2023년도 과학계의 10대 하이라이트
- 기초과학 / 문광주 기자 / 2023-12-15 20:06:05
5'00" 읽기
- 2023 최고의 하이라이트는 '체중 감량 주사' 글루카곤 유사 펩타이드-1" 유사체(GLP-1)
- 중력파, 엑사스케일 컴퓨터 및 AI 일기예보
- 말라리아 백신, 알츠하이머 치료법과 고대 인류의 흔적, 지하수소
- 상온초전도체는 올해의 좌절
매년 크리스마스 직전, 전문지 '사이언스'는 올해의 과학 하이라이트를 선정한다. 상위 10개에는 해당 분야에서 특히 획기적이고 중요한 연구 결과와 발견이 포함된다. 특히 한 가지 성과는 올해의 획기적인 성과로 강조됐다. 2022년에는 제임스 웹 우주망원경이었고, 2021년에는 인공지능에 의한 단백질 코드 해독, 2020년에는 코로나 백신이었다.
Ozempic, Wegovy 등이 올해의 돌파구
2023년의 돌파구는 과체중과 비만 치료에 혁명을 일으킬 수 있는 약물 종류, 즉 소위 "글루카곤 유사 펩타이드-1" 유사체(GLP-1)입니다. Ozempic과 Wegovy라는 이름으로 이러한 활성 성분은 최근 몇 달 동안 "체중 감량 주사"에 대한 과장된 광고를 불러일으켰다. 원래 당뇨병 치료를 위해 개발된 이러한 치료법은 혈당 불균형을 예방할 뿐만 아니라 체중 감량에도 도움이 된다. 피험자는 1년 반 만에 체중의 최대 20%를 감량했다.
이러한 놀라운 효과는 GLP-1 유사체가 췌장의 인슐린 방출을 조절하는 천연 장 호르몬을 모방할 뿐만 아니라 뇌의 포만감 중추에도 영향을 미치기 때문에 가능하다. "이러한 새로운 치료법은 치료뿐만 아니라 비만에 대한 우리의 이해도 변화시키고 있다. 비만은 단순한 의지가 아니라 생물학에 뿌리를 둔 만성 질환이다"고 "Science"의 저자인 Jennifer Couzin-Frankel은 썼다.
그러나 '체중 감량 주사' 붐에도 몇 가지 단점이 있다. 점점 더 많은 사람이 이러한 제제를 생활 방식의 체중 감량 보조제로 사용하고 있기 때문에 막대한 수요로 인해 막대한 공급 병목 현상이 발생하여 특히 당뇨병 환자에게 문제가 발생하고 있다. 또한, 현재의 지식에 따르면 이러한 활성 성분을 평생 복용해야 할 수도 있다. 그럼에도 불구하고, 이는 중요한 시작이며 비만을 예방하는 데 실제로 도움이 되는 최초의 의약품이다.
중력파, 엑사스케일 컴퓨터 및 AI 일기예보
2023년 과학 상위 10위 안에는 천문학 하이라이트도 있다. 천문학자들은 처음으로 우주 전체에 퍼지는 중력파의 '윙윙' 소리를 감지했다. 시공간에서 이러한 장파장의 지속적인 진동은 궤도를 도는 초대질량 블랙홀의 상호작용으로 인해 발생하며 펄서 시계 속도의 미묘한 변동을 통해 우주에서 약하지만 감지 가능한 배경 소음을 형성한다.
두 가지 추가 하이라이트는 컴퓨터 기술에서 나왔다. 하나는 슈퍼컴퓨터의 엑사스케일 시대의 시작이다. 이미 2022년에 미국 슈퍼컴퓨터가 처음으로 초당 1조 개가 넘는 부동 소수점 계산을 수행했다. 더 많은 엑사스케일 컴퓨터가 뒤따를 것이며 연구를 위한 새로운 기회가 열릴 것이다. 두 번째 하이라이트는 Google-DeepMind가 개발한 인공 지능으로, 일반적인 수치 기상 모델만큼 빠르고 정확하게 10일 일기 예보를 생성할 수 있다.
