뉴턴 9월호/아이뉴턴 월간지/중등 추천 과학 그래픽 잡지/iPS 세포/암 치료의 최신 상황/바구미의 세계

Newton 뉴턴 2017.9
뉴턴 편집부 지음 / 아이뉴턴(월간지) / 2017년 8월

 

과학고에 입학한 조카가 추천해서 읽고 있는

과학 월간지

아이뉴턴 뉴턴

벌써 9월호가 도착했네요

이번 9월호에는 어떤 재미있는 과학 이야기들이 담겨있을까요?

표지에 나와있는 iPS세포

iPS가 뭔지 정말 궁금해졌는데요

가장 관심이 갔던건 암치료 최첨단 연구 성과 였어요

9월호 역시 의학에 관련된 이야기가 있다보니

과학 뿐만아니라 의학에도 관심 많은 아이가 완전 흥미진진하게 읽을수있었어요

2017년 9월호 뉴턴 월간 과학 잡지

그 외에도 루트와 무리수

무한히 계속되는 수의 불가사의

수를 좋아하는 아이들이라면 완전 홀릭 할 수 밖에 없겠죠?

무리수에 대해 품었던 궁금증들을 다 풀어줄수있을것 같은데요

9월 말 에는 뉴턴 어플도 출시 되어요

월간 과학 뉴턴과 VR의 컬래버레이션

그래서 더 기대가 되는데요

저는 9월호 나올때 나오는줄 알고 검색했더니 없더라고요

다시 읽어보니 9월 말이 였어요

VR로 과학 기사를 볼 수 있다고 해서 빨리 아이와 뉴턴 어플을 만나보고 싶었는데

조금 더 기다려야겠네요

Newton 어플에 회원 가입하시는 모든 분들에게는 5000원 상당의 50포인트가 증정 된다고 해요

자세한 안내는 10월호에 게재 된다고 하니

다음 10월호를 꼼꼼하게 살펴보아야겠네요

우주인 과학

이웃 항성계를 목표로 하라!

우주인과 인류가 만날 수 있을까?

심오한 수의 세계

루트와 무리수의 불가사의

소수점 이하가 반복되지 않고 무한히 계속되는, 결코 분수가 되지 않는 수

재생 의학의 최전선

iPS 세포는 어디까지 왔을까?

눈에 이어 뇌, 심장의 의식도 바라본다

현대인을 괴롭히는 5대 질병

암 치료의 최신 상황

무질서하게 늘어나는 세포를 어떻게 억제할 것인가?

긴 코를 가진 기묘한 곤충

정말 독특한 바구미의 세계

수수께게에 싸인 번개의 세계

익숙한 기상 현상이지만 밝혀지지 않는 점이 많다

근육을 키우자

건강을 유지하는 데 빼놓을 수 없는 근육의 역할

X선으로 포착한 보이지 않는 우주

NuSTAR가 파헤치는 초고 에너지의 천문 현상

광통신을 실현시킨 핵심 기술

소형 저비용의 광증폭기 (EDFA)가 세상을 바뀌었다

습도

비, 이슬, 그리고 숨 막힐 듯한 무더위도 모두 습도 때문

이번호에도 정말 흥미진진한 이야기가 많네요

커서의 움직임을 거짓말을 알아내라!

피험자가 컴퓨터에서 질문에 회답할때의 커서 궤적을 통해 거짓말을 발견하는 방법이 나왔다고 해요

보자마자 아이랑 너무 흥미로웠는데요

사람이 하는 거짓말ㅇ르 쉽게 알 수 있다면 범죄 방지나 통계 조사등 여러가지 경우에 도움이 되겠죠?

그러나 지금까지 간편하면서도 신뢰성 높은 거짓말 탐지기는 실현되지 않았다고 하네요

이탈리아 파도바 대학의 모나로(M.Monaro) 박사팀은 이번에 컴퓨터상의 질문에 마우스를 사용해

회답할 때의 커서 움직임을 통해 거짓말을 알아내는 방법을 발견했다고 해요.

피험자는 반드시 참인 것을 회답하는 그룹과 반드시 거짓말을 하는 그룹으로 나뉘어

예 나 아니오로 답하는 질문을 받았다고 해요.

