걸리던 유전자 클로닝 작업을 단 며칠로 단축시켰으며, 코로나19와 같은 급성 감염병의 신속한 진단을 가능케 하여 수많은 생명을 구했습니다. 이제 과학의 시선은 완치가 어려운 만성 감염 바이러스로 향하고 있습니다. 평생을 함께하며 끊임없이 질병을 일으키는 바이러스들을 통제하기 위한 연구는 지금도 계속되고 있습니다. 끊임없는 기술 혁신과 연구자들의 열정이 더해진다면, 인류는 만성 질환의 굴레에서 벗어나 바이러스와의 전쟁에서 새로운 승기를 잡을 수 있을 것입니다.

안광석

카오스재단서울대자연과학공개강연

생명과학

난 한 우물만 파!! 인류를 구한 mRNA 백신💊의 어머니 👉2023 노벨 생리의학상(Nobel Prize)(with 한국생명공학연구원 차현주 박사)ㅣ요즘과학

매년 가을이면 전 세계의 이목이 노벨상 수상 소식에 집중됩니다. 2023년 노벨 생리의학상의 영예는 코로나19 팬데믹 종식에 결정적인 역할을 한 mRNA 백신 개발의 주역, 카탈린 카리코 박사와 드루 와이스먼 교수에게 돌아갔습니다. 이들은 인류가 전례 없는 감염병 위기에 직면했을 때, 유전 정보를 전달하는 핵산인 mRNA를 활용해 신속하게 백신을 개발할 수 있는 토대를 마련했습니다. 이번 수상은 단순한 기술적 성취를 넘어 인류의 생명을 구한 실질적인 공로를 인정한 결과라 할 수 있으며, 쌀쌀한 가을바람과 함께 찾아온 따뜻한 희망의 소식이었습니다. mRNA 백신은 기존의 단백질 재조합 방식보다 공정이 간단하여 변이 바이러스가 출현했을 때 염기서열만 교체하면 즉각 대응할 수 있다는 강력한 장점을 가집니다. 일각에서는 백신 상용화 기간이 짧아 노벨상 수여가 이례적이라는 시각도 있었으나, 이는 사실 30년 넘게 축적된 연구 데이터가 뒷받침된 결과입니다. 과거 DDT 사례와 달리 mRNA 기술은 오랜 시간 안전성과 가능성을 검증받아 왔으며, 이번 팬데믹을 통해 그 혁신적인 가치를 전 세계에 증명했습니다. 결과적으로 이 기술 덕분에 전 세계 사람들은 일상을 되찾고 국가 경제의 타격을 최소화할 수 있었습니다. mRNA를 백신으로 활용하려는 시도는 1980년대부터 있었지만, 체내 주입 시 발생하는 강력한 면역 반응과 낮은 안정성이 큰 걸림돌이었습니다. 카리코와 와이스먼 박사는 RNA를 구성하는 염기를 화학적으로 변형하면 선천 면역 반응을 회피하고 단백질 생산 효율을 획기적으로 높일 수 있다는 사실을 2005년에 발표하며 기술적 한계를 극복했습니다. 특히 'N1-메틸슈도유리딘'이라는 변형 염기를 사용한 기술은 현재 우리가 접종한 모더나와 화이자 백신의 핵심 기술이 되었으며, 이는 mRNA가 단순한 정보 전달자를 넘어 실제 치료제로서 기능할 수 있게 만든 결정적인 열쇠가 되었습니다. 이번 수상의 이면에는 카탈린 카리코 박사의 드라마 같은 역경과 끈기가 숨어 있습니다. 그녀는 연구비 지원 중단과 직위 강등이라는 수모를 겪으면서도 mRNA 연구에 대한 신념을 굽히지 않았습니다. 그러던 중 1997년 복사기 앞에서 우연히 만난 드루 와이스먼 박사와의 협력은 연구의 전환점이 되었습니다. 비주류로 취급받던 연구자가 든든한 동료를 만나 기술적 난관을 하나씩 해결해 나간 과정은 과학계에 큰 감동을 주었습니다. 두 사람의 운명적인 만남과 꺾이지 않는 마음이 결국 인류를 구한 혁신적인 백신 탄생의 밑거름이 되었으며, 이는 과학적 탐구 정신의 위대함을 보여줍니다. mRNA 기술의 가능성은 코로나19 백신에만 머물지 않습니다. 현재 이 기술은 암 치료 백신을 비롯해 희귀 난치성 질환과 다양한 감염병을 타깃으로 하는 치료제 개발에 활발히 응용되고 있습니다. 전문가들은 앞으로 다가올 새로운 팬데믹인 '디지즈 X(Disease X)'에 대항할 가장 강력한 방패로 mRNA 플랫폼을 지목하고 있습니다. 짧은 기간 내에 보여준 놀라운 성과는 mRNA 기술이 인류의 건강을 지키는 새로운 패러다임이 될 것임을 시사합니다. 앞으로 이 기술이 암이나 난치병을 해결하는 강력한 수단이 되어 인류의 생명 연장과 삶의 질 향상에 기여할 미래가 더욱 기대됩니다.