말라리아 백신, 알츠하이머 치료법과 고대 인류의 흔적
'체중 감량 주사' 외에도 2023년 상위 10위권 안에는 두 가지 다른 의료 혁신이 포함되었다. 첫 번째는 말라리아에 대한 새로운 백신이고, 두 번째는 알츠하이머병에 대한 새로운 항체 치료제 Lecanemab과 Donanemab이다. 두 제제 모두 환자의 뇌에서 잘못 접힌 아밀로이드 단백질로 만들어진 플라크를 용해시키고 치매 진행을 27~35% 늦춘다는 연구 결과가 있다. 이는 이 접근법을 사용하여 알츠하이머병에 대해 더욱 최적화된 치료법을 찾을 수 있다는 희망을 불러일으킨다.
연구자들은 뉴멕시코 주 화이트샌즈 국립공원에서 고고학 분야에서 중요한 발견을 했다. 그곳에서 인간 발자국이 발견되었는데, 새로운 연대 측정에 따르면 이 발자국은 21,000~23,000년 전에 만들어졌다. 이는 이전에 생각했던 것보다 훨씬 이전인 마지막 빙하기의 정점에 북아메리카에 인간이 존재했음을 증명한다.
지하수소와 고장난 펌프
또한 올해의 상위 10위 안에는 지각에 아직 발견되지 않은 수많은 수소 저장소가 있을 수 있다는 발견이 있다. 이전에는 수소가 미생물과 지구화학적 반응에 의해 지하에서 상대적으로 빠르게 분해된다고 가정했다. 그러나 최근 추정에 따르면 전 세계적으로 지하 매장량에 1조 톤 이상의 연료가 저장되어 있을 수 있으며, 이는 수 세기 동안 인류에게 기후 친화적인 연료를 공급하기에 충분한 양이다.
그러나 지구 해양 순환의 두 번째 중심 엔진도 약화되고 있다는 발견은 그다지 긍정적이지 않다. 2023년 3월 한 팀이 보고한 대로 남극 심해류는 1970년대 이후 최대 20%까지 느려졌다. 이는 기후 변화와 해양 온난화가 이제 북대서양 역전류 이후 남부 지역에도 영향을 미치고 있음을 의미한다.
“Breakdown” 2023: 상온 초전도체
2023년에는 유망한 진전과 새로운 발견 외에도 몇 가지 쓰라린 좌절도 있었다. 여기에는 초전도체 연구에서의 부정행위도 포함된다. 국내 연구진이 개발한 물질 'LK-99'와 미국 물리학자 랑가 디아즈(Ranga Diaz)가 이끄는 연구팀이 제시한 복합 루테튬 수소화물 등 여러 연구 그룹에서 상온 초전도체 주장에 대해 보고했다.
그러나 주장된 두 가지 돌파구 모두 정밀 조사를 견디지 못했다. 유명한 전문 잡지인 "Nature"는 이제 Diaz와 그의 팀이 발행한 여러 출판물을 공식적으로 철회했다. 이는 초전도체 연구 전체 분야가 점차 평판이 나빠지고 있음을 의미한다.
출처: Science, 미국과학진흥협회(AAAS)
- 2023 최고의 하이라이트는 '체중 감량 주사' 글루카곤 유사 펩타이드-1" 유사체(GLP-1)
- 중력파, 엑사스케일 컴퓨터 및 AI 일기예보
- 말라리아 백신, 알츠하이머 치료법과 고대 인류의 흔적, 지하수소
- 상온초전도체는 올해의 좌절
2023년 'Science' 하이라이트
체중 감량 리더 Ozempic/Wegovy가 올해의 가장 중요한 혁신으로 선정돼
"체중 감량 주사"에 대한 과대 광고는 오랫동안 계속되어 왔으며 이제 Ozempic, Wegovy 등에도 이를 올해의 과학 하이라이트로 만들었다. "Science" 잡지는 GLP-1 유사체를 2023 획기적인 것으로 명명했다. 또한 올해의 하이라이트에는 엑사급 컴퓨터, 알츠하이머병에 대한 항체 약물, 중력파 배경 및 북미에서 가장 오래된 인간 발자국이 있다. 그러나 올해의 실패 중 하나는 실온 초전도체에 대한 소문이다.