질문 내용은 미리 전해졌는데 실제로는 전해지지 않은 질문도 섞여 있었다고 해요

사전에 전해지지 않은 이런 질문의 경우

진실을 답하는 사람의 커서 움직임은 직선적이었지만

거짓말을 하는 사람은 갈피를 잡지 못해 궤적이 크게 구부러졌다고 해요

이 차이를 분석함으로써 95% 이상의 확률로 거짓말을 특정할 수 있었다고 하네요

이 성과는 범죄를 부인하는 일을 방지하는데 도움이 될 것이라고 박사팀은 말했다고 하네요

정말 커서의 움직임으로 진실과 거짓을 구분할수있다니 정말 너무 신기한것 같아요

거짓말을 하는 사람들은 궤적이 크게 구부러진다고 하니

하지만 작정하고 거짓을 말하는 사람들에게도 이게 통할지 매우 궁금했네요

위염이 암으로 발전하는 메커니즘이 밝혀졌다고 하네요

유전자 작용 방식의 변화로 원래는 점막 복구를 해 줄 세포가 암세포로 변화한다고 해요

현대 사회의 생활은 스트레스가 많고 스트레스 때문에 위의 상태가 나빠지는 사람이 많다고 해요

위읮 ㅓㅁ막이 많이 손상되면 위염이나 위암으로 발전하는 경우도 있는데 점막의 재생이나 임이 되는 메커니즘은

제대로 알려지지 않았다고 해요

그러나 이번에 일본 가나자와 대학의 무라카미 가즈히로 조교수 등이 그 메커니즘을 밝혀냈다고 하네요

대박이죠??

