톱10 하이라이트

2018年12月18日 ~ 2019年1月17日

  • 올해의 인물 TOP 10

    Nature 564 (2018년12월20일)

    2018년 연말을 맞이하여, 네이처에서는 연구분야에서 탁월한 성과를 얻은 10명의 과학자들을 선정하였다. 표지 사진은 독특한 특성을 가진 원자 두께의 물질에 대한 연구의 발전 현황을 간략히 보여주고 있다. 이 이미지는 ‘매직’ 앵글에 의해서 상쇄된 두 장의 그래핀 시트를 보여주고 있으며, 이러한 구성은 특정 조건 하에서 초전도체와 같은 특성을 나타낸다는 사실을 보여주고 있다. 표지 이미지 제공: JVG.

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    doi: 10.1038/d41586-018-07683-5 | 전문  | PDF

  • 잘 보존된 연조직을 통해서 항온동물로 밝혀진 쥐라기 이크티오사우르스

    Nature 564 (2018년12월20일)

    이크티오사우르스(Ichthyosaurs)는 공룡과 같은 시기에 살았던 해양성 파충류였다. 이들은 몸의 형태가 유선형을 하고 있어 수중 생활에 적응한 것으로 알려져 있다. 이번 주 네이처에 발표된 연구 결과에서는 쥐라기 이크티오사우르스 스테놉테리기우스의 화석에서 놀랄 만큼 잘 보존되어 있는 부드러운 조직을 발견할 수 있었다. 피부는 고래와 유사하게 부드러웠으며, 몸에는 멜라노포어 패턴을 가지고 있었으며, 이에 따라 좀더 어두운 몸체와 그 아래쪽은 좀더 밝은 색을 띄고 있었다. 화석 샘플에서 가장 눈에 띄는 것은 과잉 지방층이었으며, 이를 통해서 이크티오사우르스가 항온 동물이었으며, 다른 파충류와는 달리 포유류에서 진화한 것으로 추정할 수 있었다.

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    doi: 10.1038/s41586-018-0775-X | 전문  | PDF

  • 개코 원숭이에게 이식되어 안정적으로 작용하는 돼지 심장 이종 이식

    Nature 564 (2018년12월20일)

    심장 이상을 가진 말기 환자를 대상으로 한 심장 이식은 장기 공여자로부터의 장기 기증이 매우 제한적이다. 유전적으로 변형된 돼지 심장을 이용한 이종 장기 이식이 이러한 한계를 극복할 수 있는 대안이 될 수 있지만, 유인원을 대상으로 돼지 심장을 이식한 전임상 시험에서는 좋은 성과를 거두지 못했으며, 사람을 대상으로도 좋은 성과를 기대할 수 없을 것이라는 우려가 있었다. Bruno Reichart와 공동연구원들은 독특한 관류 작용과 이식 후 성장 조절을 통해서 돼지 심장을 개코 원숭이에게 성공적이며 재현성을 높일 수 있었던 것으로 확인되었다.

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    doi: 10.1038/s41586-018-0765-z | 전문  | PDF

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    doi: 10.1038/d41586-018-07419-5 | 전문  | PDF

  • 두 금속판 사이에서 발생하는 카시미어 토크 측정

    Nature 564 (2018년12월20일)

    양자 메카닉스의 도움으로 에너지가 풍부한 입자는 빈 공간으로 잠시 나올 수 있게 되었다. 만일 두 개의 금속판이 서로 인접해서 놓여 있다면, 판 사이와 바깥 쪽에서의 양자 변동성은 서로 다르며, 두 판이 서로 가까워지도록 미는 힘이 생성되는 카시미어 효과(Casimir effect)라고 알려져 있는 현상이 나타나게 된다. 만일 금속판들이 광학적으로 이성질체인 물질로 교체되게 되면, 양자 변동성이 토크(torque)를 생성시킨다. Jeremy Munday와 공동연구원들은 액정의 트위스팅을 통해서 카시미어 토크를 실험적으로 측정할 수 있었다.

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    doi: 10.1038/s41586-018-0777-8 | 전문  | PDF

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    doi: 10.1038/d41586-018-07744-9 | 전문  | PDF

  • 위치 및 입체 선택성 C-H 기능화에 의한 사이클로핵산의 탈 대칭성

    Nature 564 (2018년12월20일)

    유기 분자에서 C-H 결합의 직접적이고 선택적인 기능화는 매우 중요한 요소이다. 최근 몇 년 간에 걸쳐, C-H 직접 활성화 및 단일 전자 방법과 같이 C-H 결합 기능화에 대한 촉매 반응에서 상당한 기술적 발전이 있었다. Huw Davies와 공동연구원들은 사이클로헥산의 C-H 기능화와 카르벤 삽입 화학 반응에 대한 결과를 발표하였다. 디로디움 촉매는 위치와 입체선택성(stereoselectivity)을 모두 조절한다. 이번 연구 결과를 통한 사이클릭 탄소 성분의 탈 대칭성화는 아키랄 성분으로부터 단일 단계에서 3개의 서로 다른 스트레오센터를 가진다. 이번 연구 결과를 통해서 C-H 기능화 화학반응에서 새로운 선택성을 확보할 수 있게 되었다.

