오늘은 고쳐 쓰기의 날입니다. 백 년 가까이 교과서에 실린 설명 한 줄이 틀렸다는 논문이 나왔고, 사람 유전체의 글자를 하나씩 바꿔 보면 어떻게 될지를 통째로 미리 계산한 지도가 공개됐습니다. 말도 몸짓도 잃은 사람이 둘을 한꺼번에 되찾는 장치가 시험됐고, 같은 화산이 어떤 때는 몇 주를, 어떤 때는 몇 시간을 들여 터졌다는 것이 돌 속 거품에서 읽혔습니다.
생물
구글 딥마인드가 사람 DNA에서 일어날 수 있는 한 글자 바뀜 약 90억 가지의 영향을 인공지능으로 미리 계산한 지도를 공개했습니다.
사람의 DNA는 네 가지 글자가 30억 개쯤 늘어선 긴 글입니다. 이 가운데 한 글자만 바뀌어도 병이 생길 때가 있고, 아무 일 없을 때도 있습니다. 한 자리마다 다른 글자 셋으로 바뀔 수 있으니, 가능한 바뀜은 90억 가지쯤 됩니다. 이것을 하나하나 실험으로 확인하기는 불가능에 가깝습니다.
딥마인드의 인공지능 알파지놈은 DNA 글을 읽고, 글자가 바뀌면 유전자가 켜지고 꺼지는 정도나 RNA가 잘리고 이어지는 방식이 어떻게 달라질지 예측합니다. 이번에는 그 예측을 90억 가지 전부에 대해 미리 해 두고 누구나 찾아볼 수 있게 열었습니다. 특히 단백질을 만들지 않는 98퍼센트의 구간 — 유전자를 언제 얼마나 쓸지 조절하지만 무슨 일을 하는지 잘 모르던 곳 — 에서 쓸모가 클 것으로 기대됩니다.
아틀라스 눈으로 보면인간 게놈 프로젝트는 사람 전체를 글자로 옮겨 적는 데 십삼 년을 들였습니다. 그다음 질문은 '그 글이 무슨 뜻인가'였고, 오늘 소식은 그 질문에 기계가 미리 답안지를 적어 둔 셈입니다. 다만 규칙을 가르치지 않고 예시로 배운 인공지능이라는 점은 자료실 「인공지능은 어떻게 배우나」가 말하는 그대로입니다.
조심할 것실험으로 잰 값이 아니라 인공지능의 예측입니다. 개발사도 진료나 진단에 쓰는 도구가 아니라고 밝혔습니다.
출처 · Google DeepMind
기술
마비 환자의 뇌 신호를 읽어 화면 속 분신이 말과 몸짓을 한꺼번에 하게 만든 장치가 처음으로 시험됐습니다.
병이나 뇌졸중으로 목소리도 몸도 움직일 수 없게 된 사람들이 있습니다. 머릿속으로는 말하려 하고 손을 흔들려 해도 몸이 따르지 않습니다. 그동안 뇌 신호를 읽는 장치는 말을 되살리거나, 움직임을 되살리거나 둘 중 하나만 했습니다.
미국 캘리포니아 대학 샌프란시스코 연구진은 환자 세 명의 뇌 겉면에 얇은 전극 판을 붙이고, 말하려 할 때와 손짓하려 할 때, 둘을 함께 하려 할 때의 신호를 모았습니다. 뜻밖에도 둘을 함께 할 때의 신호는 따로 할 때의 신호를 더한 모양이 아니었습니다. 그래서 함께 하려 할 때의 신호로 가르친 인공지능이, 따로 한 신호만 배운 것보다 더 잘 읽었습니다. 그렇게 해서, 두 사람은 자기 모습을 본뜬 화면 속 분신으로 말하면서 손을 흔들거나 엄지를 들어 보였습니다.
아틀라스 눈으로 보면자료실 「뇌는 20와트로 돌아간다」는 뇌가 계산기와 얼마나 다르게 일하는지를 다룹니다. 오늘 소식도 같은 이야기를 합니다. 말과 몸짓을 부품처럼 떼어 붙이면 될 줄 알았는데, 뇌는 그 둘을 처음부터 한 덩어리로 다루고 있었습니다.
