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[Part III(11-15). 1880년 7월 3일 미국의 발명왕 토머스 에디슨이 창간한 유서깊은 과학전문지 美 사이언스지 2005년 7월 1일자 창간 125 주년 기념호에서, 인간이 풀지 못한 125개의 주요 문제(big questions) 중 앞으로 25년 안에 인간이 풀어 낼 ‘과학적 수수께끼 25개(25 Big Questions)' 선정, 이중 11-15번 문제 소개(The Top 25 Essays by our news staff on 25 big questions facing science over the next quarter-century(08/Aug/2005)]

드넓은 우주에서부터 미세한 세포에 이르기까지 인류의 호기심과 궁금증을 자극하는 수수께끼들은 도처에 널려 있다. 그러나 인류탄생 이래 과학은 꾸준히 발전해왔지만, 우주의 신비를 벗겨내는 걸음은 느리기만 하다. 1880년 7월 3일 미국의 발명왕 토머스 에디슨이 창간한 유서 깊은 과학전문지 ‘사이언스(Science)’는 2005년 7월 1일 발간된 창간 125주년 기념호에서 ‘인류가 여전히 풀지 못한 수수께끼 125개’를 선정하여 이중 앞으로 25년 안에 인간이 풀어 낼 '과학적 수수께끼 25개(25 Big Questions)'를 선정 제시했다. 사이언스는 “이 수수께끼들은 과학이 얼마나 진전을 이뤘는지 보여주는 동시에 미래의 발견에 대한 동력이 되고 있다.”면서 “25년 안에 풀어낼 가능성이 있거나 그 해법에 대한 접근법을 제시할 수 있을 것”이라고 내다봤다. 오늘은 이 주요 내용을 살펴보는데 그간 배운 제 지식과 경험으로 이에 대한 답도 제시해보고자 한다. 어떤 것은 종교철학으로 접근하겠지만...물론 얼마나 맞을 지 모르겠지만...

이번 2005년 7월 1일자 사이언스지는 [Vol 309, Issue 5731] 호로 75페이지에서 102페이지에 걸쳐 25개의 Big Questions을 제시하고 있는데 이는 무료로 일반에게 공개되고 있다. 한번 들어가서 본 내용을 확인해보라. 이 25가지의 수수께끼를 푸는 사람들은 바로 노벨상 후보가 되기 때문이다. 총 Part I-V까지 5개씩 소개하고자 한다. 기대하시라!!!
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[목차]

[Part I]
 

[Part II]
 

[Part III]
 

[Part IV]
 

[Part V]
 

11. 지구 밖 우주에는 인간 이외의 생명체가 있을까?(Are We Alone in the Universe?)

이 드넓은 우주에서 우리 인간은 홀로인가? 아마도 아닐 것이다. 가장 큰 문제는 언제 우리가 기술적으로 우주에 나가 그러한 외계 지능을 찾아내는 가이다. 만약 행운이 있다면 앞으로 25년 안에 외계인을 찾을 수 있을 것이다(Alone, in all that space? Not likely. No, the really big question is when, if ever, we'll have the technological wherewithal to reach out and touch such intelligence. With a bit of luck, it could be in the next 25 years).

이 우주에는 수백억 개의 은하(hundreds of billions of galaxies)와 그 은하 안에는 수백억 개의 항성(stars)들이 있으며 그간 인간이 찾아낸 태양 주위를 도는 행성(planets) 만도 150개가 넘는다. 아마 그 곳에 분명 따뜻한 물이나 쓸모 없는 찌꺼기 물이라도 있으면 생명이 탄생하여 우리 지구와 같이 수십억 년을 지나면서 기술중심적으로 진화하여 인간과 같은 생명이 있을 수 있다. 문제는 이 것이 아니라 앞으로 25년 안에 우리 인간들이 기술적 진보를 이루어 태양계를 넘어 은하계로 진입하여 그러한 외계 지능(extraterrestrial intelligence)을 찾을 수 있는가이다.