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| ▲ '체중 감량 주사'는 2023년 과학 혁신으로 전문지 '사이언스' 표지를 장식했다. © 미국과학진흥협회(AAAS) |
매년 크리스마스 직전, 전문지 '사이언스'는 올해의 과학 하이라이트를 선정한다. 상위 10개에는 해당 분야에서 특히 획기적이고 중요한 연구 결과와 발견이 포함된다. 특히 한 가지 성과는 올해의 획기적인 성과로 강조됐다. 2022년에는 제임스 웹 우주망원경이었고, 2021년에는 인공지능에 의한 단백질 코드 해독, 2020년에는 코로나 백신이었다.
Ozempic, Wegovy 등이 올해의 돌파구
2023년의 돌파구는 과체중과 비만 치료에 혁명을 일으킬 수 있는 약물 종류, 즉 소위 "글루카곤 유사 펩타이드-1" 유사체(GLP-1)입니다. Ozempic과 Wegovy라는 이름으로 이러한 활성 성분은 최근 몇 달 동안 "체중 감량 주사"에 대한 과장된 광고를 불러일으켰다. 원래 당뇨병 치료를 위해 개발된 이러한 치료법은 혈당 불균형을 예방할 뿐만 아니라 체중 감량에도 도움이 된다. 피험자는 1년 반 만에 체중의 최대 20%를 감량했다.
이러한 놀라운 효과는 GLP-1 유사체가 췌장의 인슐린 방출을 조절하는 천연 장 호르몬을 모방할 뿐만 아니라 뇌의 포만감 중추에도 영향을 미치기 때문에 가능하다. "이러한 새로운 치료법은 치료뿐만 아니라 비만에 대한 우리의 이해도 변화시키고 있다. 비만은 단순한 의지가 아니라 생물학에 뿌리를 둔 만성 질환이다"고 "Science"의 저자인 Jennifer Couzin-Frankel은 썼다.
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| ▲ Ozempic 및 Wegovy와 같은 GLP-1 유사체는 식욕을 억제하고 인슐린을 조절하는 장 호르몬을 모방한다. © Carolina Rudah/Getty 이미지 |
그러나 '체중 감량 주사' 붐에도 몇 가지 단점이 있다. 점점 더 많은 사람이 이러한 제제를 생활 방식의 체중 감량 보조제로 사용하고 있기 때문에 막대한 수요로 인해 막대한 공급 병목 현상이 발생하여 특히 당뇨병 환자에게 문제가 발생하고 있다. 또한, 현재의 지식에 따르면 이러한 활성 성분을 평생 복용해야 할 수도 있다. 그럼에도 불구하고, 이는 중요한 시작이며 비만을 예방하는 데 실제로 도움이 되는 최초의 의약품이다.
중력파, 엑사스케일 컴퓨터 및 AI 일기예보
2023년 과학 상위 10위 안에는 천문학 하이라이트도 있다. 천문학자들은 처음으로 우주 전체에 퍼지는 중력파의 '윙윙' 소리를 감지했다. 시공간에서 이러한 장파장의 지속적인 진동은 궤도를 도는 초대질량 블랙홀의 상호작용으로 인해 발생하며 펄서 시계 속도의 미묘한 변동을 통해 우주에서 약하지만 감지 가능한 배경 소음을 형성한다.
