Nature가 내다 본 2015년 과학계

Nature가 내다본 2015년 과학계

http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?cn=GTB2014120545&service_code=03

1. 에볼라 창궐 종식
보건의료 종사자들은 기니, 라이베리아, 시에라리온의 에볼라 창궐사태가 종결되기를 바라고 있다. 그러기 위해서는 입증된 공중보건 조치(신속한 환자확인 및 격리)를 널리 시행해야 한다. 2015년 초에는 백신 임상시험이 계획되어 있는데, 그 결과는 6월에 나올 예정이다. 현재 몇 가지 약물들에 대한 임상시험이 진행되고 있는데, 그중에는 (항체가 풍부하게 들어 있는) 에볼라 생존자들의 혈액을 사용하는 방법도 포함되어 있다. 효능만 입증된다면, 에볼라 생존자들의 혈액을 사용하는 치료법은 신속하게 널리 보급될 수 있을 것으로 보인다.

2. 반짝이는 새 연구소들
2015년 11월 영국 런던의 중심부에서는 염색체 모양을 한 프랜시스크릭 연구소(Francis Crick Institute)가 문을 연다. 6억 5,000만 파운드(미화 10억 달러)가 투입된 이 연구소는 1,250명의 연구진을 수용하게 된다. 그보다 북쪽에 있는 맨체스터 대학교에서는, 다가오는 봄에 6천 100만 파운드짜리 국립그래핀연구소(National Graphene Institute)가 문을 연다. 영국 정부로부터 자금 일부를 지원받는 이 연구소는 `그래핀 도시(Graphene City)`를 만든다는 맨체스터시의 캠페인을 상징하는 핵심 아이콘이다. 한편 미국 워싱턴주 시애틀에서는 1억 달러짜리 앨런 세포과학연구소(Allen Institute for Cell Science)가 문을 여는데, 이 연구소는 마이크로소프트의 공동창업자이자 억만장자인 폴 앨런이 자금을 대고. 인체의 가장 기본적인 구성단위인 세포를 샅샅이 분석하게 될 것이다.

3. 새로운 콜레스테롤 강하제
제약회사들은 새로운 종류의 콜레스테롤 강하제를 출시하느라 손에 땀을 쥐게 하는 경쟁을 펼치고 있는데, 그중 일부는 2014년에 결승점을 통과한 것으로 보인다. 새로운 치료법의 메커니즘은 PCSK9라는 단백질을 겨냥함으로써 저밀도지단백(LDL) 수치를 낮추는 것인데, 임상시험에서 가능성을 보인 바 있다. 작년에는 2개의 약물이 선두에 나섰는데, 그중 하나는 암젠(캘리포니아주 사우전드오크스 소재)이 만든 것으로 지난 10월에 미 FDA에 승인신청서를 제출했고, 다른 하나는 프랑스의 사노피가 만든 것으로 FDA로부터 신속심사를 약속받았다. 두 약물에 대한 승인 결정은 2015년 여름에 내려질 것으로 보인다.

4. 고대의 수수께끼를 풀다
고(古)유전학자들은 스페인 북부에 위치한 시마 데 로스 우에소스(Sima de los Huesos, ‘해골의 구덩이’)라는 동굴 속 깊은 곳에서 발견된 40만 년 된 인간 유골의 완벽한 전유전체를 시퀀싱하고 있다. 이 유골의 미토콘드리아 유전체는 이미 분석이 완료되어 2013년에 발표된 바 있는데, 이는 - 유골의 분해된 상태를 감안할 때 - 그야말로 과학자들의 영웅적인 노력의 결과물이라고 할 수 있다. 그러나 게놈의 나머지 부분을 해독하는 것은 훨씬 더 어려울 것으로 보이는데, 그 이유는 핵 DNA(nuclear DNA)의 양이 매우 적기 때문이다. 만약 이 부분이 해독된다면, 현생인류, 네안데르탈인, 데니소바인 간의 진화적 관련성을 밝히는데 도움이 될 것으로 보인다. 나아가 먼 친척뻘 되는 호미닌 간의 이종교배에 관한 에피소드도 밝혀질 것으로 기대된다.

5. 정치적 결정
2015년에는 커다란 변화가 기다리고 있다. 러시아 정부는 2013년 과학 아카데미의 자율권을 박탈한데 이어, 2015년에는 아카데미 산하 450개의 연구소들을 심사할 예정이다. 2015년 5월 영국 국민들은 5년 만에 처음으로 총선 투표를 하게 되며, 영국 의회는 세계 최초로 부모가 셋인 인공수정(three-parent in vitro fertilization)의 허용 여부를 결정할 예정이다. EU는 2014년에 임기가 만료된 최고과학고문(CSA: chief scientific adviser)의 직위를 대체하는 방법을 놓고 혼란을 겪을 것으로 보이며, 미국은 공화당이 하원을 장악하게 된다.