국립과천과학관요즘과학👏

화학
생명과학

[인터뷰] 김상욱 _ 몸이 전부 기계로 바뀌어도 동일한 인간일까? | 2022 카오스강연 '진화'

현대 생명과학에서 생물정보학은 유전자와 의료 정보를 분석하여 질병의 원인을 찾고 최적의 치료법을 제시하는 핵심적인 역할을 수행합니다. 과거에는 생명체를 구성하는 물질이나 형태에 주목했지만, 이제는 데이터의 축적과 가공을 통해 생명 현상을 이해하는 시대로 접어들었습니다. 코로나19 바이러스의 변이를 추적하고 백신을 개발하는 과정에서 알 수 있듯이, 유전자 서열을 해독하는 능력은 인류의 생존과 직결된 중요한 과제가 되었습니다. 인간의 정체성을 결정짓는 요소는 단순히 특정 장기의 기능에 국한되지 않습니다. 개인이 살아오며 겪은 독특한 생활사와 경험들이 축적되어 고유한 자아를 형성하며, 이는 유전 정보 그 이상의 의미를 집약하고 있습니다. 따라서 물리적인 변화가 일어난다고 해도 그 사람의 본질이 그대로 유지된다고 보기는 어렵습니다. 이러한 관점은 유전 정보를 단순한 수치가 아닌 한 존재가 걸어온 역사로 인식하게 만듭니다. 면역 체계가 외부 항원을 기억하여 질병에 대응하는 원리는 생명과학의 놀라운 신비 중 하나입니다. 질병을 극복한 사람의 혈액에서 항체를 찾아 치료제로 활용하거나, 바이러스의 유전 정보를 학습시켜 백신을 만드는 기술은 이미 현대 의학의 핵심으로 자리 잡았습니다. 이러한 면역학적 원리를 응용하면 생명체가 정보를 습득하고 저장하는 방식을 새롭게 이해할 수 있으며, 이는 향후 인류의 학습 방식에도 혁신적인 변화를 가져올 가능성을 시사합니다. 진화의 증거는 멀리 있는 것이 아니라 우리 몸속의 유전자 서열 안에 고스란히 남아 있습니다. 종 사이의 미세한 유전적 차이가 생명의 다양성을 만들어내며, 발생 과정에서의 변화가 진화의 결정적인 단서를 제공하기도 합니다. 또한, 유전적 다양성을 존중하는 태도는 과학적 사실을 넘어 윤리적으로도 중요합니다. 인위적인 조작을 통해 완벽함을 추구하기보다는, 진화가 만들어낸 자연스러운 다양성의 가치를 이해하는 것이 생명과학의 본질입니다. 분자유전학은 보이지 않는 진화의 과정을 명확한 증거로 풀어내는 학문입니다. 유전자 서열 분석을 통해 특정 질병에 대한 취약성을 파악하고, 환경이나 문화가 인간의 변이에 어떤 영향을 미치는지 규명할 수 있습니다. 바이러스의 진화 경로를 예측하여 미래의 팬데믹에 대비하는 것처럼, 유전 정보의 차이를 분석하는 일은 생명의 역사를 이해하는 열쇠가 됩니다. 결국 진화란 유전 정보의 끊임없는 변화와 축적이며, 이를 통해 우리는 생명의 나무가 뻗어 나가는 원리를 깨닫게 됩니다.