조심할 것환자 세 명 가운데 두 명에게서 된 일이고, 아직 선으로 바깥 기계에 연결해야 합니다. 몸이 다시 움직이는 것이 아니라 화면 속 분신이 움직이는 것입니다.
출처 · Medical Xpress (UCSF · Nature Neuroscience)
화학
원자가 옆 원자의 전자를 끌어당기는 힘이 결합 서너 개를 건너며 약해진다는 교과서 설명과 달리, 전하가 없는 분자에서는 결합 하나만 건너간다는 논문이 나왔습니다.
분자 속 원자들은 전자를 나눠 가지며 서로 붙어 있습니다. 그런데 원자마다 전자를 끌어당기는 힘이 다릅니다. 욕심 많은 원자가 하나 끼어 있으면, 옆 결합의 전자가 그쪽으로 조금 쏠립니다. 이것을 유도 효과라고 합니다. 교과서는 이 쏠림이 사슬을 따라 결합 서너 개를 건너가며 차츰 약해진다고 가르쳐 왔습니다.
영국 카디프 대학과 호주 연구진은 여기저기 흩어져 있던 옛 측정값과 자신들의 실험을 한데 모아 다시 보았습니다. 그랬더니 전하를 띠지 않은 분자에서는 쏠림이 바로 옆 결합 하나에서 끝나는 것으로 나타났습니다. 영국의 고교 시험을 내는 기관 두 곳이 벌써 교육 과정을 다시 보겠다고 했습니다.
아틀라스 눈으로 보면라이너스 폴링은 원자마다 전자를 끌어당기는 힘에 숫자를 매겨 화학결합을 설명했습니다. 오늘 소식은 그 틀을 뒤집는 것이 아니라, 그 힘이 어디까지 미치느냐는 한 줄을 고칩니다. 새로운 측정보다 이미 있던 자료를 제대로 다시 읽은 것이 발견이 되었다는 점도 눈여겨볼 만합니다.
조심할 것전하가 없는 분자에 대한 이야기입니다. 전하를 띤 분자나 반응 속도 설명까지 어떻게 달라질지는 더 따져 봐야 합니다.
출처 · ScienceDaily (카디프 대학)
지구
에트나 화산의 옛 분화 두 번을 결정 속 작은 기체 방울로 되짚었더니, 마그마가 올라온 깊이와 빠르기가 크게 달랐습니다.
마그마가 땅속에서 식으며 결정이 자랄 때, 그 안에 아주 작은 기체 방울이 갇히곤 합니다. 머리카락 굵기의 백분의 일에서 십분의 일쯤 되는 방울입니다. 이 방울 속 이산화탄소가 얼마나 빽빽한지 재면, 결정이 자랄 때 받던 압력을 알 수 있고, 압력에서 깊이를 거꾸로 셈할 수 있습니다.
미국 코넬 대학 연구진은 이 방법으로 이탈리아 에트나 화산의 옛 분화 두 번을 되짚었습니다. 기원전 122년의 분화에서는 마그마가 깊은 곳에서 올라와 땅 밑 몇 킬로미터 자리에 몇 주 동안 머물렀다가 터졌습니다. 그보다 훨씬 전인 사천 년쯤 전의 분화에서는 더 깊은 곳의 마그마가 몇 시간 만에 곧장 치솟았습니다. 연구진은 마그마에 녹은 이산화탄소와 물의 비율이 이 차이를 만들었다고 봅니다.
아틀라스 눈으로 보면제임스 허턴은 바위를 들여다보며 땅이 오랜 시간에 걸쳐 조금씩 만들어진다고 읽었습니다. 오늘 연구는 같은 바위 읽기를 훨씬 작은 눈금으로 합니다. 수천 년 전의 몇 시간, 몇 주가 결정 속 방울에 기록되어 있었습니다. 자료실 「땅을 읽는다」가 말하는 예보의 어려움 앞에서, 이런 기록은 모형을 세우는 재료가 됩니다.
조심할 것한 화산의 분화 두 번을 본 연구입니다. 이것으로 다음 분화 날짜를 맞힐 수 있게 된 것은 아닙니다.
출처 · ScienceDaily (코넬 대학)