이러한 외계 지능을 찾자는 프로젝트가 바로 SETI(Search for extraterrestrial intelligence)인데, 1960년에 라디오 천문학자인 Frank Drake는 Ozma라는 프로젝트를 추진했다. 미국 West Virginia 주의 Green Bank 에 26미터 크기의 라디오 망원경 접시(26-meter radio telescope dish)를 세우고, 이 진공 튜브 기술(vacuum-tube technology)로 0.4메가헬즈 마이크로웨이브 스펙트럼(0.4 megahertz of the microwave spectrum)을 스케닝했다. 그 후 45년 이 흐른 후 미국 California 주의 UC Berkeley 대학은 Mountain View 에 공식적인 민간단의 SETI Institute를 설립하고 10년 동안의 Project Phoenix를 수행했으며 이를 위해 그리드 컴퓨팅 개념의 SETI@HOME을 활용했다. 이들은 Puerto Rico의 Arecibo에 350미터 안테나를 이용하여(Arecibo Radio Telescope) 1800메가헬즈대의 파우어로 2,800만 채널을 동시에 활용하여 710개의 항성 시스템들을 서치했다. Search for Extraterrestrial Radio Emissions from Nearby Developed Intelligent Populations(SERENDIP)은 Milk Way 내의 수십억 개의 라디오 파를 잡아냈다. 다른 그룹들은 현재 최첨단 광학 망원경들(optical telescopes)을 이용하여 외계로부터 흘러 들어오는 나노초 빛(nanosecond flashes)들을 잡아내고 있다.
그러나 아직까지 아무런 소식이 없다. UC Berkeley가 추진한 SETI 프로젝트는 Grid Computing 개념으로 추진했지만 획득한 외계의 시그널들을 분석한 결과 2003년 아무런 지능도 발견하지 못했다.

사실 외계 지능을 찾는 다는 것은 은하계 규모에서 바늘을 찾는 것과 같다. 하지만 컴퓨팅 파우어가 기하급수적으로 늘고 있는 점을 감안하여 현재 SETI Institute는 2006년 1월까지 6미터 안테나를 42개 만들어 이를 반도체처럼 배열하는 Array Telescopes를 구축하고 최종 목표로 총 350개의 안테나 배열을 버추얼(Virtual telescope)로 구축하여 한번에 많은 항성들을 관측한다는 계획이다. SETI Institute 는 민간추진단체이지만 이 버추얼 망원경 구축에만 총 3,500만 달러의 예산을 투입할 예정이다.

[차원용 소장 의견] 과연 태양계 밖인 은하계 또는 대우주 시스템에는 인간 말고 다른 생명체나 또 다른 인간들이 살고 있을까? 생물체는 가능할 것으로 보이지만, 과연 또 다른 인간이 살고 있을까? 이에 대한 대답은 "Yes"라는 것이다.

첫째, 이번에 소개되는 25가지의 도전들은 바로 우리 인간들이 생각하고 추정하는 미래의 문제들이다. 이들이 이러한 주제를 전세계 과학자들을 대상으로 서베이를 통해 선정했다는 것은 분명 우린 인간들의 공통된 주제라는 점에서, 왜 이들이 외계의 지능이나 외계인을 찾으려고 하는지? 그 의도를 알 수 있는 것이다.

둘째, 종교철학으로 들어가면 확연해진다. 마태복음(Matthew) 13장은 예수님께서 <네 가지 땅에 뿌려진 씨를 비유(The parable of the Sower)>하고 있는데, 씨를 뿌리는 자가 씨 뿌리러 나가서(A farmer went out to sow his seed);

4절 <뿌릴쌔 더러는 길가에 떨어지매 새들이 와서 먹어 버렸고(As he was scattering the seed, some fell along the path, and the birds came and ate it up)> 라는 말씀은 첫번째 위성을 골라 인간을 창조했으나 창조주가 계신 대우주(혹성)와 너무 가까워서 혹시나 인간들이 와서 대우주를 워협하지 않을까 두려워하는 대우주의 하나님들이 그 위성에 가서 인간을 포함한 모든 창조물들을 모두 죽였다는 뜻이다. 그러므로 이 첫번째 위성의 인간 창조는 실패한 것이다.