김상욱

카오스재단석학인터뷰

생명과학

[해썰이 있는 과학뉴스] 실험동물과 인간을 구하는 투구게가 사라진다?!🧐

투구게는 약 4억 5천만 년 전 고생대부터 그 모습을 거의 그대로 유지해 온 '살아있는 화석'으로 불리는 신비로운 생물입니다. 영어로는 말발굽을 닮았다고 하여 '호스슈크랩'이라 불리지만, 생물학적으로는 게보다는 거미나 멸종된 삼엽충에 더 가까운 종으로 분류됩니다. 우리나라에서는 전장에 나가는 장수의 머리를 보호하는 투구와 그 모양이 비슷하다고 하여 투구게라는 이름이 붙여졌습니다. 이들은 오랜 세월 동안 지구의 환경 변화 속에서도 독특한 생존 전략을 유지하며 현재까지 그 맥을 이어오고 있습니다. 투구게의 가장 눈에 띠는 특징 중 하나는 인간의 붉은 혈액과 달리 푸른색 혈액을 가지고 있다는 점입니다. 인간의 혈액이 붉은 이유는 산소를 운반하는 헤모글로빈 단백질 속에 철 성분이 들어있기 때문인데, 투구게를 포함한 일부 해양 생물은 철 대신 구리를 포함한 '헤모시아닌'이라는 단백질을 사용합니다. 구리 성분이 산소와 결합하면 푸른 빛을 띠게 되어 혈액 전체가 파랗게 보이는 것입니다. 이러한 혈액의 색 차이는 각 생물이 환경에 적응하며 진화해 온 결과물이라고 할 수 있습니다. 과학자들은 투구게의 푸른 혈액 속에 숨겨진 독특한 면역 체계인 'LAL'에 주목했습니다. 투구게는 인간과 같은 백혈구가 없는 대신, 외부 박테리아가 침입하여 내독소를 분비하면 LAL이 이를 즉각적으로 감지합니다. 독소를 인지한 LAL은 젤라틴 형태의 물질을 분비하여 박테리아를 둥글게 감싸 응고시켜 버림으로써 세균의 확산을 막습니다. 이 반응은 매우 빠르고 예민하여, 의약품이나 백신이 세균에 오염되었는지 확인하는 시험법으로 채택되어 현대 의학 발전에 결정적인 기여를 해왔습니다. 하지만 인간의 안전을 위한 투구게의 희생은 매우 가혹한 수준에 이르렀습니다. 매년 수많은 투구게가 산 채로 포획되어 전체 혈액의 약 30%를 채취당하는데, 이 과정에서 발생하는 극심한 스트레스로 인해 많은 개체가 죽거나 자연으로 돌아간 뒤에도 불임이 되는 부작용을 겪습니다. 특히 최근 코로나19 팬데믹으로 인해 전 세계적인 백신 수요가 폭발하면서 투구게 혈액의 채취량도 급증하였고, 이는 투구게 개체 수의 급감과 멸종 위기라는 심각한 생태계 문제를 야기하고 있습니다. 다행히 과학계에서는 투구게의 희생을 줄이기 위해 대체 인자인 '재조합 인자 C(rFC)'를 개발하여 보급하고 있습니다. 유럽과 중국을 포함한 60여 개국에서는 이미 이 재조합 인자 C(rFC)를 활용한 실험을 승인하여 동물 실험을 대체해 나가는 추세입니다. 비록 일부 국가에서는 경제적 이해관계로 인해 도입이 늦어지고 있지만, 생명의 존엄성을 지키는 것은 과학의 본질적인 가치와 맞닿아 있습니다. 동물의 희생에 의존하기보다 지속 가능한 과학적 대안을 찾는 노력이 우리 인류와 자연이 공존할 수 있는 유일한 길일 것입니다.