두 가지 추가 하이라이트는 컴퓨터 기술에서 나왔다. 하나는 슈퍼컴퓨터의 엑사스케일 시대의 시작이다. 이미 2022년에 미국 슈퍼컴퓨터가 처음으로 초당 1조 개가 넘는 부동 소수점 계산을 수행했다. 더 많은 엑사스케일 컴퓨터가 뒤따를 것이며 연구를 위한 새로운 기회가 열릴 것이다. 두 번째 하이라이트는 Google-DeepMind가 개발한 인공 지능으로, 일반적인 수치 기상 모델만큼 빠르고 정확하게 10일 일기 예보를 생성할 수 있다.
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| ▲ 궤도를 도는 초거대 블랙홀 쌍은 파장이 수 광년에 달하는 고에너지 중력파를 방출한다. © Olena Shmahalo/NANOGrav |
말라리아 백신, 알츠하이머 치료법과 고대 인류의 흔적
'체중 감량 주사' 외에도 2023년 상위 10위권 안에는 두 가지 다른 의료 혁신이 포함되었다. 첫 번째는 말라리아에 대한 새로운 백신이고, 두 번째는 알츠하이머병에 대한 새로운 항체 치료제 Lecanemab과 Donanemab이다. 두 제제 모두 환자의 뇌에서 잘못 접힌 아밀로이드 단백질로 만들어진 플라크를 용해시키고 치매 진행을 27~35% 늦춘다는 연구 결과가 있다. 이는 이 접근법을 사용하여 알츠하이머병에 대해 더욱 최적화된 치료법을 찾을 수 있다는 희망을 불러일으킨다.
연구자들은 뉴멕시코 주 화이트샌즈 국립공원에서 고고학 분야에서 중요한 발견을 했다. 그곳에서 인간 발자국이 발견되었는데, 새로운 연대 측정에 따르면 이 발자국은 21,000~23,000년 전에 만들어졌다. 이는 이전에 생각했던 것보다 훨씬 이전인 마지막 빙하기의 정점에 북아메리카에 인간이 존재했음을 증명한다.
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| ▲ 화이트샌드(White Sands)의 선사시대 발자국 중 하나를 클로즈업한 것이다. © National Park Service |
지하수소와 고장난 펌프
또한 올해의 상위 10위 안에는 지각에 아직 발견되지 않은 수많은 수소 저장소가 있을 수 있다는 발견이 있다. 이전에는 수소가 미생물과 지구화학적 반응에 의해 지하에서 상대적으로 빠르게 분해된다고 가정했다. 그러나 최근 추정에 따르면 전 세계적으로 지하 매장량에 1조 톤 이상의 연료가 저장되어 있을 수 있으며, 이는 수 세기 동안 인류에게 기후 친화적인 연료를 공급하기에 충분한 양이다.
그러나 지구 해양 순환의 두 번째 중심 엔진도 약화되고 있다는 발견은 그다지 긍정적이지 않다. 2023년 3월 한 팀이 보고한 대로 남극 심해류는 1970년대 이후 최대 20%까지 느려졌다. 이는 기후 변화와 해양 온난화가 이제 북대서양 역전류 이후 남부 지역에도 영향을 미치고 있음을 의미한다.
“Breakdown” 2023: 상온 초전도체
2023년에는 유망한 진전과 새로운 발견 외에도 몇 가지 쓰라린 좌절도 있었다. 여기에는 초전도체 연구에서의 부정행위도 포함된다. 국내 연구진이 개발한 물질 'LK-99'와 미국 물리학자 랑가 디아즈(Ranga Diaz)가 이끄는 연구팀이 제시한 복합 루테튬 수소화물 등 여러 연구 그룹에서 상온 초전도체 주장에 대해 보고했다.
그러나 주장된 두 가지 돌파구 모두 정밀 조사를 견디지 못했다. 유명한 전문 잡지인 "Nature"는 이제 Diaz와 그의 팀이 발행한 여러 출판물을 공식적으로 철회했다. 이는 초전도체 연구 전체 분야가 점차 평판이 나빠지고 있음을 의미한다.
출처: Science, 미국과학진흥협회(AAAS)
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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