행복한 세포

제2부 재생 전류 제7장 포유류를 위한 반가운 뉴스 어린이의 능력, 어른의 전망 자동차 문, 잔디 깎는 기계, 선풍기 등에 의해 손가락이 잘리는 것은 어린 시절 가장 흔한 부상 중의 하나이다. 일반적인 치료방법은 노출된 뼈를 부드럽게 다듬고 피부를 꿰메어 덮거나, 만약에 손가락이 깨끗하게 절단된 채 남아 있다면 극소 수술로 절단된 부분을 다시 붙이도록 시도하는 것이다. 불행한 것은, 아무리 공을 들인 수술이라 할지라도 그 결과가 만족스럽지 못하다는 것이다. 손톱이 뒤틀리거나 없어지고, 손가락은 접촉 감각이 둔해지면서 너무 짧아지거나 통증이 자주 오게 된다. 1970년대 초 영국 셰필드 소아과 병원의 응급실에서, 그러한 부상을 입은 한 어린이가 사무 착오에 의해 오히려 득을 보았다. 응급실에 있던 의사가 ..

제2부 재생 전류 제7장 포유류를 위한 반가운 뉴스 쥐를 가지고 한 첫 단계 실험 나는 스미스가 사용했던 은–백금 결합을 사용해 시험해 보았는데 그것들은 때때로 이상적인 역분화를 일으키기에는 너무 많은 전류를 흘린다는 것을 알았다. 찰리가 가르치는 대학원생이었던 조 스파다로가 두 금속 사이에 탄소 저항을 두어 여러 가지 크기의 전류를 만들어 내자고 제안했다. 1971년 조와 나는 쥐 서른다섯 마리의 오른쪽 앞다리를 절단했다. 오그메서 좀 떨어진 다리 윗부분을 잘라서 뼈축만 조금 남게 했다. 그 부분은 오래 전에 성장을 그친 부분이었다. 가능한 많은 호르몬 작용을 방지하기 위해 모두 수컷을 썼다. 비교를 위해 어떤 절단 부분에는 아무 장치도 넣지 않거나 한 종류의 금속으로 된 것만 넣거나 은의 끝을 절단 ..

제2부 재생 전류 제7장 포유류를 위한 반가운 뉴스 스티븐 스미스는 재생 능력이 없는 동물의 사지에 전기를 가하여 인공적 재성장 유도에 성공한 첫번째 사람이었다. 툴레인 대학 메릴 로즈 문하에 있다가 켄터키 대학으로 옮겨 독자적으로 연구를 하고 있던 그는 1967년 성체 개구리 다리 절단 부분에 조그만 전지를 삽입했다. 나는 이 작업을 관심있게 주시하면서 그가 로즈의 소금 용액, 폴레자에프의 바늘, 그리고 싱어의 신경통로 변경 실험 등에서 얻은 것과 같이 부분적인 재성장을 성공시켰다는 소식을 열렬히 기대하고 있었다. 나에게 영향을 준 모든 실험들 중에서도 이것은 아마도 나에게 가장 용기를 많이 북돋워 준 실험이었을 것이다. 상당히 작고 미세한 전압의 전지를 만들기 위해 스미스는 갈바니와 볼타 시대의 간단..

제2부 재생 전류 제6장 다루기 힘든 유전자 유전의 열쇠 이 실험을 끝내고 얼마 후, 뉴욕 과학아카데미에서 열린 '생물학에서의 전기자기장' 회의에 초청을 받았다. 그것은 한 사람의 독무대였다. 유명한 외과의사이며 아카데미의 고위급 멤버였던 케네스 맥클린은 수 년 동안 자기 환자들에 대해 자기장을 사용해 오고 있었으며 그것이 효과가 있다는 확신을 갖고 있었다. 그는 개업을 하고 있는 부유한 의사였다. 그는 자기 병원에 실험실을 차려 놓고 거기에 커다란 전자석을 설치했다. 그 회의는 그가 옳다는 것을 아카데미 내에서 더 많이 믿게 하기 위한 것이라기보다는 그의 고집에 대한 증명이었다. 그래서 나는 우리의 1967년 2월의 작업을 제시했다. 나는 생기론을 함축하고 있는 골절 치료상의 전기의 역할은 내리깔고, ..

제2부 재생 전류 제6장 다루기 힘든 유전자 스스로 창조하는 역분화 이제 우리 실험 결과들이 진짜임을 확신하게 되었다. 우리는 같은 골절 연구를 반복했는데, 이번에는 세포들이 살아 있는 동안만 관찰했다. 우리는 골절 부위에서 조직 견본을 채취하여 국립 과학아카데미에서 나에게 커다란 인상을 주었던 영화와 같은 저속도 영상을 만들었다. 우리는 변화들이 전위가 최고치에 다다른 직후인 첫 몇 시간 만에 시작된다는 것을 확인했다. 우리는 다시 결정적인 실험에 들어가기로 했다. 전기가 진실로 치료를 유도한다면, 인공적으로 만든 전위가 개구리 밖의 정상적인 혈액 세포를 변화시킬 수 있어야 하는 것이었다. 만약에 그러지 못하다면 나는 아마도 지난 7년 동안을 '우표수집'을 하는 데, 즉 흥미롭기는 하지만 결국에 가서는..

