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원하는 세포만 원하는 대로 쉽게 컨트롤할 수는 없을까? 놀랍게도 빛을 비추어 원하는 뇌세포만을 원하는 대로 손쉽게 컨트롤할 수 있는 방법이 있다. SF에서나 나올 것 같은 이러한 기술은 생명 과학 분야에서 이미 현실이 되어있고, 의학이나 약학 등에서 응용되고 있다. 이 기술의 이름은 '광유전학(Optogenetics)'이다. 광유전학은 2010년 영국의 학술지 'Nature Method'에서 'Methods of the Year(올해의 기법)'에 선정되었고, 2014년에는 이 기술을 사용한 연구가 미국의 학술지 'Science'에서 'Breakthrough of the Year(올해의 획기적 성과)'에 선정되었다. '광유전학'에 대해 소개한다. 0. 목차 신경 세포의 '스위치' 광유전학(Optogenet..

만약에 완전히 투명한 생물이 존재한다면, 그 생물은 다른 생물에게 거의 발견되지 않아 생존에 매우 유리해질 것이다. 하지만 자연계에 존재하는 많은 생물들은 투명한 몸을 가지고 있지 않고 있다. 그래서 카멜레온과 어떤 곤충들은 주위의 흙이나 잎, 가지 등과 같은 색, 같은 형태로 묻혀 들어가, 그곳에 동물이 없는 것처럼 보이게 한다. 즉, 이들은 투명해지는 것이 아니라, 투명해지는 것처럼 보이는 것이다. 그러면 투명해지는 것처럼 보이는 것 말고, '투명화 기술'은 현실 세계에 존재하지 않는 걸까? 전략 시뮬레이션 게임 '스타 크래프트(Star craft)'의 투명 유닛 '다크 템플러(Dark Templer)'나 '고스트(Ghost)'처럼 투명해지는 것이 실제로 가능할까? 실은 빛을 조종해 사물을 투명하게 ..

스마트폰으로 촬영한 사진을 보면, 왠지 실물과 색이 다르다고 느낀 적이 있을 것이다. 또 종이 프린터로 인쇄한 색이 모니터 화면에 보이는 색과 다르다고 느낀 적도 있을 것이다. 왜 이런 차이가 생기는 걸까? 사실 '색(Color)'이라는 것은 우리의 일반적인 생각과는 달리 조건에 따라 잘 바뀐다. 예컨대, 촬영할 때 조명만 바꿔도 크게 색 차이가 난다. 또 우리의 눈과 뇌의 조건에 따라 물체의 색이 바뀌기도 한다. 즉, '색이란 물체의 표면에 붙어있으며 불변의 성질을 갖는다'라는 생각은 오해이며, 물체의 색은 '광원'과 '눈'과 '뇌'의 조건에 따라 쉽게 변한다. 눈으로 본 그대로의 실제 색을 화면이나 인쇄물로 재현하는 과정에도 다양한 기술이 사용된다. '색(Color)'이 무엇인지 알아보고, 색을 재현..

0. 목차 색과 빛의 관계 반사와 흡수 빛의 삼원색 색의 삼원색 색깔은 '심리적인 양' 색각의 메커니즘 색의 식별 1. 색과 빛의 관계 태양광은 하얗게 보여, '백색광'이라고 부르기도 한다. 하지만 사실 태양광은 다양한 색깔이 섞여 있는 빛의 집합체이다. 이는 프리즘을 사용해보면 잘 알 수 있다. 프리즘에 햇빛을 통과시키면 여러 가지 색깔로 나눠져 다양한 띠가 나타난다. 이 빛의 띠를 '태양광의 스펙트럼'이라고 한다. 그리고 빛이 다양한 색깔의 빛으로 분해되는 것을 '빛의 분산'이라고 한다. 이러한 '빛의 분산'은 무지개에서도 볼 수 있다. 1-1. 스펙트럼(spectrum) 전자기파를 파장별로 분해해 그 세기를 나타낸 것을 '스펙트럼(Spectrum)'이라고 한다. 태양광의 '스펙트럼(Spectrum)..