국립과천과학관요즘과학👏

생명과학
융합

[인터뷰] 류충민_홀로바이옴? 미생물과 생물을 하나로 보는 관점 | 2022 카오스강연 '생명행성(Life planet)'

코로나19 팬데믹 상황에서 영장류 모델을 활용한 백신과 치료제 개발은 인류의 생존을 결정짓는 중요한 과제였습니다. 연구를 통해 개발된 항체 치료제와 백신은 실제 임상에서 큰 성과를 거두며 많은 생명을 구하는 데 기여했습니다. 바이러스는 생존을 위해 치명률과 전파력 사이에서 끊임없이 변이를 선택하는데, 최근의 흐름은 전파력은 높이되 치명률은 낮추는 방향으로 진화하고 있습니다. 이는 바이러스가 인간 사회에 적응해가는 과정으로 볼 수 있으며, 과학적 대응을 통해 충분히 관리 가능한 수준으로 나아가고 있음을 시사합니다. 미생물은 육안으로는 보이지 않지만 현미경을 통해 들여다본 세상 속에서 독자적인 생태계를 구축하며 살아가는 작은 생명체들입니다. 흔히 미생물을 병을 일으키는 존재로만 인식하기 쉽지만, 사실 대다수는 자연 상태에서 스스로 생존하며 지구 생태계의 균형을 유지합니다. 특히 이들은 특정 물질을 분비하여 주변 동료의 숫자를 파악하고, 일정 수치에 도달했을 때 비로소 특정한 행동을 개시하는 정족수 인식 기능을 갖추고 있습니다. 이러한 미생물의 소통 방식은 오징어와의 공생 관계처럼 자연계의 신비로운 상호작용을 만들어내는 핵심 동력이 됩니다. 환경 오염의 주범인 플라스틱 폐기물 문제 해결의 실마리를 의외의 장소인 곤충 연구에서 찾기도 합니다. 꿀벌부채명나방 애벌레가 스티로폼 박스를 뚫고 탈출하는 현상을 관찰한 결과, 이들이 플라스틱을 먹고 소화하여 전혀 다른 물질로 분해한다는 사실이 밝혀졌습니다. 장내 미생물과 효소를 활용한 이 발견은 향후 플라스틱을 대량으로 분해할 수 있는 혁신적인 기술로 이어질 가능성이 큽니다. 난민 수용소와 같이 폐기물 처리가 어려운 환경에서도 간편하게 활용될 수 있는 분해 시설을 구축하는 것은 현대 과학이 지향해야 할 중요한 사회적 가치 중 하나입니다. 최근 과학계에서는 생명체와 미생물을 별개의 존재로 보지 않고 하나의 통합된 시스템으로 파악하는 '홀로바이옴' 개념이 주목받고 있습니다. 과거에는 분석적 접근을 위해 미생물과 숙주를 분리하여 연구했으나, 이제는 이들이 태초부터 긴밀하게 연결된 하나의 생태계라는 관점으로 변화하고 있습니다. 인간이나 식물을 미생물과 분리된 개체가 아닌, 서로 끊임없이 상호작용하며 공존하는 하나의 생명 공동체로 인식하는 것입니다. 이러한 관점의 전환은 질병의 치료나 생명 현상의 이해에 있어 기존과는 전혀 다른 새로운 지평을 열어주고 있습니다. 지구 생명의 역사는 미생물, 특히 세균의 등장과 함께 시작되었습니다. 초기 지구에 산소를 공급하여 동식물이 살 수 있는 환경을 조성한 주역이 바로 미생물입니다. 광활한 우주의 시간 속에서 인간이 살아가는 백 년이라는 시간은 찰나에 불과하지만, 우리는 그 짧은 시간 속에서 생명의 근원을 탐구하며 존재의 의미를 찾아갑니다. 미생물이 지구 생태계의 밑거름이 되었듯, 과학적 탐구는 인문학적 성찰과 결합하여 우리가 누구인지, 그리고 어떤 미래를 만들어가야 하는지에 대한 답을 제시합니다. 거대한 우주적 시각에서 생명을 바라보는 태도가 필요한 시점입니다.