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    doi: 10.1038/s41586-018-0799-2 | 전문  | PDF

  • 초박막 Na3Bi에서 확인된 전기장에 튜닝된 위상학적 상태

    Nature 564 (2018년12월20일)

    전기를 전달하지 못하는 물질은 절연체로 알려져 있다. 다양한 물질들은 여러 가지 이유로 절연체가 될 수 있지만, 위상학적 절연체는 대규모 상태에서는 전기를 전달하지 못하지만, 표면에서는 전달이 가능하기 때문에 매우 독특한 종류의 물질이다. 전기는 기존 절연체에서부터 위상학적 절연체 위상까지 조절될 수 있으며, 이는 새로운 종류의 트랜지스터의 기초를 형성하게 된다. Mark Edmonds와 공동연구원들은 위상학적 디렉 세미 메탈(Dirac semimetal)로 알려진 박막 재료에서 이러한 전기장이 튜닝 된 전이를 입증하는데 성공하였으며, 이러한 물질이 위상학적 트랜지스터를 상온에서 작동시키는데 대한 플랫폼이 될 수 있을 것으로 기대하였다.

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    doi: 10.1038/s41586-018-0788-5 | 전문  | PDF

  • 갭 정션 커넥신 46/50의 구조에 대한 냉동 전자 현미경 분석

    Nature 564 (2018년12월20일)

    갭 정션(Gap junction)은 세포 간 채널로써, 인접한 세포 간에 직접적인 커뮤니케이션을 가능하게 한다. 갭 정션은 12개의 커넥신 서브유닛(connexin subunit)으로 구성되어 있다. 서로 다른 생물들은 서로 다른 개수의 커넥신 이소폼을 세포 특이적으로 발현하고 있으며, 서로 다른 특성을 가진 서브유닛이 결합되면서 채널의 기능적 특성도 달라지게 된다. Steve Reichow와 공동연구원들은 단일 입자 냉동-전자 현미경 구조 분석을 통해서 커넥신 46과 커넥신 50 (Cx46/50)으로 구성된 자연 렌즈의 갭 정션 채널을 분석하였다. 기존에 발표된 채널에 대한 데이터들과 이번 데이터에 대한 비교 분석을 통해서 커넥신 26으로 구성된 채널의 구조와-기능 간의 상관관계를 분석하였다. 이번 연구 결과를 통해서 Cx46/50 채널 구조 형성에서 선천성 백내장 형성과 관련된 돌연변이를 확인할 수 있었다.

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    doi: 10.1038/s41586-018-0786-7 | 전문  | PDF

  • 매우 드문 방사선 동위원소 13C, 15N, 17O의 출처로 밝혀진 변광성 K4-47

    Nature 564 (2018년12월20일)

    매우 드문 방사선 동위원소인 15N과 17O의 출처에 대해서는 여전히 밝혀진 바가 없지만, 이들이 신성 및 초신성이 되기 전인 거대 항성에서 핵 융합을 통해서 생성되었을 것으로 제안되고 있다. Lucy Ziurys와 공동연구원들은 이러한 방사선 동위원소가 13C와 함께 매우 젊은 행성계 변광성에서 풍부하게 존재하고 있다는 사실을 밝혔다. 이러한 방사선 동위원소를 생성시키는 프로세스는 변광성을 생성하는 항성 또는 항성들과 연관되어 있을 것으로 추정할 수 있을 것으로 보인다.

    Article

    doi: 10.1038/s41586-018-0763-1 | 전문  | PDF

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    doi: 10.1038/d41586-018-07726-x | 전문  | PDF

  • 집단형성 피낭 동물에서도 발견된 포유류와 유사한 복잡한 조혈 시스템

    Nature 564 (2018년12월20일)

    조혈 작용은 다능성 자가 재생성 줄기세포에 의해서 다 세포 생물에서 혈액 및 면역 시스템에 관여하는 모든 종류의 세포들을 생성하게 된다. 하지만, 이러한 프로세스가 어떻게 진화하였는지에 대해서는 거의 알고 있는 바가 없다. Benyamin Rosental과 공동연구원들은 집단형성 피낭 동물(colonial tunicate)을 대상으로 한 연구를 통해서 포유류에서의 조혈모 세포와 유사하였으며, 면역 세포는 골수 니치(Niche)와 유사한 곳에서 생성되었다. 이번 연구를 통해서 동물에서의 혈액 시스템을 보다 잘 이해할 수 있게 되었다.

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    doi: 10.1038/s41586-018-0783-x | 전문  | PDF

  • 블랙홀 전이 과정에서의 코로나 감소 현상

    Nature 565 (2019년1월10일)

    표지 사진은 주변 항성으로부터 물질을 흡수하기 시작한 블랙홀의 모습을 예술가의 눈으로 재해석한 이미지를 보여주고 있다. 거대 블랙홀의 흡수 흐름 특성은 몇 일에서 몇 달 정도의 타임 스캐일로 변화될 수 있다. 블랙홀이 물질을 흡수한 후에 ‘턴 온(turn on)’되면, 높은 에너지를 가진 X-선 스펙트럼이 흡수 디스크(노란색) 위의 핫 코로나(파란색)에 의해서 생성된다. 그런 다음 흡수 디스크는 주로 낮은 에너지를 가진 스펙트럼으로 바뀌게 된다. 하지만, 이러한 변화가 디스크 지름 내에서 일어나는지, 코로나 내에서의 감소가 이러한 변화를 주도하는지에 대해서는 많은 논란이 있어왔다. 이번 주 네이처에서 Erin Kara와 공동연구원들은 이와 같은 논란을 종식시킬 수 있는 결과를 제시하였다. 연구원들은 블랙홀 전이를 새롭게 확인한 결과를 제공하였으며, 국제 우주 연구소의 장비를 사용하여 이에 대한 진화 과정을 추적하였다. 저자들은 블랙홀이 높은 에너지에서 낮은 에너지로 바뀌는 진화과정을 확인하였으며, 흡수 디스크의 내부 가장자리는 같은 공간에서 머무르는 것을 확인하였다. 표지 사진: Aurore Simonnet 제공

    Letter

    doi: 10.1038/s41586-018-0803-x | 전문  | PDF

    News & Views

    doi: 10.1038/d41586-019-00011-5 | 전문  | PDF