제2부 재생 전류 제6장 다루기 힘든 유전자 혈액의 놀라운 묘기 예고 없이 사원의 커텐이 젖혀진 것 같은 느낌이었다. 눈이 휘둥그레진 초심자로서, 나는 신비 중의 신비를 확인하기 위해 성역 안으로 이끌려 들어가고 있었다. 나는 상세하고도 생동감 있게 수놓인 비단과 같은 변화무쌍한 형태들을 보았다. 그것들은 시끌시끌한 결혼식 손님들처럼 함께 춤을 추었다. 그것들은 수시로 모양을 바꾸었다. 그들 자신 내에서 만화경 속의 조각들처럼 요술을 부렸다. 태양의 불꽃과 같이 자기 자신을 부풀리기도 했다. 그렇지만 그들의 활동은 모두 연계되어 있었다. 각각은 그 이웃과 보조를 맞추어 행동했다. 마치 별들의 집단 생활 같았다. 그것들은 분명히 서로의 존재를 인식하면서 열렬히 대화를 나누고 있었다. 그러나 그것들이 무엇을..

제2부 재생 전류 제6장 다루기 힘든 유전자 뼈 내부의 전자공학 찰리와 나는 뼈의 전기적 성질을 좀 더 상세히 조사하고 울프 법칙이 어떻게 작용하는지 알아보기로 했다. 우리는 바셋과 같이 한 나의 실험을 토대로 하나의 가설을 세웠다. 우리는 뼈 조직이 두 가지 형태의 반도체라고 가정했다. 즉 인회석과 콜라겐 중 어느 하나는 N형 반도체이고 다른 하나는 P형이다. 따라서 그것들이 연결된 면은 자연스럽게 PN접합 다이오드가 되어 뼈 속의 어떠한 전류도 정류시키게 되는 것이다. 나아가서 우리는 둘 중 하나만이 압전 능력이 있다고 추론했다. 힘을 받은 뼈의 압축된 부분에서는 양의 신호가 걸러지고 음의 신호가 골막세포를 자극해 새로운 뼈를 성장시키는 것이라 생각했다. 우리는 의료상의 이유 때문에 제거한 환자 뼈를..

제2부 재생 전류 제6장 다루기 힘든 유전자 생명 본질에 대한 근본적인 의문들로 가득찬 나의 열의에도 불구하고 결국 나는 정형외과 의사였다. 나는 환자에게 도움을 줄 수 있는 것을 발견하고 싶었다. 아울러, 부정적 반응을 보이는 모든 사람들을 확신시키기 위해 찰리와 나는 살아 있는 조직 속에서 반도체성 전도를 직접적으로 실험할 방법을 찾고 있었다. 홀 효과와 개구리 신경의 동결凍結 실험은 각각 반도체성 전도 특성을 보여 주고 있었으나 그것을 표준적인 공학 용어로 확인한 것은 아니었다. 불행하게도, 그때까지 알려진 모든 직접적 실험은 수정水晶으로 하는 것이었다. 조작을 파고들어갈 수 있고, 전극을 얹을 때 으깨지지 않는 재료가 필요했다. 유일한 가능성은 뼈였다. 많은 생물학자와 의사들에게, 뼈는 별것 아닌..

제2부 재생 전류 제5장 의식의 회로 전자기적 뇌 만약에 전류가 몸의 다른 부분에서처럼 뇌에서도 신경 활동을 통제할 수 있다면, 어느 정도는 의식을 조절할수 있을 것이다. 확실히 마취된 도롱뇽의 낮은 전압은 이 생각을 뒷받침했다. 문제는 전류의 변화가 마취를 '일으키는가' 하는 것이었다. 과연 그러했다. 도롱뇽의 머리 앞에서 뒤로 도롱뇽의 내부 전류를 상쇄시키는 소량의 전류를 흘렸더니, 도롱뇽은 무의식 상태로 떨어졌다. 이 상태가 정상적인 수면과 어떠한 차이가 있는지 설명할 수는 없었지만, 적어도 임상적으로는 마취 상태였다. 전류를 흘리고 있는 한, 도롱뇽은 꼼짝도 하지 않았고 고통스러운 자극에도 반응이 없었다. 이것이 정말 마취 상태인가, 아니면 단지 지속적으로 쇼크를 받고 있는 것인가? 이 관찰은 신..

제2부 재생 전류 제5장 의식의 회로 조작적인 사람과 진실한 친구 찰리는 전자현미경 개발에 참여한 경험이 있어 생리학계의 거물들을 많이 알고 있었다. 우리가 좌골신경 실험을 한 직후, 이들 중의 한 사람이 강의를 하기 위해 시라쿠즈를 방문했는데 그때 우리는 그를 실험실로 초대했다. 실험실을 두루 보여주고 실험의 배경에 대해 이야기를 나눈 후, 그에게 최근의 실험들을 재현해 보였다. 네 마리의 개구리를 마취시켜 다리를 모두 벌리고 여덟 개의 모든 좌골신경을 노출시켜 열여섯 개의 가지 모두를 측정했다. 모든 측정치들은 허점이 없었다. 모든 신경은 우리가 예측한 전압과 극성을 보여 주었다. 우리는 자랑스럽게 물었다. "어떻게 생각하십니까?" "조작이오. 모두 조작이라구." 그는 대답했다. "신경에 전류가 없다..