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네이처 출간 150주년 기념, 발표된 논문 중 가장 중요한 10대 과학적인 발견

 

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 19-80
네이처 출간 150주년 기념, 발표된 논문 중 가장 중요한 10대 과학적인 발견


◇ 1869년 11월 4일 Nature Journal이 처음 발간된 이후 150년 동안 발표된 과학 논문 중에서 과학발전 역사 상 중요하게 기여한 10대 발견을 선정. 바이오 관련내용으로 단일클론 항체의 발견 및 활용, DNA의 이중나선 구조 발견 및 세포 리프로그램 등이 포함


▸주요 출처 : Nature, News & Views : 10 extraordinary Nature papers, 2019.11.1.; Nature, 150 years of Nature: a data graphic charts our evolution, 2019.11.6.

 

출간 150주년을 맞은 네이처(Nature)는 전세계 과학 연구를 선도하는 역할을 하고 있으며, 생물의학, 지구과학, 물리학 등 핵심 과학에 중점


 ○ 저명한 국제학술지인 네이처는 1869년 11월 4일 창간 이후 현재까지 8만 8,867건의 논문이 발표되는 등 과학 연구를 선도
  - 창간 이후 네이처에 출판된 논문들은 빠르게 증가하였으며, 1950년대 후반 급격히 증가한 후 편집 절차의 변경으로 감소
  - 초기에는 학문분야 전반에 걸쳐 균등하게 분포되었으나, 20세기에 들어 생물의학(biomedical sciences) 분야가 두드러짐
   ※ 저널 형태로는 Letters와 articles이 주를 이루며, 여성 과학자 비율과 네이처에 게재하는 국가의 수가 증가하면서 저자의 범위가 넓어짐. 또한 국제협력 연구의 비중도 높아짐

 

 ○ 20세기에 접어들면서 생물학, 의학/보건학, 물리학, 지구과학 및 화학과 같은 핵심 과학분야에 중점을 두고 있으며,
  - 최근 생물의학 관련 분야(Biological, Medical, Health science) 논문 발표가 두드러짐


 ○ 논문을 발표한 연구자의 소속국가는 1950년대 영국 저자가 큰 비중을 차지했으나, 이후 미국 소속 저자의 논문이 크게 증가
  - 상위 5개 국가는 시기별로 변동이 있으며, 기타 국가의 비중이 높아짐

 

■ 지난 150년간 발표된 과학 논문 중에서 가장 임팩트가 큰 중요한 논문을 10개 선정하고, 주요 과학적 발견을 소개


No.

연구 주제

주요 내용

1

새로운 입자 검출 (Detection of a strange particle)

1947년 과학자들은 이전에는 볼 수 없었던 입자, 현재는 중성 카이온(neutral kaon)이라 불리는 입자를 발견함

이 발견은 쿼크(quark)라고 알려진 기본적인 입자를 발견하는 계기가 되었으며, 입자 물리의 표준모델을 설정하는 계기가 되었음

논문명 : Evidence for the Existence of New Unstable Elementary Particles(1947)

2

단일클론 항체의 출현

및 이의 활용

(The advent and rise of monoclonal antibodies)

1975년 발표된 논문에서는 특정한 성질을 가진 항체를 생산할 수 있는 세포주(cell line)를 만들 수 있다고 보고함

이 발견으로 생물학계에 주요한 통찰력을 가질 수 있게 하였고, 자가 면역질환 및 암 치료에 임상적으로 성공하는 계기를 마련함

논문명 : Continuous cultures of fused cells secreting antibody of predefined specificity(1975)

3

인간 진화에 대한 통찰력을 제공하는 오스트랄로피테쿠스 발견

(How Australopithecus provide insight into human evolution)

1925Nature는 전에는 알려지지 않았던 새로운 화석 오스트랄로피테쿠스 (Australopithecus) 종의 발견을 보고

이 발견은 진화 계통도(evolutionary tree)에서 사람과 원숭이가 갈라진 이후에 초기 인간 진화에 대한 아이디어를 혁신적으로 바꾸게 하는 계기를 제공함

논문명 : Australopithecus africanus The Man-Ape of South Africa(1925)

4

탄소로부터 파생된 나노혁명

(The nano-revolution spawned by carbon)