류충민

카오스재단카오스강연

생명과학

[석학인터뷰] 장혜식_ 코로나 RNA 전사체를 세계 최초로 분석하다! | 2021 서울대 자연과학대 공개강연

코로나19 팬데믹 초기, 전 세계 과학자들은 전례 없는 속도로 바이러스 연구에 뛰어들었습니다. 흥미로운 점은 뛰어난 성과를 낸 연구진 대부분이 완전히 새로운 분야를 개척한 것이 아니라, 기존에 수행하던 연구 주제를 코로나19로 전환했다는 사실입니다. RNA 전사체 분석이나 다른 바이러스 연구를 10년 이상 지속해온 전문가들은 축적된 기술력을 바탕으로 단기간에 유의미한 결과를 도출할 수 있었습니다. 이는 기초 과학 연구에 대한 꾸준한 지원이 위기 상황에서 얼마나 중요한지를 잘 보여주는 사례라고 할 수 있습니다. 연구의 속도에는 지리적 요인과 사회적 환경도 큰 영향을 미쳤습니다. 우리나라는 비교적 초기에 확진자가 발생하면서 연구에 필요한 환자 검체를 신속하게 확보할 수 있는 여건이 마련되었습니다. 당시 중국은 강력한 봉쇄 조치로 인해 연구 활동에 제약이 많았던 반면, 한국은 상대적으로 정상적인 연구 환경을 유지하며 분석 작업을 이어갈 수 있었습니다. 이러한 환경적 이점과 연구진의 노력이 결합되어 전사체 분석과 같은 정밀한 작업에서 세계적인 경쟁력을 확보하며 빠르게 대응할 수 있었던 것입니다. 하지만 치료제나 백신 개발과 같은 제품화 단계에서는 기존 산업 기반의 중요성이 더욱 극명하게 드러났습니다. 생물학적 제제는 개발 자체보다 안전성 테스트와 각종 규제 해결에 막대한 시간이 소요되며, 수많은 실패를 거쳐야 완성됩니다. 모더나나 화이자와 같은 글로벌 제약사들이 mRNA 백신을 신속히 내놓을 수 있었던 것은 이미 관련 플랫폼 기술을 완성해 두었기 때문입니다. 우리나라도 기초적인 기술은 보유하고 있었으나, 즉각적으로 대응할 수 있는 완성된 플랫폼의 부재로 인해 초기 개발 단계에서 다소 뒤처지는 한계를 경험했습니다. 유전체 정보가 생명체의 모든 것을 결정한다는 생각은 일종의 오해일 수 있습니다. 따로 자란 일란성 쌍둥이 사례를 보면 유전자가 같은데도 성격이나 직업, 세부적인 신체 특징에서 차이를 보입니다. 이는 유전자가 생명의 설계도 역할을 하지만 환경적 요인 또한 무시할 수 없음을 시사합니다. 인간의 유전자 수가 생쥐와 큰 차이가 없음에도 더 복잡한 지능을 갖는 이유는 유전자 개수 자체보다 이를 어떻게 조합하고 활용하느냐의 차이에 있습니다. 마치 한정된 단어로 얼마나 풍성한 소설을 써내느냐와 같은 원리라고 볼 수 있습니다. 유전체 분석 기술인 시퀀싱은 현재 정확도 향상을 넘어 산출량 증대와 휴대성 강화라는 두 가지 방향으로 발전하고 있습니다. 분석 비용이 획기적으로 낮아지면 특정 질환자뿐만 아니라 전 국민이 일상적으로 유전체 정보를 활용하는 시대가 열릴 것입니다. 또한, 장비의 소형화는 연구실을 벗어나 오지나 극지방, 심지어 우주 공간에서도 즉석 분석을 가능하게 합니다. 스마트폰에 연결해 침 한 방울로 유전체를 해독하는 기술이 완성 단계에 이른 만큼, 미래에는 누구나 자신의 생물학적 정보를 실시간으로 확인하는 삶을 살게 될 것입니다.