원래 염산은 피부 등 인체 조직을 녹이는데

위가 손상되지 않는 이유가 위의 안쪽 표면을 덮는 층 모양 구조인 점막으로 지켜지고 있기 때문이래요

하지만 위의 점막은 스트레스를 지나치게 받거나 폭식 폭음을 하거나 하면 손상이 된다고 해요

손상된 점막의 세포는 재생됨으로써 그 기능을 되찾아 가지만 그 메커니즘은 오랫동안 알려지지 않은 채로 있다고 하네요

뇌파를 보는 것만으로 L/R의 발음을 알아듣는 능력이 향상될 수 있다고 하네요

외국어 청취 능력을 높이는새로운 학습 방법의 개발이나 청각장애 개선을 기대해도 좋을 만한 연구결과가 밝혀졌어요

영어의 라이트라는 말을 들어도 light 인지 right 인지 분간하기가 쉽지 않아요

외국어 학습에서 장애가 되는 것 중 하나가 자신의 모국어에 없는 발음을 분간하는 일이라고 하네요

이번에 일본 정보통신연구기구, 오사카 대학, 훗카이도 대학 등의 연구팀은 어떤 뇌파를 이용해

영어 낱말을 분간해 듣는 기술을 개발하는 데 성공했다고 해요

미스 매치 음성 전위 (MMN)이라는 뇌파가 연구팀에서 주목한 뇌파인데요

MMN은 같은 소리가 흐르고 있을때 도중에 다른 소리가 귀에 들어오면 생긴다고 하네요

그리고 그 소리의 차를 자각하고 있으면 MMN은 더 강하게 생기는데

MMN을 강하게 함으로써 영어낱말에 들어 있는 L과 R의 발음을 분간해 들을 수 있지 않을까 생각해서

실험을 했다고 하네요

하지만 이번 방법만으로는 모든 경우에서 L과 R를 분간하는 능력이 향상된다고는 할 수 없지만

이와 같은 방법으로 MMN을 강하게 할 수 있으면 청각 장애의 개선에도 응용할 수 있을 것으로 보인다고 하네요

이번 뉴턴 9월호에서도 우주에 관한 이야기가 빠질 수 가 없겠죠

그중에서 아이와 제가 가장 관심있었던게

SF에 나오는 워프도 있을 수 없는것은 아니다 라는 주제였어요

워프를 이론적으로 실현하는 방법으로

웜홀

웜홀은 SF에 흔히 등장하는데요

웜홀이란 벌레 먹은 구멍이라는 뜻이며 공간의 어느 장소와 멀리 떨어진 다른 장소를 잇는 터널 같은 것이라고 해요

그 터널을 지나면 공간을 가로질러 먼 곳으로 순식간에이동할 수 있다고 하는데요

단 웜홀이 실제로 존재하는지는 밝혀지지 않았다고 하네요

만약 존재 한다고 해도 웜홀을 원하는 장소로 이동시키는 방법도 불명이라고 하네요

그리고 웜홀을 열어 놓은 상태로 유지 하려면 음의 에너지라는 불가사의한 성질을 가진 특수한 물질이 필요하다고 해요

실은 이론 물리학의 세계에서도 이론적으로 워프를 가능케 하는 방법이 있다고 하네요

그중 하나가 1994년에 멕시코 물리학자 미겔 아쿠비에레 박사가 고안한

알쿠비에레 드라이브 라네요

이것은 공간(시공)을 어떤 방법으로 일그러뜨려 우주선을 특수한 시공의 거품으로 에워싸는 것이래요

시공의 거품은 전체적으로 앞으로 나아가는 셈이기 때문에 거품 속의 우주선도 자연적으로 앞으로 나아가게 된다고 하네요

그리고 이 시공의 거품은 거품 밖에서 보고 있는 사람에 대해 광속을 넘어 나아갈 수 도 있다고 하네요

이 방법은 주위의 공간을 일그러뜨릴 뿐이며, 우주선 자체는 거품 속의 공간에 대해 정지해 있다고 해요

즉 우주선 자체의 속도는 광속을 넘어서지 않으므로 상대성 이론에 어긋나는 것은 아니라고 해요

그리고 우주선 자체가 가속하는 것은 아니므로 우주선에 타고 있는 사람은 가속도를 느끼지 않는다고 하네요

단 이런 시공의 거품을 만드는 구체적인 방법은 현재 알려져 있지만 이론적으로 불가능하다고 증명된 것은 아니라고 하네요

정말 신기하죠?

웜홀이 존재해서 워프가 가능하다고 하면 이제 우주의 행성도 많은 시간이 걸리지 않고

왔다갔다 정말 영화에서 처럼 할 수 있겠네요

루트와 무리수의 불가사의

분명히 존재하는데 유한의 소수를 사용하거나 분수를 사용해도 나타낼 수없는 불가사의한 수가 있죠

바로 무리수 죠

무리소는 소수점 이하가 무한히 계속되는 수인데요

수 가운데 분모와 분자가 정수인 분수(분모는 0 이외. 이하 같음)로  나타낼 수 있는 수를

유리수 라고 하고

한편 분모와 분자가 정수인 분수로 나타낼 수 없는 수를 무리수라고 하죠

파이는 유명한 무리수 이죠

유리수와 무리수의 불가사의한 성질에 대해서 자세히 알려줬어요

수에 관심있고 무리수에 관심있는 아이들에게는 이만한 읽을거리가 없을것 같아요

0.9999999999 가 1과 같다?

이것에 대해서 논제가 참 많죠

실제로 0.999999999...=1 이 된다는게 맞을까요?

iPS 세포는 어디까지 왔을까?

눈에 이어 뇌, 심장의 이식도 바라보는 iPS세포

잃어버린 장기나 기능을 재생하는 일은 의학의 궁극적인 목표중 하나라고 할 수 있죠

이식할 수 있는 세포나 조직을 배양하거나, 프린터 기술을 활용하거나

미니어처 장기를 만드는 다양한 방법에 의해 재생 의학은 꾸준히 연구되고 있다는데요

이 분야에서 가장 알려져 있는 것은 몸속의 어떤 세포로도 변화할 수 있는 iPS세포(인공 다능성 줄기세포) 일것이라고 하네요

이 세포는 눈이나 심장, 뇌, 신경, 간 등 여러가지 조직 장기의 병에 대해 재생의료를 실현할 만큼 연구가 진행되고 있다고 하네요

iPS 세포를 만든 야마나카 신야 박사는 2012년에 노벨 의학 생리학상을 받았다고 해요

최근 5년 동안 iPS 세포가 어디까지 실용화에 가까워졌을지 매우 궁금해졌네요

제가 눈이 정말 눈이 나빠서 라식이나 리섹도 할 수 없는데

iPS세포로 고칠수있다면 얼마나 좋을까요?