5절-6절 <더러는 흙이 얇은 돌 밭에 떨어지매 흙이 깊지 아니하므로 곧 싹이 나오나 해가 돋은 후에 타져서 뿌리가 없으므로 말랐고(Some fell on rocky places, where it did not have much soil. It sprang up quickly, because the soil was shallow. But when the sun came up, the plants were scorched, and they withered because they had no root)> 라는 말씀은 태양(어느 태양인지는 밝혀 내야 하겠지만)에 너무 근접한 위성을 골랐기 때문에 온도가 너무 높아 유해한 방사선들이 창조물들을 멸망시켰다는 것으로, 그러나 이 곳의 인간은 아직 살아 있다는 뜻이다.

7절 <더러는 가시떨기 위에 떨어지매 가시가 자라서 기운을 막았고(Other seed fell among thorns, which grew up and choked the plants)> 라는 말씀은 습도가 너무 높은 위성의 가시덤불 속에서 창조물들을 만들어 식물의 성장이 압도적으로 커져 자연의 균형을 깨뜨리고 동물의 세계를 멸망시켰다는 것으로, 그러나 이 곳의 인간들은 아직 살아 있다는 뜻이다.

8절 <더러는 좋은 땅에 떨어지매 혹 백 배, 혹 육십 배, 혹 삼십 배의 결실을 하였느니라(Still other seed fell on good soil, where it produced a crop - a hundred, sixty or thirty times what was sown)> 이라는 말씀은 바로 지구의 생태계와 인간을 말하는 것이다.

9절 <귀 있는 자는 들으라 하시니라(He who has ears, let him hear)>라는 말씀은 능력 있는 자는 이해한다는 뜻이다. 때가 되면 알려고 노력하는 사람들은 이해할 것이고 진실로 눈 여겨 보지 않고 건성으로 보는 사람들, 진실로 귀를 기울여 이해하려고 하지 않는 사람들은 이해하지 못한다는 뜻이다.

11절을 보면 확연해지는데, <대답하여 가로되, 천국의 비밀을 아는 것이 너희에게는 허락되었으나 저희에게는 아니 되었나니(He replies, "The knowledge of the secrets of the kingdom of heaven has been given to you, but not to them)> 라는 말씀은 우리 지구의 인간들에게는 절대자의 비밀(지식)을 습득하는 것이 허락되었으나 나머지 두 개의 위성의 인간들에게는 허락이 되지 않았다는 뜻으로 그 다음 12절-15절에 걸쳐 지구의 인간이 아닌 다른 두 곳의 위성의 인간들은 말을 해도 알아듣지 못하고 보아도 보지 못한다고 책망을 하시는 것이다.

그 다음 16절에 예수님께서 결론을 맺는데 <그러나 너희 눈은 봄으로, 너희 귀는 들음으로 복이 있도다(But Blessed are your eyes because they see, and your ears because they hear)>라고 지구의 인간들은 보고 듣고 이해를 할 수 있다는 것이다.

결론적으로 우리 지구의 인간들은 절대자(창조주)가 어떻게 대우주와 천지인의 시스템을 창조했는지 지금 그 비밀(지식)을 밝히고 있는 것이다. 언젠가 태양계의 비밀을 다 풀어내고 은하계의 비밀을 다 풀어내고 그 다음 절대자가 계신 곳인 대우주의 비밀을 다 풀어 내는 날 우리 지구의 인간과 절대자는 만나 하나가 되는 것이다. 다만 악적이 아니라 선적으로 접근해야 하는 것이다.

결국 외계에 지구의 인간과 같은 인간들이 두 군데 있다는 것이지만, 절대자의 비밀을 푸는데 적합한 인간은 지구의 인간이라는 점이다. 언젠간 그 곳의 위성에 가서 인간들을 만나게 될 것이다. 그 다음 그들의 지식과 과학을 합쳐 절대자의 비밀을 모두 풀게 될 것이다. 따라서 예수님이나 하나님이나 절대자(창조주)는 종교가 아니라는 점이다. 대우주와 천지인을 만드신 실제 인간의 아버지요 아들이요 그 방법은 모두 과학이라는 점이다.

12. 생명의 기원, 지구상 어느 곳에서, 어떻게 최초의 생명체가 탄생했을까?(How and Where Did Life on Earth Arise?)