장혜식

카오스재단석학인터뷰

생명과학

[석학인터뷰] 신현정_ 의료분야의 인공지능, 블루오션이죠 | 2020 가을 카오스강연 'Ai X'

인공지능과 바이오메디컬의 결합은 높은 진입 장벽만큼이나 독보적인 가치를 지닙니다. 명확한 논리로 구성된 IT 분야와 달리, 생물학은 정답이 정해져 있지 않은 복잡성을 지니고 있어 두 분야를 동시에 섭렵한 전문가는 희소성을 갖게 됩니다. 이러한 융합 연구는 단순히 기술을 적용하는 것을 넘어, 서로 다른 학문적 특성을 이해하고 조화시키는 과정에서 새로운 가능성을 발견하는 재미를 선사합니다. 낯선 분야에 도전하여 지긋이 연구를 이어가는 인내심은 결국 누구도 쉽게 넘볼 수 없는 유니크한 경쟁력이 됩니다. 산업공학을 전공하며 프로그래밍과 신경망 구축에 매진했던 경험은 인공지능 연구의 든든한 밑거름이 되었습니다. 특히 독일 막스 플랑크 연구소에서의 경험은 생물학이라는 학문에 매료되는 결정적인 계기가 되었습니다. 0과 1로 명확히 떨어지는 디지털 세계와 달리, 상황에 따라 결과가 달라질 수 있는 생물학의 유연함과 깊이 있는 용어들은 연구자로서 도전 의식을 자극하며 학문적 매력을 더해주었습니다. 이러한 배경은 데이터 중심의 사고방식을 생명 과학의 복잡한 현상에 접목하는 중요한 전환점이 되었습니다. 교육자로서 가장 큰 보람은 학생들의 성장을 지켜보는 데 있습니다. 이미 우수한 학생보다 조금은 부족했던 학생이 연구실에 들어와 학문적으로 발전하여 세계적인 학회에서 발표하는 모습을 볼 때 깊은 감동을 느낍니다. 일상에서는 반려견들과 시간을 보내며 단순하고 평온한 삶의 가치를 배우기도 합니다. 이러한 균형 잡힌 삶은 연구와 교육에 집중할 수 있는 에너지를 제공하며, 제자들이 사회에서 제 역할을 다할 수 있도록 돕는 원동력이 됩니다. 학생들의 잠재력을 끌어올리는 과정은 연구만큼이나 가치 있는 일입니다. 의료 분야에서 인공지능은 거대한 데이터의 바다를 항해하는 핵심적인 도구로 자리 잡았습니다. 인간이 처리하기 힘든 방대한 빅데이터를 효율적으로 분석하여 의료진의 최종 결정을 돕는 역할을 수행합니다. 건강하게 오래 살고자 하는 인류의 근원적인 욕구와 맞물려, 인공지능 의료 기술은 무궁무진한 기회가 잠재된 블루오션이라 할 수 있습니다. 복잡한 의료 정보를 쉽게 찾아주고 접근성을 높여주는 기술은 우리 삶의 질을 획기적으로 개선할 것이며, 이는 인공지능이 반드시 필요한 이유이기도 합니다. 인공지능은 신약 및 백신 개발 과정에서 혁신적인 변화를 이끌어내고 있습니다. 수많은 후보 물질 중에서 가능성이 높은 대상을 선별하고 점수화함으로써 연구의 탐색 공간을 획기적으로 좁혀줍니다. 이는 질병의 원인이 되는 유전자를 특정하고, 그에 적합한 약물 구조를 설계하는 데 결정적인 도움을 줍니다. 앞으로 인공지능은 질병 정복을 위한 여정에서 연구자들에게 가장 강력하고 정밀한 조력자로서 그 역할을 더욱 확대해 나갈 것입니다. 개괄적인 소개부터 심도 있는 분석까지, 인공지능과 바이오메디컬의 만남은 계속될 것입니다.

신현정

카오스재단카오스강연

생명과학
뇌인지과학

[그림으로 보는 과학뉴스] mRNA 백신?

