• 심각한 언어 장애를 가진 한 남성이 뇌 이식 수술을 통해 자신의 신경 활동을 거의 즉시 단어로 변환하여 표현력 있게 말하고 노래할 수 있게 되었음
• 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 로 알려진 이 시스템은 인공지능(AI)을 사용하여 참가자가 말을 시도할 때 발생하는 전기적 뇌 활동을 해독함
• 이 장치는 사람이 의도한 단어뿐만 아니라 의미와 감정을 표현하는 데 도움이 되는 억양, 높낮이, 강조와 같은 자연스러운 말의 특징까지 재현하는 최초의 장치

• 6월 11일 Nature 에 발표된 이 연구는 3초 이내에 음성을 스트리밍하거나 사용자가 문장 전체를 마임으로 표현한 후에야 음성을 생성했던 기존 BCI 모델에 비해 상당한 발전을 이루었음
• 연구 참여자인 45세 남성은 근위축성 측색 경화증(근위축성 측색 경화증)으로 인해 말을 명확하게 할 수 없게 됨
• 증상이 시작된 지 5년 후, 참가자는 운동을 제어하는 뇌 영역에 각각 1.5mm 길이의 실리콘 전극 256개를 삽입하는 수술을 받음
• 연구진은 10밀리초마다 그의 뇌 신호를 포착하도록 딥러닝 알고리즘을 훈련시켰음
• 이 시스템은 환자가 의도한 단어나 발화를 구성하는 음소(말을 구성하는 하위 단위)가 아닌, 환자가 내는 소리를 실시간으로 디코딩함

• 또한 연구팀은 질병이 시작되기 전에 그가 한 인터뷰 녹음 내용을 AI 알고리즘에 적용하여, 합성 음성을 그 사람 본인의 음성처럼 들리도록 개인화함

  연구팀은 참가자에게 '아', '우', '흠'과 같은 감탄사를 내거나 지어낸 단어를 말해 보라고 했을 때 BCI는 이러한 소리를 성공적으로 생성하여, 고정된 어휘 없이도 음성을 생성할 수 있음을 보여주었음

  
  

  앞으로는?

  • 다른 실험에서 BCI는 참가자가 문장을 의문문으로 말하는지, 아니면 평서문으로 말하는지 식별함
  • 또한 이 시스템은 참가자가 같은 문장에서 다른 단어에 강세를 두는 시점을 감지하고 그에 따라 합성 음성의 억양을 조정할 수 있었음
  • 이는 향후 환자들의 일상적인 사용에 중요한 역할을 할 것

호흡 지문

• 연구팀은 건강한 사람 97명의 호흡을 24시간 동안 측정한 결과, 호흡 패턴만으로도 참가자를 비교적 높은 정확도로 식별할 수 있음을 발견함
  
• 이러한 패턴은 체질량 지수(BMI) 및 우울증과 불안 증상과도 연관될 수 있음을 발견함

• 연구진은 각 사람의 콧구멍을 통과하는 공기 흐름을 기록하는 맞춤형 웨어러블 기기를 개발
• 목 뒤에 장착되는 이 기기는 코 밑에 튜브가 삽입되어 있어, 사람들이 깨어 있을 때와 수면 중 모두 일상생활에서 호흡을 추적함
• 연구팀은 사람의 호흡 패턴을 분석하기 위해 기류 데이터에서 들숨과 날숨 시간, 콧구멍 사이의 기류 비대칭성을 포함한 24개의 매개변수를 추출함
• 참가자들의 수면 시간과 깨어 있는 시간을 구분하고, 이 데이터를 바탕으로 머신러닝 알고리즘을 학습시킴
• 참가자 42명이 몇 주, 몇 달, 심지어 2년 후 다시 실험실로 돌아와 24시간 측정에 참여했을 때, 훈련된 알고리즘은 호흡 패턴을 통해 참가자를 식별할 수 있었음
• 참가자들이 깨어 있는 동안의 데이터는 수면 시간 동안의 데이터보다 더 정확한 결과를 제공했지만, 연구진이 24개 매개변수를 사용하는 데이터 세트 대신 전체 데이터 세트의 100개 매개변수 특성화를 사용했을 때, 96.8%의 정확도로 개인을 식별할 수 있었음
• 또한 체질량지수(BMI)가 높은 사람들의 수면 중 호흡 패턴은 체질량지수(BMI)가 낮은 사람들의 수면 중 호흡 패턴과 달랐으며 불안이나 우울증 설문지에서 점수가 높은 사람들은 들숨과 날숨 방식에도 뚜렷한 패턴이 나타났음