지난 50년간 과학자들은 생명의 기원을 연구해왔다. 이러한 연구 프로젝트들은 조만간 이 주제에 대한 답을 이끌어 낼 것인데, 그 중에서도 가장 흥미진진한 가능성은 화성의 생명을 찾아내는 것이다(For the past 50 years, scientists have been attacking the question of how life began. Research projects now under way may shed more light on the subject, and most exciting of all is the possibility of finding signs of life on Mars).

지구의 역사는 46억년이다. 인간의 역사는 19만6천년이다. 고생물학자들(paleontologists)은 34억년 전의 미생물 화석을 발견했다. 화학분석을 통해 과학자들은 광합성 유기체(photosynthetic organisms)들은 37억년 전에 이 지구상에 존재하고 있었음을 밝혀냈다. 그러나 현존하는 생물체나 37억년 전의 생물체나 그 혈통인 유전자가 있음이 밝혀졌고 이들 유전자(DNA)들의 정보는 단백질을 사용하여 화학반응을 하는 것으로 밝혀졌다. 그런데 유전자와 단백질은 적자생존을 위해 상호 의존적이어서 둘 중에 어느 것이 먼저 존재했는가는 예측하기 어렵다.

하지만 최근 연구에서 이들 유전자와 단백질 이외의 제3의 분자가 유력한 생명의 기원으로 등장하고 있는데 그게 바로 RNA 이다. 한 때는 그저 전령(courier)자로서의 분자만으로 인식되었지만 RNA는 놀랍게도 그 이상의 역할과 기능을 하고 있는 것으로 밝혀지고 있는데, 유전자 정보를 코딩하고 있을 뿐 아니라(유전자 전사 시) 단백질 같은 역할도 하고 있다는 것이다. 몇몇 RNA들은 유전자의 정보를 켰다 껐다 하기도 하며 몇몇 RNA들은 단백질이나 다른 분자에 붙어 있기도 하다. 최근 연구에서 RNA는 스스로 자기복제가 가능하고 원시적인 세포(primitive cell) 들이 살아 남도록 하는 기능도 갖고 있는 것으로 밝혀졌다.

그런데 문제는 이와 같은 "RNA World"를 거친 후에야 생명체들은 정상적인 활동을 하고 있다는 것이다. 예를 들면 단백질은 이들 RNA 보다 수천 배 이상 효율적으로 촉매작용(catalyst)을 하고 있으며, 유전자 정보는 RNA로부터 복제되는 경우보다 DNA로부터 복제될 때 그 품질이 높다(에러율이 낮음)는 것이다. 

다른 과학자들은 생물발생이전의 지구(prebiotic Earth)가 어떻게 RNA World로 성장했는지 연구하고 있다. 1953년에 University of Chicago의 Stanley Miller와 Harold Urey는 실험을 실시했는데, 초기 지구상에 존재했을 것이라 추정한 암모니아(ammonia), 메탄(methane), 그리고 다른 가스들을 혼합(mix)하고 그 안에 전기를 흘려 넣었더니, 아미노산(amino acids)과 다른 중요한 생명체의 빌딩블록을 만들어 내 더라는 것이었다. 물론 최근에는 이산화탄소(carbon dioxide)도 마찬가지라는 것이 밝혀졌으며, 몇몇 과학자들은 혜성들이나 운석들(comets and meteorites)이 우주로부터 유기 화합물(organic compounds)을 실어 날랐을 것이라 생각하기도 한다. 어떤 이들은 뜨거운 물 속에 사는 원시 미생물이라 하기도 하고 어떤 이들은 빙하로 뒤덮인 대양이 생명의 기원이라고 주장하기도 한다.

그러나 무엇보다 흥미진진한 것은 미국의 NASA와 유럽의 ESA(European Space Agency)가 추진하고 있는 태양계 위성들을 탐사하는 것이다. 분명 생명의 기원은 우주로부터 왔을 가능성이 크다. 앞서 지적했듯이 전체 대우주의 물질을 100%라 가정할 때 태양계는 5%의 물질로 만들어 졌다는 것을 봐도 그렇다. 최근 NASA의 Spirit와 Opportunity 탐사로봇은 화성에서 얼음 조각을 찾아냈다. 만약 화성에 생물체가 있다면 모든 위성들도 동시에 생명체가 탄생했거나 아니면 대우주->은하계->태양계 등으로 운석이나 혜성을 통해 생명체가 전달 되었을 가능성도 있다.