최근 코로나19 확진자 수가 급증하며 사회적 거리두기가 강화되는 등 우려가 커지는 가운데, 화이자와 모더나의 백신 임상 결과는 가뭄에 단비 같은 소식입니다. 임상 3상에서 약 95%의 예방 효과를 보인 이 백신들은 단순한 방역 차원을 넘어 팬데믹의 근본적인 해결책이 될 것으로 기대를 모으고 있습니다. 비록 생산량의 한계나 물량 선점과 같은 현실적인 과제가 남아있지만, 연말부터 본격적인 출시가 예고되면서 일상 회복을 향한 희망적인 전망이 나오고 있습니다. 기존의 백신 생산 방식은 인플루엔자나 홍역 백신처럼 바이러스 단백질 자체를 몸속에 주입하는 형태였습니다. 바이러스를 직접 넣으면 위험하기 때문에 독성을 약독화하거나 불활성화하는 복잡한 과정을 거쳐야 했으며, 이를 위해 유정란 등을 이용해 바이러스를 대량으로 배양하는 긴 시간이 필요했습니다. 반면 이번에 주목받는 mRNA 백신은 단백질이 아닌 유전 정보를 이용한다는 점에서 혁신적입니다. 이는 바이러스를 직접 배양하는 대신 설계된 유전자를 통해 항원을 생성하는 방식입니다. mRNA 백신의 핵심 원리는 우리 몸의 단백질 합성 과정을 이용하는 데 있습니다. DNA의 유전 정보가 단백질로 발현될 때 mRNA가 그 정보를 리보솜으로 전달하는 역할을 수행하는데, 과학자들은 코로나바이러스의 스파이크 단백질을 만드는 mRNA를 인공적으로 설계했습니다. 이 백신이 세포 내로 들어가면 세포는 이를 세포핵에서 내려온 지시로 인식하여 스파이크 단백질을 스스로 만들어냅니다. 이 과정에서 독성을 일으키는 부분은 배제하고 항체 생성에 필요한 정보만을 전달하여 안전성을 높였습니다. 이러한 유전공학적 접근은 여러 가지 기술적 장점을 제공합니다. 우선 바이러스 단백질 전체를 주입하지 않으므로 감염 우려가 전혀 없는 비감염성 백신이라는 점에서 안전성이 뛰어납니다. 또한 mRNA는 설계가 자유로워 코로나19뿐만 아니라 다른 변이 바이러스나 질병에 대해서도 해당 유전 정보만 파악하면 신속하게 대응할 수 있습니다. 숙주 세포를 이용한 복잡한 배양 과정이 생략되기 때문에 신속한 생산이 가능하고 비용 면에서도 효율적이라는 점이 대규모 팬데믹 상황에서 큰 강점으로 작용합니다. 기존의 백신 개발이 보통 10년 이상의 긴 시간을 필요로 했던 이유는 바이러스마다 다른 배양 조건을 찾고 안전성을 검증하는 과정이 매우 까다로웠기 때문입니다. 하지만 mRNA 방식은 유전 정보만 확보되면 즉시 설계에 착수할 수 있어 개발 기간을 획기적으로 단축했습니다. 이번 성과는 단순히 코로나19 극복을 위한 도구를 넘어, 향후 다양한 감염병과 난치성 질환 치료에 새로운 지평을 여는 신기원이 될 것입니다. 첨단 유전공학 기술이 인류의 건강을 지키는 강력한 방패로 자리매김하고 있습니다.