• 이 연구는 호흡 치료법을 설계하는 데 새로운 가능성을 열어줌
• 연구진은 현재 어떤 유형의 호흡 패턴이 낮은 스트레스 및 불안과 연관되는지 알아내고, 그러한 감정을 상쇄할 수 있는지 알아보고자 노력중

- Soroka, T. et al. Curr. Biol. https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.05.008 (2025).

돼지 배아에서 자란 인간 심

• 홍콩에서 열린 국제줄기세포연구학회(ISCR) 연례 학술대회에서 발표된 이 연구는 돼지 배아에서 인간 세포를 포함한 심장을 최초로 배양했다고 보고함

• 연구팀은 돼지에서 생존 능력을 강화하기 위해 세포 사멸을 예방하고 세포 성장을 촉진하는 유전자를 도입하여 인간 줄기세포를 리프로그래밍함
• 그 후, 심장 발달에 중요한 역할을 하는 두 가지 특정 유전자가 제거된 돼지 배아를 만들었음
• 수정 직후인 상실배(morula) 단계에서 소수의 인간 줄기세포를 돼지 배아에 도입
• 이 배아들은 대리모 돼지에게 이식됨
• 연구팀은 배아가 최대 21일 동안 성장한 후 생존하지 못했다는 사실을 발견함
• 인간 세포가 돼지 심장 기능을 방해했을 가능성이 있음
• 연구진이 배아 심장을 자세히 관찰한 결과, 같은 발달 단계에 있는 인간 심장과 비슷한 크기, 즉 손가락 끝만 한 크기로 성장했으며, 박동하고 있는 것을 발견함
• 연구진은 심장의 어느 정도가 인간 세포로 구성되어 있는지는 밝히지 않았음

• 심장 세포가 확실히 인간 세포인지 확인하기 위해 데이터를 더 자세히 검토해야 할 것
• 키메라의 일반적인 문제점은 인간 세포주가 다른 종의 세포로 오염되었을 가능성임
• 이식용 심장을 개발하려면 신체 면역 체계가 장기를 공격하는 것을 방지하기 위해 전적으로 인간 세포로 만들어야 하기 때문에 추가 연구가 필요

-doi: https://doi.org/10.1038/d41586-025-01854-x

직무 및 배경

1. 자기소개 부탁드립니다. 현재 어떤 업무를 맡고 계신가요?

   안녕하세요. 저는 생명과학 분야 박사 학위를 마친 후, 현재 스타트업에서 박사급 연구원으로 근무하고 있습니다. 주로 마이크로바이옴, 특히 유산균 기반 치료제 관련 실험을 수행하고 있고요. 다양한 마커를 대상으로 세포 및 동물기반 실험 및 기초 분석 연구에 참여하고 있어요.

2. 이 직업 분야를 선택하게 된 계기는 무엇인가요?

   어렸을 때부터 과학자가 되고 싶다는 막연한 꿈이 있었어요. 실제로 초등학교 희망직업 칸에 과학자를 썼었는데, 꿈을 이뤘다고 볼 수 있네요 (웃음). 처음부터 생물학자가 목표였던 건 아니고, 천문학에도 관심이 있었어요. 그런데 고등 수학이 어려워서 현실적으로 생명과학을 택하게 됐어요. 그렇게 대학에서 전공을 이어오면서 자연스럽게 이 길로 들어서게 됐습니다.