아니면 종교철학으로 절대자(창조주)가 지구에 까지 와서 창조했을 가능성도 있다. 조만간 우리 인간들은 과학기술로 이 절대자의 비밀(지식)을 풀어 낼 것임엔 틀림이 없다.

13. 생물 종(種)의 다양성을 결정하는 요인은?(What Determines Species Diversity?)

무엇이 생물 종의 다양성을 결정하는지 알아 내는 것은 현재 이 세계가 경험하고 있는 종의 멸종의 본질을 이해하는데 중요하며 동시에 어떻게 종의 멸종을 완화시킬 수 있는지 전략을 결정하는데도 중요한 것이다(Figuring out what shapes diversity could be important for understanding the nature of the wave of extinctions the world is experiencing and for determining strategies to mitigate it).

셀 수 없이 많은 식물, 동물, 미생물들은 이 땅이나 바다의 모든 틈새를 가득 메우고 있다. 그들은 이 세상을 돌아가게 하는 에코시스템의 주역으로 태양빛을 에너지로 바꾸어 그 에너지를 모든 다른 생명체에 공급할 뿐 만 아니라, 유기체이건 무기체이건 그 들 사이에서 탄소와 질소를 순환시키고, 그래서 이 세상의 풍경(장면)을 수정한다.

그런데 이들 수많은 종들 중에 수백 종은 존재하지만 다른 종들은 진화에 실패하여 멸종한다. 그러나 열대지방이 북극이나 남극보다 엄청 많은 종의 낙원을 가지고 있다. 생물학자들은 그 이유가 무엇인지 알기 위해 안간힘을 쓰고 있다. 환경과 살아있는 유기체 사이의 상호작용, 유기체 사이의 상호작용은, 인간들이 파괴하거나 약탈자가 관여하거나 먹이사슬로 얽혀 있지만, 이들 상호작용은 다양성을 결정 짓는 중요한 역할을 한다. 그러나 어떻게 이들 상호작용과 다른 힘들이 다양성을 형성하는지 그 이유는 아직은 미스터리이다.

이를 이해하려면 다양한 학문과의 학제 연구(interdisciplinary effort)가 필요하다. 고생물학 해석(paleontological interpretation), 분야별 연구(field studies), 실험실 연구(laboratory experimentation), 유전자 비교(genomic comparisons), 그리고 이들 데이터를 통계학적으로 효과적으로 분석(effective statistical analyses)할 필요가 있다. 현재 진행되고 있는 United Nations의 Millennium Project 나 전 세계 해양 미생물의 유전자 진단 분석 등은 기본 데이터를 제공할 수 있다. 그러나 수박 겉핥기에 불과하다. 다양한 분석 모델들이 발견되어야 한다. 

[그림 : CREDITS (LEFT TO RIGHT): STEPHEN FRINK/CORBIS IMAGES; KEN LUCAS/VISUALS UNLIMITED; HANS PFLETSCHINGER/PETER ARNOLD. 사진 : Science]

14. 어떤 유전적 변화가 인간을 독특한 생명체로 만들었나?(What Genetic Changes Made Us Uniquely Human?)

인간 게놈이 이미 밝혀졌고 조만간 영장류(원숭이, 침팬지, 오랑우탄 등)의 게놈 데이터가 쏟아져 나올 것이다. 따라서 우리는 이들 영장류들로부터 인간이 왜 독특하게 차별화되었는지 그 유전적 변이를 정확히 짚어낼 시대로 진입하고 있다(With the human genome in hand and primate genome data beginning to pour in, we are entering an era in which it may become possible to pinpoint the genetic changes that help separate us from our closest relatives).

2003년 12월 12일자의 사이언스에 발표된 침팬지와 인간의 유전자의 공통점 및 차이점을 보면 확연히 알 수 있는데(아래그림 : 01933-05), 침팬지와 인간은 유전자가 98.8%가 같지만 침팬지에는 대뇌피질의 기능인 이성을 콘트롤 하는 언어 유전자, 청각 유전자, 두뇌를 연결 구성하는 유전자, 냄새 능력 유전자가 없다는 것이다. 이들 유전자들은 분명 앞서 과학자들이 설명했던, 침팬지와 인간의 모체 유전자수는 666,000 개로 같지만, 인간에게는 다양한 요소들이 다 함께 연주하여 안무적인 유전자를 발현(choreograph gene expression)시켰다고 보는 것이다. 그러나 침팬지에게는 이러한 안무적인 유전자 발현이 없다. 따라서 인간은 대략 33,300 개의 유전자만 있어도, 그리고 20개의 아미노산만 있어도 유전자 법칙인 코든(codon)의 법칙에 따라 충분한 단백질을 만들 수 있는 것이다.