국립과천과학관요즘과학👏

생명과학
융합

[코로나TALK-16] 잘못된 뉴스, 인포데믹은 어떻게 확대재생산되는가?_윤신영 기자 | 16강

코로나19 사태 초기부터 과학 기자의 시선으로 현장을 지켜보며 느낀 점은 정보의 전파 양상이 매우 복잡하다는 것입니다. 영남대 박한우 교수의 네트워크 분석에 따르면, 트위터상에서 '신천지'나 '대구' 같은 키워드는 폐쇄적인 집단 내에서 반복되는 경향을 보인 반면, 과학 뉴스는 대중적으로 널리 퍼지는 강력한 정보원이었습니다. 이는 과학적 사실이 대중의 대화에서 일차적인 소스가 된다는 점을 시사하며, 동시에 잘못된 정보가 섞일 경우 인포데믹의 위험성이 얼마나 커질 수 있는지를 보여줍니다. 언론이 과학 데이터를 다루는 방식에서 가장 큰 문제는 자극적인 해석입니다. 최근 항체 유지 기간에 관한 연구에서 4개월간 항체가 유지된다는 긍정적인 결과가 나왔음에도, 일부 매체는 '4개월밖에 안 된다'는 식으로 공포를 조장했습니다. 이는 재감염 이슈와 무리하게 연결하려는 시도에서 비롯된 왜곡입니다. 논문의 본질보다는 대중의 불안감을 자극하여 클릭을 유도하려는 상업적 목적이 과학적 사실을 가리는 안타까운 사례라고 할 수 있습니다. 바이러스 변이에 대한 보도 역시 비슷한 양상을 띱니다. 과학적으로는 아직 전파력을 획기적으로 높이는 치명적인 변이가 확인되지 않았음에도, '감염성 10배'와 같은 근거 없는 수치가 헤드라인을 장식하곤 합니다. 이러한 자극적인 뉴스는 네트워크를 타고 빠르게 확산되며 대중에게 불필요한 공포를 심어줍니다. 뉴스 생산자가 클릭 수라는 이득을 쫓는 구조적 악순환 속에서, 정확한 과학적 근거는 뒷전으로 밀려나고 인포데믹의 메커니즘이 강화되는 결과를 초래합니다. 공포뿐만 아니라 근거 없는 희망을 심어주는 보도도 경계해야 합니다. 국내 치료제 개발 소식 중 '하루 만에 바이러스 사멸'이라는 자극적인 제목이 큰 인기를 끌었지만, 실제로는 구체적인 데이터가 부족한 한 문장짜리 보도자료에 기반한 경우가 많았습니다. 과학 기자로서 데이터를 요청해 확인해보면 보도된 내용만큼의 확실한 근거를 찾기 어려운 사례가 빈번합니다. 정확한 검증 없이 희망적인 메시지만을 대량 양산하는 것은 결국 언론에 대한 신뢰를 떨어뜨리는 행위입니다. 신종 감염병의 특성상 초기에는 전문가들조차 정보가 부족하여 혼란을 겪었습니다. 하이드록시클로로퀸 사례처럼 유명 인사의 발언과 불완전한 논문이 결합하여 잘못된 복용 사고로 이어진 것이 대표적입니다. 당시에는 그것이 최선의 지식이었을지라도, 경쟁적인 보도 속에서 검증되지 않은 정보가 확산되었습니다. 이후 많은 논문이 철회되는 과정을 거치며 기자들과 과학자들은 더 정교한 보도의 필요성을 절감하게 되었습니다. 지식의 한계를 인정하고 신중하게 접근하는 태도가 무엇보다 중요합니다. 해외 사례 중 뉴욕타임스의 '백신 트래커'는 훌륭한 과학 커뮤니케이션의 모델을 보여줍니다. 단순히 일회성 기사를 쏟아내는 것이 아니라, 방대한 데이터를 체계적으로 취합하여 대중이 언제든 신뢰할 수 있는 정보원으로 활용하게 했습니다. 또한 복잡한 바이러스의 원리를 평이한 언어와 정교한 인포그래픽으로 설명하여 대중의 이해를 도왔습니다. 우리 언론도 단독 경쟁에서 벗어나 데이터를 가공하고 맥락을 풍성하게 전달하는 정보의 허브 역할을 수행해야 할 시점입니다. 코로나19는 여전히 미지의 영역이 많으며, 우리는 매일 새로운 반전의 상황을 맞이하고 있습니다. 이러한 불확실성 속에서 과학적 대전환을 넘어 도시 계획, 윤리, 문화 등 다양한 분야의 전문가들이 모여 대안을 제시하는 노력이 필요합니다. 단순히 현상을 보고하는 수준을 넘어, 합리적인 데이터와 증거를 기반으로 소통하는 플랫폼이 구축되어야 합니다. 연구자와 전달자가 함께 데이터 기반의 소통을 이어갈 때, 우리는 비로소 감염병이라는 거대한 재난에 현명하게 대응할 수 있을 것입니다.