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Science 선정: 올해의 획기적인 연구(Breakthrough of the Year)


《Science》의 편집자와 작가들은 매년 최고의 연구성과를 선정하여 "올해의 획기적인 연구(Breakthrough of the Year)"라는 영예를 선사한다. 올해의 영예는 「최초의 블랙홀 이미지 포착」에 돌아갔는데, 그것은 10여 년에 걸친 각고의 노력의 결정판이다. 그러나 2019년에는 그것 말고도 이야기할 만한 과학적 진보가 많았다. 고인류의 선명한 사진에서부터 유망한 에볼라 치료제에 이르기까지...


《Science》의 리포터와 편집자들은 여러 건의 "차점자들"과 한 건의 "올해의 획기적인 연구(Breakthrough of the Year)"를 선정하여 발표한다. 그러나 주인공은 맨 마지막에 나오는 법. "올해의 획기적인 연구"를 공개하기 전에, "차점자들"을 먼저 소개한다.


1. K-Pg의 영향과 여파(참고 1)

연구자들은 멕시코 칙술루브 충돌구(Chicxulub crater)의 암석에 구멍을 뚫었다. 그렇게 얻어진 암석의 코어(core)는, 소행성 충돌이 공룡을 멸종시킨 사건에 대한 연대기를 분단위로(minute-by-minute) 디테일하게 제공했다. 그리고 그 밖의 연구에서는, 소행성 충돌이 수천 킬로미터 떨어진 곳에 있는 생물들을 즉시 파괴한 메커니즘과, 향후 수천 년에 걸쳐 포유동물과 식물들이 복구된 메커니즘을 밝혀냈다.

한 팀의 물리학자들은, 자신들이 개발한 기초적인 양자컴퓨터가 200초 만에 어떤 계산을 수행함으로써 전통적인 슈퍼컴퓨터를 압도했다고 발표했다. 이 성과는 양자우위(quantum supremacy)로 알려졌으며, 완벽하게 작동하는 양자컴퓨터를 향한 머나먼 여정의 유의미한 이정표가 되었다.


인공지능시스템은 지금껏 온갖 복잡한 '2인조 게임'들을 하나씩 하나씩 정복해 왔다. 그러나 올해에는 플러리버스(Pluribus)라는 시스템이 기록을 갈아치웠다. 플러리버스는 무제한 텍사스 홀덤 포커(Texas Hold'em poker)에서 벌어진 수천 번의 '6인조 게임'에서 인간 고수들을 제압했는데, 그것은 기존의 과제와는 차원이 다른 엄청나게 복잡한 과제였다.



4. 뚜렷해진 데니소바인의 모습(참고 4)


'네안데르탈인의 멸종한 사촌'인 데니소바인은 지금껏 시베리아의 동굴에서 발견된 '변변찮은 화석 조각'으로만 알려져 있다. 그러나 그들의 유전적 흔적은 현생인류, 특히 멜라네시아와 호주의 원주민에서 발견된다. 과학자들은 올해에 새로운 단백질 분석방법을 이용하여, 티베트의 고원에서 에서 발견된 턱뼈의 임자가 데니소바인임을 확인했다. 그건 시베리아 이외의 지역에서 사상 최초로 발견된 데니소바인의 물리적 흔적(유골)이다. 그리고 또 다른 연구팀은 유전적 데이터를 이용하여 데니소바인 소녀의 얼굴을 재구성했다.


효과적인 에볼라 치료법을 찾으려는 노력은 좌절의 연속이었다. 그러나 올해 에볼라가 집단적으로 발병하고 있는 콩고민주공화국에서 수행된 임상시험에서, 두 개의 신약이 환자의 생존 가능성을 극적으로 향상시키는 것으로 밝혀졌다.