[참고]

[인간(Human)과 침팬지(Chimps)의 유전자는 98.8%가 같고, 조상은 같지만, 인간은 침팬지에게는 없는 듣고(Hearing), 말하고(Speech), 냄새 맡고(Olfaction), 두뇌의 신경 축색 성장을 돕는, 뼈의 구조를 형성케 하는, 그리고 아미노산의 리사이클링을 돕는 차별화 유전자가 가속화 진화를 거쳐 결국 사람을 인간으로 만들었다는 사이언스지의 보도, 인간의 시작점을 밝혀 낼 수 있을까?(22/Dec/2003)]

이들 1.2%의 차이는 바로 염기 100개 마다 차이가 있는데 이 것만으로도 인간과 침팬지의 수천개의 유전자가 달라지는 것이다. 이 전체를 다 풀면 인간과 침팬지는 대략 4천만개의 염기서열이 다른 것이다.

하지만 최근 과학자들은 이들 유전적 차이만으로 설명할 수 없다는 반응이 대세이다. 침팬지는 기본적인 문화를 가지고 있고, 앵무새는 말을 할 수 있으며 쥐는 간 지르면 웃는다(Chimps have rudimentary culture, parrots speak, and some rats seem to giggle when tickled). 침팬지 또한 인간처럼 툴(tool)을 사용한다. 따라서 이들 유전적 변이 이외의 복잡한 언어, 문화, 그리고 기술, 이 세 가지의 조화로운 융합 속에서의 성장 및 자연의 역할 등이 인간을 독특하게 차별화 했을 것으로 보는 것이다. 우리는 게놈 시대에 있다. 하지만 조만간 유전자 보다 훨씬 큰 어떤 차별화 요인을 이해하게 될 것으로 과학자들은 믿는다.

15. 기억은 어떻게 저장되고 추출되나?(How Are Memories Stored and Retrieved?)

동물에 대한 실험과 인간 두뇌의 분자 이미징 분석 기술로 이제 과학자들은 기억에 관여하는 다양한 종류와 두뇌의 각 부분이 어떻게 관여하고 있는지 그 실제적인 지식을 알게 되었다. 그러나 아직 갈 길이 멀다(Thanks to experiments on animals and advances in human brain imaging, scientists now have a working knowledge of the various kinds of memory as well as which parts of the brain are involved in each. But persistent gaps remain).

우리 인간은 기억함으로써 차별화하고 독특하다. 바로 그 기억 그 자체가 우리 삶이며 우리 자신이기 때문에 도대체 기억은 어디에 저장되며 어떠한 메커니즘으로 추출(상기, 불러 오는지)되는지를 밝히는 것은 중요하다. 신경과학자들이 현재까지 밝힌 기억은 주요 두뇌의 영역(key brain regions)과 막 등장하고 있는 분자 메커니즘(molecular mechanisms)으로 요약된다. 하지만 아직 이 두뇌 영역과 분자 역할간의 엄청난 갭이 존재한다.

현대 기억의 탄생은 1957년의 출판에서 시작된다. 신경환자인 27살의 H.M.이 간질(epilepsy)을 회복하기 위해 해마(hippocampus)를 비롯한 MTL(medial temporal lobes)을 제거하는 수술을 받은 것이다. 그는 수술 후 아무 것도 기억할 수 없었다. 따라서 이 해마를 비롯한 MTL이 기억에 대단히 중요한 역할을 함을 알게 되었던 것이다. 그런데 문제는, 그 전의 기술기억(내재 기억, 절차 기억, practice)이나 서술기억(외적 기억, 사건 기억, 의미기억, declarative)이 없는데도 불구하고 3일간의 노력 끝에 아주 기묘한 거울 그리기 작업(tricky mirror drawing task)을 능란하게 해낸 것이었다. 따라서 과학자들은 기억은 하나의 통제된 조직(monolith)이 아님을 알게 된 것이었다. 그러므로 기억을 어떻게 하는 것과 무엇을 기억하는 것은 같은 것이 아님이 밝혀진 것이다(Remembering how is not the same as remembering what, as far as the brain is concerned).