iPS 세포를 이용하여 노인성 황반 변성을 치료할 수 있다고 하는데요

iPS 세포의 제작

먼저 환자와는 다른 제공자의 혈액 세포로 부터 iPS세포기 만들어지면

제공자는 타인에게 세포를 이식해도 거부 반응이 일어나기 어려운 유형의 사람이 선정 된다고 하네요

망막 세포의 제작

그 다음에 iPS 세포를 환자에게 필요한 망막 색소 상피 세포로 변화 시킨대요

망막 색소 상피 세포는 빛을 감지하는 망막의 다른 세포(시각 세포)를 정상으로 유지하는 역할을 한다고 해요

이식 수술

시야 중심에 해당하는 망막의 황반부에, 만들어진 망막 색소 상피 세포를 포함한 액이 주입(이식) 되었고

안전성이나 유효성은 앞으로의 경과를 지켜보고 또 사례를 축적함으로써 판단된다고 하네요

망막 세포의 시트

2014년의 자가 이식에서는 iPS 세포에서 만들어진 망막 색소 상피 세포가 시트로 이식되었다고 해요

정말 탐나네요

제 눈도 그렇게 치료 받고 싶었네요

더 발전되어서 상용화한다면 이식받고 광명 찾고 싶었어요

전세계 모든 눈이 나쁜 사람들은 다 이식 받고 싶을거 같았어요

의료용 iPS 세포를 작업자에 의한 오염으로부터 지킨다고 하는데요

작업자는 세포에게 오염원이라고 해요

작업자는 무진복을 입고 밀봉된 실험대와 일체화된 장갑을 이용해 작업함으로써 세포를 지킨다고 해요

이 속에서는 내부의 공기 약 283L(리터)를 배양 접시로 내뿜어도 1개의 미생물 콜로니도 생기지 않을 정도의 청정함이

요구된다고 해요. 오염되어도 멸균하면 된다고 생각할지 모르지만

그렇게 되면 세포 자체를 이용할 수 없다고 하네요

iPS 세포는 많은 암세포에서 작용하는 암 유전자도 들어있다고 하네요

인간 iPS 세포의 제작에는 유전자를 운반하는 수단으로 바이러스가 필요했고

이 바이러스가 운반하는 유전자는 사슬 모양의 DNA 분자 속에 나뉘어 들어가도록 만들어진다고 해요

그때 우연히 다른 중요한 유전자를 파괴함으로써 암으로 이어질 위험이 있었다고 하네요

이식 받은 iPS 세포로부터 만든 세포가 암이 된다면 큰일이죠

그래서 지금 CiRA가 의료용으로 제공하는 iPS 세포는 암 유전자를 다른 유전자로 바꾸어 만들고 있다고 하네요

암이 될 위험성을 여러가지 수단으로 줄이고 있다네요

정말 대단하네요

단순히 이식만 받으면 될 거라고 생각했는데

그 세포로 인해서 또 암이 발생할수도 있다니 상용화 하기까지는 많은 시간이 필요할것 같네요

iPS 세포로 만든 원하는 세포만 모으는 방법도 개발했다고 해요

iPS 세포로부터 만든 세포는 눈의 망막에서 처음 인간에게 이식 되었다고 해요

눈의 망막에서는 거부 반응이 강하지 않은 등 장애가 적었기 때문에 연구가 빨리 진행된것이라고 하네요

그래서 거부 반응이 적으리라 생각되는 뇌 신경계에서도 iPS세포로부터 만든 세포를 사람에게 이식할 준비가 진행되고 있다고 해요

하지만 일반적인 의료가 되려면 아직 여러 해가 걸릴 것이라네요

파킨슨병의 안전하고 효과적인 치료법을 iPS로 찾는다고 해요

파킨슨병은 신경 전달 물질의 하나인 도파민을 내는 신경 세포가 죽어가는 난치병이에요

iPS 세포를 이용한 파킨슨병 치료할 수 있다고 하는데요

도파민 신경을 이식함으로써 치료할 수 있다고 하니 실현된다고 하면 정말 대단한 치료법일것 같네요

iPS 세포로부터 신경 줄기세포로 변화시켜가고

도파민 신경으로 변화시키는 인자를 첨가하고