미 항공우주국(NASA)의 우주선 뉴호라이즌스호(New Horizons)는 태양계의 최외각, 그러니까 명왕성 너머 16억 킬로미터 지점에서 '얼음으로 뒤덮인 천체'의 이미지를 전송함으로써 새 시대를 자축했다. 그 천체는 융합된 ‘두 개의 팬케이크 덩어리‘처럼 보이는데, 연구자들은 그게 '태양계가 형성된 이후 파괴된 것으로, 행성의 형성과정에 대한 단서를 쥐고 있다'고 믿고 있다.


일련의 연구들은 "심각한 영양실조를 겪고 있는 어린이들 중 일부는─설사 회복할 수 있더라도─서서히 회복될 수 있다"고 제안해 왔다. 왜냐하면 그들의 장내미생물이 미성숙한 상태에 있기 때문이다. 그러나 올해에 연구자들은 그런 어린이들의 장내미생물 회복을 돕는 영양보충제를 개발함으로써, 어린이들의 영양실조를 더욱 효과적으로 치료하는 길을 열었다.


올해 미국에서 낭성섬유증(cystic fibrosis)을 '점진적으로 폐(肺)를 손상시키는 질병'에서 '대부분의 경우 관리 가능한 만성질환'으로 바꾸는 복합제제가 승인받았다. 그 치료제는 90%의 낭성섬유증 환자들이 보유한 유전적 변이의 효과를 상쇄하는 것으로, 연구자들이 질병의 원인이 되는 유전자를 밝혀낸 지 30년 만에 개발되었다.


올해에 미생물학자들은 진핵생물(eukaryotes)의 기원을 이해하는 데 있어서 중요한 걸음을 내디뎠다. 진핵생물이란 식물, 동물, 기타 세포핵을 보유한 생물들을 말한다. 그들은 12년에 걸친 노력 끝에, 로키아르카이아(Lokiarchaea)라고 불리는 '불가사의한 그룹'에 속하는 미생물을 배양하는 데 성공했다. 최근의 DNA 분석에 따르면, 로키아르카이아는 진핵생물의 가장 가까운 친척이다. 이제 로키아르카이아를 배양할 수 있게 됨으로써, 연구자들은 그 동안 베일에 가려져 있었던 연결고리를 연구할 수 있게 되었다.


10. 최초의 블랙홀 이미지(참고 10)

천문학자들은 올해에 기술적 금자탑(technical tour de force)을 세웠으니, 전 세계 여덟 개 천문대에 설치된 수십 개의 전파망원경에서 관측한 것들을 결합하여, 블랙홀의 이미지를 사상 최초로 만들어낸 것이다. 그 이미지는, 지구에서 5,300만 광년 떨어진 은하(galaxy)의 한복판에 있는 '초질량 블랙홀'을 에워싼 '빛의 고리'를 보여준다. 《Science》는 이 '감동적인 세계적 공동연구'와 그것이 '우주의 이해에 미친 영향'을 높이 평가하여, "2019년의 획기적인 연구"로 선정했다.



※ 참고문헌

1. https://vis.sciencemag.org/breakthrough2019/finalists/#A-killer

2. https://vis.sciencemag.org/breakthrough2019/finalists/#Quantum-supremacy

3. https://vis.sciencemag.org/breakthrough2019/finalists/#intelligence

4. https://vis.sciencemag.org/breakthrough2019/finalists/#face-face

5. https://vis.sciencemag.org/breakthrough2019/finalists/#hope (한글자료 https://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=310824&SOURCE=6)

6. https://vis.sciencemag.org/breakthrough2019/finalists/#close-up

7. https://vis.sciencemag.org/breakthrough2019/finalists/#Microbes-combat (한글자료 https://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=307009&SOURCE=6)

8. https://vis.sciencemag.org/breakthrough2019/finalists/#fibrosis

9. https://vis.sciencemag.org/breakthrough2019/finalists/#microbe-emerges (한글자료 https://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=307839&SOURCE=6)

10. https://vis.sciencemag.org/breakthrough2019/finalists/#Darkness-made-visible

※ 출처: Science (https://vis.sciencemag.org/breakthrough2019/finalists/)


 
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