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상위에 랭크된 과학계 업적 :상온 초전도체, AI로 단백질 코드 해독, 은하계 전파 폭발 관측.
학계에 유색 인종의 두드러진 성과도 주목

사이언스 잡지 선정, 2020년 과학계 하이라이트
코로나 백신을 올해의 돌파구로 선정

과학계 2020년의 돌파구는 코로나 전염병 앞에 서 있다.
"Science" 잡지는 Covid-19에 대한 백신을 가장 중요한 성과로 꼽았다.
상위 10위에는 최초의 상온 초전도체, 우리 은하계의 전파 폭발, 단백질 코드를 해독할 수있는 인공 지능도 포함됐다. 반면에 올해의 ‘실패(Break Down)’은 음모 이론의 상승과 과학에 대한 불신이다. 

▲ 'Science' 매거진은 2020년 최고의 성공으로 코로나 예방 접종을 선택했고 다른 과학계의 하이라이트를 기술했다.

매년 크리스마스 직전에 전문 잡지인 "Science"에서 올해의 하이라이트를 선정해 과학의 해를 다시 되돌아볼 수 있게 한다. 상위 10개는 해당 분야에서 특히 선구적이고 중요한 연구 결과 및 발견이다. 여러 연구 결과 중에서 한 가지 뛰어난 성과를 올해의 최고 돌파구로 선정한다.
▲2019년 첫 번째 블랙홀 사진 ▲2018년 배아를 엿볼 수 있었던 것 ▲2017년 중성자별 충돌첫 번째 관찰이었다.

백신 : 모든 기대에 대한 성공

2020년에 우리 모두에게 직접적인 영향을 미치는 한 해 최고의 돌파구, 즉 Covid-19에 대한 성공적인 백신 개발 연구가 발표됐다. 일반적으로 몇 년이 걸리지만 연구, 비즈니스 및 정책의 공동 노력으로 1년 이내에 완료됐다.

새로운 mRNA 기술을 기반으로 한 두 가지 백신(BioNTech / Pfizer의 백신과 Moderna의 백신)이 현재 승인되고 있으며, 운반체 바이러스를 기반으로 한 몇 가지 고전적인 백신도 가정에 있다.

코로나 전염병과의 싸움은 아직 이기지 못했지만 백신은 승리로 가는 중요한 첫 단계이다.
편집자 Jon Cohen은 “2020년을 끝내는 정말 즐거운 방법이다. 그렇게 많은 경쟁자가 이렇게 공개적으로 자주 협력한 적이 없었다. 이전에 이렇게 많은 백신 후보가 거의 동시에 대규모 임상 시험에 진출한 적도 없었다. 정부, 산업계, 학계 및 비영리 단체가 그토록 짧은 시간에 전염병에 더 많은 돈과 노력과 두뇌를 투자한 적도 없었다”고 언급했다.

올해의 실패, 음모 이론과 가짜 뉴스

전염병은 또한 현대 사회의 어두운 면, 즉 음모 이론의 부상과 고의적인 잘못된 정보를 드러냈다. ‘Science’ 잡지는 “이것은 2020년의 ‘Break down’이며 대응해야 할 걱정스러운 전개다”고 언급했다.

"학교, 상점, 사무실이 문을 닫은 반면에 화상 회의와 온라인 쇼핑이 거대한 새로운 시장을 열었던 것처럼, 단순한 거짓말, 복잡한 진실 그리고 사람들의 큰 불확실성으로 부터 양극화, 정치화로 이익을 얻는 미디어 생태계도 있다"고 사이언스 저자 카이 쿠퍼슈미트(Kai Kupferschmidt)가 말했다. "어떤 사람들에게 새로운 적은 바이러스가 아닌 과학자들이었다.”