하지만 과학자들은 지속적인 연구를 통해 MTL이 기억의 저장 장소가 아님을 밝혀냈다. 대부분의 기억은 장기간 대뇌피질(cerebral cortex)에 저장됨을 알아 낸 것이다. 하지만 왜 기억이 대뇌피질에 저장되는지 그 이유는 알 수 없다.

사실 기억에 관한한 대가는 100년 전의 스페인 신경해부학자(neuro-anatomist)인 Santiago Ramony Cajal 인데, 이 당시만 해도 두뇌의 뉴런은 절대로 재생되지 않는다라는 도그마(dogma)로 인해, 그는 살아 남아 존재하는 뉴런이 서로 연결되어 기억을 강화한다는 이론을 제안했다

하지만 1970년 대 이후로 연구의 결과에 의하면 신경 시스템 조직과는 별도로 일련의 분자들(a host of molecular players)이 기억의 생성에 작용하고 있다는 사실이 밝혀진 것이다. 이 분자들은 외적기억과 내적기억 모두에 작용하는 것으로 밝혀졌다. 연구결과 1분 이내의 단기기억은 뉴런과 뉴런을 연결하는 기존에 존재하는 시냅스(synapses)를 강화함으로써 화학적 분자작용에 의해 기억되고 2-3일 전 등 최근의 사건과 의미를 기억하는 근시기억은 단백질 합성과 그에 따른 새로운 시냅스의 구축에 의해 기억된다는 것이다.

하지만 이 시냅스의 분자작용과 전체 두뇌의 연결 통합이 과제이다. 가장 혁혁한 발견은 장기간 가능성이라 불리는 LTP(long-term potentiation)로 설치류 해마에서 발견된 시냅스단을 강화하는 프로세스이다. 최근에는 해마와 전체 몸들이 하나의 버추얼 뉴런 집단으로 기억에 참여하고 있다는 "몸은 움직이는 기억"으로 연구하고 있다.

[소스]

[Science-Introduction to special issue. What Don't We Know?(01/Jul/2005)]
[Science - In a special collection of articles published beginning 1 July 2005, Science Magazine and its online companion sites celebrate the journal's 125th anniversary with a look forward -- at the most compelling puzzles and questions facing scientists today(01/Jul/2005)]
[서울신문-창간 125돌 사이언스誌 ‘과학적 수수께끼’ 25개 선정(07/Jul/2005)]
[문화일보-아직 못푼 과학수수께끼 25개는? 美사이언스지 창간 125주년 기념호서 선정(02/Jul/2005)]

키워드 : 1880년 7월 3일 미국의 발명왕 토머스 에디슨이 창간한 유서깊은 과학전문지 美 사이언스지 2005년 7월 1일자 창간 125 주년 기념호에서, 인간이 풀지 못한 125개의 주요 문제(big questions) 중 앞으로 25년 안에 인간이 풀어 낼 ‘과학적 수수께끼 25개(25 Big Questions) 선정, The Top 25 Essays by our news staff on 25 big questions facing science over the next quarter-century, 125 big questions, 25 big questions, 이번 2005년 7월 1일자 사이언스지는 [Vol 309, Issue 5731] 호로 75페이지에서 102페이지에 걸쳐 25개의 Big Questions을 제시하고 있는데 이는 무료로 일반에게 공개되고 있다. 지구 밖 우주에는 인간 이외의 생명체가 있을까?(Are We Alone in the Universe?), 지구상 어느 곳에서, 어떻게 최초의 생명체가 탄생했을까?(How and Where Did Life on Earth Arise?), 생물 종(種)의 다양성을 결정하는 요인은?(What Determines Species Diversity?), 어떤 유전적 변화가 인간을 독특한 생명체로 만들었나?(What Genetic Changes Made Us Uniquely Human?), 기억은 어떻게 저장되고 추출되나?(How Are Memories Stored and Retrieved?)