1985년 과학자들은 케이지와 같은(cage-like) C60 탄소 분자를 발견하고 보고

이 발견은 그래핀(graphene) 및 탄소 나노 튜브 (carbon nanotube)와 같은 재료를 만드는 계기를 만들었으며, 또한 나노기술 (nanotechnology)이 탄생되도록 하는 표석이 됨

논문명 : C60: Buckminsterfullerene(1985)

5

남극에서 오존 구멍 발견

(The discovery of Antarctic ozone hole)

1985년 과학자들은 예기치 않게 남극 위의 대기권 오존층에 구멍이 있음을 발견

이는 과학적인 혁명을 가져오게 하였고, 가장 성공적인 20세기 글로벌 환경 정책(global environmental policy)을 수립하도록 도와줌

논문명 : Large losses of total ozone in Antarctica reveal seasonal ClOx/NOx interaction(1985)

6

신경과학에서 필수적인 방법이 된 획기적인 패치-크램프 기술

(A breakthrough method that

became vital to neuroscience)

1976년 세포의 멤브레인에 있는 채널 단백질 (channel protein)을 통과하여 흐르는 이온의 전류를 기록하고자 개발되었던 패치-크램프(patch-clamp) 기술은 이온이 멤브레인에 있는 단백질 채널이 열릴 때 생기는 전류를 측정하게 하는 방법으로,

신경세포에서 신경자극이 전달되는 경로에서 일어나는 전류를 측정하는 신경과학 분야에서 아주 중요한 도구가 됨

논문명: Single-channel currents recorded from membrane of denervated frog muscle fibres(1976)

7

나노소재 한 종류 출현 (Birth of a class nanomaterial)

1992년 과학자들은 많은 구멍이 있는 재료를 합성할 수 있는 간단한 화학적 원리를 보고 하였으며, 이 방법으로 순서 있게 정렬될 수 있는 중간 크기의 (2~50 나노미터) 구멍을 가진 분자체(molecular sieve)를 형성 할 수 있게 하는 다중 분자 템플릿(multimolecular template)을 개발

이로서 중간 크기의 일정하고 규칙적으로 정렬된 구멍을 가진 소재 개발을 가능하게 하였으며, 이는 촉매, 분자 흡착, 약물전달 및 멤브레인을 사용한 분자 분리 등 바이오의료 분야로부터 석유 화학 공정 이르기까지 넓은 범위에 응용할 수 있게 됨

논문명 : Ordered mesoporous molecular sieves synthesized by a liquid-crystal template mechanism (1992)

8

세포 정체성의 재프로그램화 발견

(Cell identity reprogrammed)

모든 세포는 한 세포로부터 유래하고, 발생이 진행 되면서 세포가 분화되어 특정한 성질을 갖게 되고 특정한 기능을 유지하도록 제한된다는 이전의 이론과는 반대로 19세기 후반(1958)에 분화된 세포가 번복될 수 있다는 발견

이로써 어떻게 세포 정체성이 결정되는가에 대한 이론에 대한 도전을 할 수 있게 됨

세포 정체성을 다시 프로그램화(reprograming) 하는 근대적인 방법의 기반을 갖게 하였고, 새로운 재생 의료(regenerative therapy)에 대한 희망을 갖게 하는 계기가 됨

논문명 : Sexually Mature Individuals of Xenopus laevis from the Transplantation of Single Somatic Nuclei(1958)

9

DNA 구조

(The structure of DNA)

1950년대 초 유전물질(Genetic material)의 정체성은 여전히 논란의 대상이었음

1953DNA의 이중나선 구조의 발견으로 유전물질은 이중나선 구조의 DNA임이 확인되었고, 그 이후 생물학에 많은 변화를 가져오게 됨

논문명 : Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid(1953)

10

해와 유사한 (Sun-like) 별 주위 최초의 태양계외

행성 발견

(First explanet around a Sun-like star)

1995년에 천문학자들은 해와 비슷한 51 Pegasi 별의 주위에 아주 가깝게 도는 태양계외 행성을 발견함

이는 태양 주변을 도는 태양계 행성 중 태양에 제일 가깝게 도는 수성보다도 더 가깝게 host (51 Pegasi) 주위를 도는 가스 상 거대 혹성을 처음으로 발견한 것으로, 어떻게 행성이 형성 되었는지를 다시 생각하게 하는 계기가 됨

또한 태양계외의 탐험을 하게 하는 새로운 시대를 여는 계기가 됨

논문명 : A Jupiter-mass companion to a solar-type star(1995)

 

 

...................(계속)

 

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