6. 해양탐사
2015년 미국에서는 2개의 새로운 탐사선이 바다로 나갈 예정이다. 미 국립 과학재단 소유의 북극탐사선인 시쿨리아크호(Sikuliaq: `young sea ice`를 의미하는 알래스카어)와 우즈 해양학연구소(Woods Hole Oceanographic Institution)의 해양탐사선 닐암스트롱호가 그것이다. 독일에서는 조네(Sonne: `태양`) 2호가 발진한다. 한편 미국이 주도하는 실시간 해양 모니터링 프로그램인 해양관측이니셔티브(Ocean Observatories Initiative)는 2015년 5월 말 종료된다. 그리고 일본은 대서양에서 소위 과학적 포경(scientific whaling)을 재개할 것이 확실시되는데, 이는 국제사법재판소가 중단결정을 내린 후여서 귀추가 주목된다.

7. 입자충돌기
긴 기다림이 끝났다. CERN의 LHC(Large Hadron Collider)가 2년간의 수리를 마치고 재부팅된다. 스위스 제네바 근교에 위치한 CERN은 13조 eV의 전압으로 충돌기를 재가동하게 되는데, 이는 종전 기록의 거의 두 배에 달한다. 과학자들은 증강된 전압이 새로운 현상을 밝혀내는 데 보탬이 되어, 입자물리학 표준모델의 갭을 메워 주기를 기대하고 있다. 만약 업그레이드된 LHC가 중입자들(heavy particles)의 존재를 입증하는 증거를 찾아내지 못한다면, 현재 의심받고 있는 초대칭이론(theory of supersymmetry)은 더 이상 설 곳이 없어질 것으로 보인다.

8. 기후변화 협상
2014년 세계 최대의 탄소배출국인 미국과 중국은 온실가스 배출을 감축하기로 맹세했다. 이는 역사적인 일로, 2015년 12월 UN의 주최로 프랑스 파리에서 열리는 글로벌 기후변화 협상에서 새로운 돌파구를 마련할 것으로 기대된다. 이 협상에서 참가국들은 (법적 구속력을 지니는) 2020년 이후에 관한 협약(post-2020 agreement)이 마무리되기를 바라고 있다. 그 동안 대기권의 평균 이산화탄소 농도는 수백만 년 만에 처음으로 400ppm을 돌파할 것으로 예상된다.

9. 왜소행성을 찾아서
항공우주분야의 경우, 2015년에는 혜성이 지고 왜소행성(dwarf planets)이 뜰 것으로 기대된다. 2015년 3월 NASA의 왜소행성 탐사선 돈(Dawn)은 세레스(Ceres)라는 원시행성(protoplanet)에 도착하는데, 세레스는 (화성과 목성 사이에 있는) 소행성대에서 가장 큰 천체다. 이이서 7월에는 NASA의 뉴호라이즌스(New Horizons)가 50억 킬로미터의 대장정 끝에 명왕성에 가장 가까이 접근한다. 뉴호라이즌스는 명왕성의 암석과 위성들을 지근거리에서 관찰하고, 명왕성의 대기권에 대한 새로운 데이터를 보내올 것으로 기대된다.

10. 시공간의 파동
2015년에는 좀 더 우수한 도구를 이용하여 시공간의 구조(fabric)에 존재하는 파문(ripples)을 찾아내려는 노력이 탄력을 받을 것으로 예상된다. 2015년 말에는 리칠랜드, 위싱턴, 리빙스턴, 루이지애나에 설치된 레이저간섭중력파관측소(LIGO: Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)가 업그레이드되어, 감도(感度)가 크게 향상될 것으로 기대된다. LIGO팀은 20년간의 노력 끝에, 앨버트 아인슈타인이 약 한 세기 전에 예측한 파동을 어렴풋이 볼 수 있게 되기를 기대하고 있다. 유럽 우주기구(ESA)의 LISA 패스파인더(LISA Pathfinder)도 올해 가을 이와 비슷한 중력파 탐지기술을 테스트하기 시작했는데, 이는 2034년에 시작될 미션을 위한 준비작업이라고 한다.

※ 참고: Science의 2015년 과학계 전망 http://bric.postech.ac.kr/myboard/read.php?Board=news&id=254594

                   

http://www.nature.com/news/what-to-expect-in-2015-1.16626