3. 이 분야에 진출하기 위해 어떤 준비를 하셨나요?

   대학 졸업 후 바로 대학원에 진학하지는 않았고, 6개월 정도 다른 연구기관에서 시간을 보내며 방향을 고민했어요. 이후 학부 졸업 후 랩 인턴으로 6개월간 실험을 경험한 뒤, 해당 연구실에서 석사 과정을 시작하게 됐어요. 석사 졸업 후에는 진로를 고민하다가 공부를 더 해보고 싶어 박사로 진학했죠.

4. 하루 일과는 어떻게 구성되어 있나요?

   현재 회사는 유연 근무제를 운영하고 있어서 보통 아침 8시에 출근해 5시에 퇴근해요. 실험 일정이 있을 때는 실험을 중심으로 일정을 구성하고, 실험이 없을 때는 문서(보고서) 작업이나 기획 업무를 하고요. 최근에는 실제 실험을 거의 하지 않고 있어요. 주말에는 여자친구와 데이트를 하거나 주식 투자, 경제 관련 공부에 시간을 보내는 편이에요.

전문성 및 성장

1. 전공과 실제 직무 간 차이점은 있었나요?

   전공과 실무는 꽤 큰 차이가 있었어요. 박사 학위 중에는 미생물과 면역세포 간 상호작용이라는 기초 연구를 했고, 지금은 유산균 기반 치료제 개발이라는 훨씬 더 응용 중심의 연구를 하고 있어요. 실험 방식, 해석 기준, 목표 자체가 완전히 달라서 처음엔 적응이 필요했죠. 특히 실무에서는 원하는 결과가 존재하는 경우가 많아요. 반면 학문은 결과에 따라 해석하고 다음 실험을 디자인하는 구조였고요. 이 차이가 가장 컸던 것 같아요.

2. 일하면서 가장 크게 배운 점은 무엇인가요?

   결국 임상과 연결되는 연구가 가장 의미 있다는 걸 느꼈어요. 논문에서 수없이 대단한 결과들이 나와도 실제 환자에게 적용하기 어려운 경우가 많잖아요. 그래서 요즘은 "연구를 잘하려면 오히려 MD가 낫지 않을까?" 생각이 들 정도예요. 실무적으로는 정확한 지시(소통)의 중요성과, 연구노트를 제대로 쓰는 습관 같은 기본기들이 얼마나 중요한지도 몸으로 배우고 있어요.

3. 지금 선택한 직업에 대해 만족하시나요?

   과학자가 된 것 자체는 만족스러워요. 하지만 지금의 분야, 생명과학 연구 직무가 과연 내게 맞는가에 대해서는 회의가 있어요. 물론 제가 잘은 모르는 분야이지만 수치가 명확한 공학적 분야나, 데이터 조작의 여지가 적은 천문학처럼 명확한 과학을 하고 싶다는 생각이 종종 들어요. 생명과학 실험은 재현성 있는 데이터를 얻는 것 부터 어려운 편인데, 너무 많은 변수가 통제 불가능하다 보니 때로는 회의감이 들기도 하는 것 같아요.

4. 스타트업에서 근무하면서 느끼는 장단점이 있다면요?

   장점은 빠른 의사결정이에요. 필요한 시약이나 장비가 생기면 직접 대표와 이야기해서 바로 진행할 수 있어요. 반면 단점은 의사결정이 너무 즉흥적이고 검토가 부족하다는 점이죠. 연구 기획이나 실험 디자인에 대한 명확한 기준 없이 진행되는 경우가 많고, 지시는 불분명하면서 결과에 대한 책임은 실험자에게 전가되는 일이 반복되는 경우가 많죠. 사실 중간관리자라는 구조 자체가 없는 곳도 많고, 실무자와 대표만 있는 구조다 보니 커리어가 끊기는 느낌이에요. 5년, 10년 후의 내 위치가 전혀 상상되지 않는 게 스타트업의 한계죠. 그래서 개인적으로는 점점 더 안정적인 구조, 예측 가능한 커리어가 있는 조직으로 이직하고 싶은 마음이 커지고 있어요.