음악가 '제이미 제임스(Jamie James, 1953~)'는 다음과 같이 말했다. "음악과 과학은 한때 심오하게 연결된 분야로 간주되어, 이들 사이에 근본적인 차이가 있다고 주장하는 사람은 무식쟁이로 취급되던 시절이 있었다. 그러나 요즘은 상황이 달라져서, 음악과 과학의 친밀함을 주장하는 사람은 문외한이라는 꼬리표를 달고 다닐 각오를 해야 한다. 더욱 난처한 것은, 음악가와 과학자 모두에게 이런 취급을 받게 된다는 점이다."0. 목차음 높이음색(Tone Color)기본음과 배음화음음계의 탄생1. 음 높이 우리는 평소에 다양한 소리를 듣고 음을 듣는다. 그러면 소리의 성질을 나타내는 요소에는 어떤 것들이 있을까? 가장 주목 받는 소리의 성질은 아마 '소리의 높이'일 것이다. 소리의 높이는 음파의 '진동수..

0. 목차모든 것은 파동이다.횡파와 종파'파동'의 다양한 예시파동의 성질1. 모든 것은 파동이다. 인간이 외부 세계를 파악하는 데 가장 필요한 기본적인 수단은 아마 '빛(Light)'과 '소리(Sound)'일 것이다. 빛과 소리는 얼핏 생각하면 다른 것으로 보이지만, 사실은 모두 '파동(Wave)'이다. 우리의 시각과 청각은 모두 파동을 받아들임으로써 외부를 인식한다. 바다에 치는 '파도', 악기에서 생기는 '파동', 지진을 일으키는 '지진파', 라디오나 텔레비전 그리고 스마트폰의 통신에 쓰이는 '전파'도 모두 파동이다. 이렇듯 파동은 대부분 눈에 보이지 않더라도 우리의 생활을 지배하고 있다. 또 현대 과학 기술의 기초가 되는 '양자 역학'에 따르면, '전자(Electron)' 등의 '소립자(Elemen..

0. 목차 사람의 몸에 서식하는 세균들 상재균의 역할 상재균을 연구하는 방법 상재균의 작용 세균과 다양한 산업들 피부 상재균 '로세오모나스'를 이식해 아토피성 피부염을 개선했다. 1. 사람의 몸에 서식하는 세균들 우리의 몸에는 '비피두스균'이나 '여드름균' 등 다양한 '세균(Bacteria)'이 살고 있는데, 기본적으로는 해롭지 않고 생물의 몸에 항상 존재한다. 이처럼 생물의 입, 코, 피부, 장 생식기 등에 붙어사는 세균 등의 미생물을 '상재균(Resident Flora)'이라고 한다. 그리고 상재균 전체와 그것들이 지닌 유전 정보 전체를 가리켜 '마이크로바이옴(Microbiome)'이라고 한다. 사람의 몸에는 항상 수백조 개, 수 kg의 상재균이 살고 있으며, 알려진 상재균의 주요 종류만 해도 200..

0. 목차 미생물 분류의 역사 최신 생물 분류 방법 세균 고세균(Archaea) 진핵생물 세균, 고세균, 진핵생물의 세균의 진화 1. 미생물 분류의 역사 '미생물'은 현미경에 보일 정도로 작은 생물을 가리킨다. 눈으로는 볼 수 없는 아주 작은 생물. 보통 세균, 효모, 원생동물 따위를 이르는데, 바이러스를 포함하는 경우도 있다. '대장균'이나 '비피더스균(Lactobacillus bifidus)' 등의 '세균(bacteria)', 얼핏 보면 세균과 비슷하지만 가혹한 환경에서도 보이는 '고세균', 그리고 효모나 버섯 등의 '균류', 아메바나 유글레나 같은 '원생생물' 등이 모두 미생물에 포함된다. 2계설(식물계, 동물계) - 린네의 분류법: 그러면 미생물들을 어떻게 분류해야 할까? 그전에 수많은 생물들을 ..