배양 개시로부터 12일째에 도파민 신경만을 모으고 더욱 배양해 도파민 신경 집단으로 만든다고 해요

뇌의 선상체 속에서 도파민이 특히 줄어든 곳을 목표로 해서 도파민 신경을 이시하는 수술을 한다고 하네요

손상도니 척수를 탯줄의 피에서 만든 iPS 세포로 치료 할 수 있고

알츠하이머병도 더욱 안전하게 만들고

정말 iPS 세포 대단하네요

그동안 전혀 알지도 못했던 지식을 뉴턴 9월호를 통해서 배우게 되네요

그리고 저희 아이는 의학쪽에 관심이 많다보니 이번호가 정말 재미있나 보더라고요

모든 병을 고치고 싶은 의사가 되고 싶은 아이들이라면

iPS세포에 관심가질 수 밖에 없을것 같더라고요

이번 뉴턴9월호에서는 긴 코를 가진 기묘한 곤충 독특한 바구미에 대해서 알려주었어요

바구미는 코끼리의 코처럼 코가 긴 곤충인데요

그중에는 같은 그룹이라고 생각할 수 없을 정도로 독특한 모습을 한것도 있었어요

사진을 보면서 정말 신기했는데요

특수 방법으로 촬영한 초고정밀 사진을 통해 놀라운 모습으로 진화한 바구미들

곤충에 관심이 많은 아이들이라면

바구미의 모습에 눈을 못뗄것 같은데요

저도 책에서 볼 수 없었던 바구미의 모습이라서 정말 신기했어요

화려한 색깔의 바구미들이 있어서 놀랐는데요

에메랄드 색깔의 보석 느낌이 나는 바구미는 에쁘기 까지 했어요

통틀어 20만 종 이상, 끝이 없는 바구미의 다양성

정말 처음 접하는 바구미에 대한 이야기라서 읽어주면서도 너무 재미있었어요

무질서하게 늘어나는 세포를 어떻게 억제할 것인가?

암 치료의 최신 상황

제가 이번 아이 뉴턴 월간지 에서 제일 관심있었던 주제인데요

암의 표준 치료인 수술요법, 화학요법,방사선요법에서부터

제 4의 암치료로 주목되는 면역 요법까지 최첨단 연구 성과를 소개 해주더라고요

암조직만을 찾아내 최소한으로 잘라내는 수술 요법

개복하지 않고 암조직만 없애는 수술 요법이죠

현재는 내시경 조작을 지원하는 로봇 개발도 진행중이라고 하네요

정밀 제어로 방사선을 암조직에 집중해 비추는 방서선 요법

강한 방사선을 쬔 세포에서는 DNA가 절단되기 때문에 세포는 죽음에 이른다고 하네요

암 치료를 이렇게 하고, 방사선 치료는 이런거구나 처음 알게되었어요

암치료에도 인공지능이 활용되는 시대

장기별로 항암제가 선택되는 것이 아니라

유전자 변이별로 최적의 약이 선택되는 정밀의료

한 방울의 혈액으로 조기 진단을 할 수 있는 시대가 왔네요

거기다 개별화 암 백신의 제작도 가능해질거라고 하네요

조만간 뉴턴 월간지에서 암 완전 정복이라는 기사를 만나보고 싶었어요

저희 친척 중에서도 암으로 고생만하시고 떠나신분들이 많기에...

암이라는게 얼마나 무서운지 잘 알거든요

그러니 계속되는 연구와 임상실험을 통해 하루 빨리 암백신이 제대로 상용화 되면 좋겠어요

뉴턴 잡지는 마지막에 도전 돋보기라고

책을 제대로 읽었는지 확인해볼 수 있는 퀴즈가 있어요

책을 제대로 읽어봤다면 답이 술술 나오겠죠?

저도 세개정도는 바로 답이 떠오르더라고요

이 퀴즈를 맞춰서 메일이나 엽서 혹인 Newton 홈페이지

www.newtonkorea.co.kr

를 이용하여 보내셔도 좋다고 해요

9월호 돋보기에 당첨되면 뉴턴 하이라이트 잡지를 선물로 주신다고 하니

한번 응모해보세요~

이번 9월호도 너무 알차서 읽어주면서 시간가는줄 몰랐어요

이번에는 의학쪽에 관심이 많은 아이들도 정말 재미있게 볼 수 있기에

과학,수학, 의학에 관심있는 모든 아이들에게 추천 해드리고 싶어요