전파 폭발 및 상온 초전도체

코로나바이러스와 그 영향 외에도 2020년에는 다른 많은 분야에 연구 하이라이트를 가져 왔다.
천문학에서 우주적 행운은 연구자들을 수수께끼였던 빠른 무선 폭발의 흔적으로 이끌었다.
처음으로 전파 망원경이 우리 은하계에서 이 극초단파 플래시 중 하나를 포착했기 때문이다. 이를 통해 원인자 마그네타(Magnetar)를 확인할 수 있었다.

물리학에서 올해의 하이라이트는 상온에서 초전도체가 되어 저항이 없이 전기를 전도하는 물질을 발견한 것이다. 탄소 함유 황수소화물은 섭씨 14.5도에서 초전도성이 되지만 이는 엄청난 압력하에서만 가능하다. 그러나 연구원들은 정상적인 압력에서도 초전도 특성을 유지하는 재료를 곧 찾을 수 있기를 희망하고 있다.

▲ 연구자들은 최초의 상온 초전도체를 개발했다. © University of Rochester / J. Adam Window

단백질 폴딩 및 유전자 치료

반면에 생물 의학의 획기적인 발전은 이 분야에서 가장 큰 도전 중 하나인 아미노산 구조만을 기반으로 한 단백질 3차원 구조 예측을 AI(인공 지능)이 이루었다.
‘AlphaFold’ AI 시스템은 평균 92.4%의 정밀도로 70개의 단백질 서열의 구조를 예측했으며 긴 실험 분석만큼 정확했다.

또 다른 하이라이트는 CRISPR/Cas9 유전자 가위를 사용한 겸상 적혈구 빈혈에 대한 최초의 성공적인 유전자 치료다. 이를 위해 연구진은 이 유전성 혈액 질환 환자의 혈액 줄기세포를 채취해 게놈의 유전자 스위치를 변경했다.
화학 요법으로 신체의 결함이 있는 혈액 줄기세포를 죽인 후 환자들은 이 복구된 혈액을 다시 받았다. 이것은 이전에 방해받은 혈액 기능을 정상화했다.

HIV 연구에서도 진전이 있었다.
과학자들은 HIV 바이러스에 감염된 소수의 사람이 병에 걸리지 않는 이유를 알아냈다.
분명히 이것은 면역 체계가 바이러스가 인간 게놈의 중요한 영역에 유전자를 통합하는 것을 방지한다는 사실 때문이다. 이것은 치료법에 대한 새로운 접근 방식을 열어준다.

가장 오래된 사냥 장면과 새의 두뇌

다른 한편으로, 술라웨시에서 인류의 가장 오래된 사냥 장면을 발견한 것은 인류 역사를 훨씬 거슬러 올라가게 만들었다. ‘사이언스’ 편집자들도 올해의 하이라이트 중 하나로 선정했다.
4만 년이 넘는 동굴 벽화는 창으로 더 큰 야생 동물을 사냥하는 8개의 인간-동물이 섞인 것을 보여준다. 이 그림은 세계에서 가장 오래된 비유적 표현이다. 조상들의 영적 상상력에 대한 새로운 통찰력을 갖게 한다.

▲ 이 작은 물소(버팔로) 왼쪽에는 작은 사냥꾼의 모습이 보인다. 그들은 인간의 몸과 동물의 머리를 가지고 있다. © Griffith University / Aubert et al.

생물학의 하이라이트는 덜 영적이지만 동물적이다.
여러 연구에서 과학자들은 새의 뇌가 어떻게 작동하는지에 대한 새로운 통찰력을 얻었다.
일부 새는 대뇌 피질이 없지만 유인원이나 인간과 유사한 고급인지 기능을 수행하기 때문에 흥미롭다.

더욱 강조되는 바와 같이, 사이언스‘는 기후가 온실가스 배출 증가에 어떻게 반응하는지에 대한 개선된 정보를 하이라이트 리스트에 나열하고 또한 학계에서 유색 인종의 숫자와 인식이 증가하고 있다는 것도 기술했다.

출처 : Science

[더사이언스플러스=문광주 기자] "No Science, No Future"

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