취업 및 진로

1. 이 직종에 취업하기 위해 가장 중요한 준비는 무엇인가요?

   해외 체류 경험이나 영어 능력은 상당히 중요한 요소로 작용해요. 실제로 해외 팀과 미팅이 잡히는 경우가 종종 있는데, 의사소통에 문제가 생기면 바로 채용에서 제외되기 쉽죠. 또 실험 장비에 대한 실무 경험이 없으면 아무리 박사라도 배제되기도 해요. 예를 들어, HPLC를 다뤄본 경험이 없다는 이유로 탈락한 경우도 있고요.

2. 이 분야를 준비하는 후배들에게 조언하고 싶은 게 있다면요?

   랩을 선택할 때도 본인의 진로 방향성을 고려하는 게 중요해요. 학계가 목표인지, 산업계가 목표인지에 따라 랩의 성격이 달라질 수 있거든요. 그리고 이 분야는 트렌드를 따라가지 못하면 연구비 확보도 어렵고, 살아남기도 힘든 분야예요. 가능한 빨리 산업계 경험을 쌓아두는 것도 하나의 전략이 될 수 있을 것 같아요.

산업 전망 및 조언

1. 생명과학 직종의 장단점은 무엇이라고 생각하시나요?

   단점부터 얘기하자면, 실험의 재현성이 낮고 조작 여지가 많아요. 같은 실험을 해도 매번 다른 결과가 나와서 사람을 미치게 하죠. 장점은… 제 몸 상태를 조금 더 잘 이해할 수 있다는 점? 전공 덕분에 대사 질환이나 노화 같은 것들에 대해 분자적 이해를 조금 더 할 수 있는 건 있는 것 같아요.

2. 진로에 대한 미래계획이 있다면요?

   5년 뒤에는 여전히 실험을 할 수 있겠지만, 10년 뒤까지는 어렵다고 봐요. 결국에는 실험보다 조직 관리나 전략 기획 쪽으로 넘어가야 하는데, 지금처럼 바쁘기만 한 상황에서는 그 준비가 잘 안 되고 있어요. 가능하다면 중간관리자급 커리어를 쌓을 수 있는 규모 있는 조직으로 옮기는 게 목표입니다.

3. 마지막으로 하고 싶은 말

   사실 지금 하는 연구가 정말 의미 있는 일인지 늘 고민하게 돼요. 처음엔 과학자라는 꿈을 이루기 위해 시작했지만, 실제 산업계에서 연구자가 살아가는 건 정말 다른 얘기더라고요. 그럼에도 불구하고, 과학이라는 도구로 사람을 이해하고, 조금이라도 나은 삶에 기여하고 싶다는 마음은 여전히 가지고 있어요.

개인적인 취향과 관심사

• • 좋아하는 책: 헤르만 헤세의 싯다르타
  • 일을 하면서 얻은 질병/직업병: 내장비만
  • 요즘 머릿속에 가장 많이 하는 생각: 5년 뒤엔 뭐하고 있을까
  • 요즘 고민이 있다면: 커리어에 대한 고민들
  • 좀비 아포칼립스가 터진다면: 저는 압박감이 싫어서 빨리 물리고 좀비될래요 (웃음)
  • 과거로 돌아갈 수 있다면: 생물학이 아닌 다른 과를 선택하기
  • 종교가 있는 지, 신의 존재를 믿는 지: 무교. 불가지론
  • 최종 꿈이 있다면: 순리를 따르며 자연스럽게 살다 죽는 것