◎멀리스/DNA합성 「PCR법」 고안/스미스/유전자 기능변형법 연구 올해 노벨화학상 공동수상자인 미국의 캐리 멀리스(미 샌디에이고 시트로닉스사 연구책임자)와 캐나다의 마이클 스미스교수(캐나다 밴쿠거 브리티시 컬럼비아대 생물기술연구소장)의 수상 업적은 유전자를 구성하는 DNA(디옥시리보핵산)를 화학적으로 분석할 수 있도록 중합효소연쇄반응(PCR)법을 개발한 것이다. 왕립과학아카데미는 이들의 연구업적이 기본적인 생화학연구를 크게 촉진했을뿐 아니라 의학과 생물공학에도 응용될 수 있는 길을 열었다고 평가했다. 멀리스는 유전자의 결합인 DNA를 극히 자세하게 관찰할 수 있는 기구를 발명하고 스미스는 유전자의 기능을 바꿀 수 있는 방법의 연구에 성공함으로써 두 사람의 연구결과를 토대로 의학과 약학 또는 생물학 분야에서 획기적인 발전이 있을 것으로 기대된다. 중합효소연쇄반응이란 DNA를 수만배까지 증폭시킬 수 있는 최첨단 분자생물학적 기법. 이중나선으로 된 DNA가 합성되기 위해선 두가닥의 나선중 한가닥을 풀어줘야 한다. 이과정은 DNA에 섭씨 90도이상의 열만 가해주면 쉽게 해결된다. 그뒤 풀린 DNA에 염기서열에 맞는 DNA조각인 「플라이머」(시발체)를 인위적으로 만들어 넣어주면 인간이 원하는 DNA를 얼마든지 복제할 수가 있게 된다. 멀리스교수는 이러한 원리를 세계 처음으로 고안해 수상의 영광을 안게 된 것이다.

◎“과학도는 우주만물에 호기심 가져야”/“넓은 안목 기르는 것이 전문성 만큼 중요/컴퓨터등 몰두보다 많은 사람 사귀도록” 『노벨상 수상자로서 노벨상이 과학자들에게 주는 진정한 의미는 무엇이라 생각하십니까?』­서울과학고3년 박형진군­ 『노벨상은 명예라기 보다는 과학수준을 가늠해 볼 수 있는 하나의 상징으로 밖에는 생각하지 않습니다』­롤드 호프먼교수­ 『최근 과학의 연구방법을 보면 각 분야가 서로 밀접하게 연관을 갖고 넘나들기도 하는가 하면,전문분야로 더 깊숙히 들어가는것 같은 양극의 모습이 있습니다. 어떻게 공부를 해야합니까.』­2년 정석범군­ 『먼저 인간은 한가지 일만을 하는 기계와 다르다는 사실을 인식해야 합니다.따라서 과학에서 전문성에 못지않게 중요한 것은 아주 다른 세계,다른분야에도 관심을 가지려는 호기심과 넓은 안목입니다』 ­7일 서울 서울과학고 강당에서 과학고생 5백여명을 비롯,시내 중·고교 과학교사 80여명이 참석한 가운데 열린 「노벨화학상 수상자 롤드 호프먼교수 초청강연」장. 과학자를 꿈꾸는 학생들은 이날 ▲노벨상의 수상의미 ▲과학공부의 기본자세 ▲연구중 어려움에 부딪쳤을때 극복방법등 그들이 평소에 노벨상 수상자에 대해 품고 있던 갖가지 질문들을 쏟아내며 대화를 나눴다. 이 토론회는 지난 91년부터 매년 노벨상 수상자등 세계적 석학을 초빙,젊은 학생들과 지성인들에게 진정한 학문의 모습을 보여주기 위해 마련된 서울대 서남초청강좌 행사의 하나. 초빙된 롤드 호프먼교수(56·미국 코넬대 석좌교수)는 지난 81년 유기화학의 반응결과를 이론적으로 설명하고 예측할 수 있는 우드워드­호프먼법칙을 발견한 공로로 화학상을 수상한 노벨상 수상자이자 시인. 특히 호프먼박사는 화학의 특성과 현대문명에서의 중요성을 일깨우는 교육용VTR프로그램을 개발하는등 「과학의 대중화」에 앞장서 왔을 뿐 아니라 뛰어난 시적영감으로 3권의 시집을 펴낸이 시대의 지성. 우리나라를 찾은 노벨수상자로서는 드물게 고교생들을 대상으로 강연을 하고 대화를 나눈 호프먼교수는 『학생들이나 과학자들은 인간의 행동을 비롯,식물·별자리등 모든 것에 호기심을 가지는 것이 중요하다』며 『이를 위해서는 시각·미각·청각등 인간의 오감을 총 동원해야 한다』고 강조했다. 지나친 과학맹신주의나 물질만능주의를 경계한 호프먼교수는 미래의 진로를 과학자로 잡고 있는 어린 학생들에게 혼자만의 작업이 많은 컴퓨터등을 다루기 보다는 좋은 인간관계를 갖고 우주만물의 질서에 귀 기울이며,인생의 좌표를 결정할때 자기의지를 펴보는 것도 중요하다고 덧붙였다. 호프먼박사는 학술강연·서울대생과의 대화·과기처방문·서정주시인과의 만남·(12일 서울대 호암생활관)노벨상 수상논문 강연(12일 서강대)등 바쁜 일정을 보낸 뒤 13일 출국한다.

◎노벨화학상/전자이동속도 정량화 개가/물리/데이터 분석속도 획기적 단축/화학/빛 이용한 식물의 성장 등 규명 ▷물리학◁ 92년 노벨물리학상 수상자로 선정된 유럽물리연구소(CERN)의 조르주 샤르팍박사(68)는 획기적인 성능의 가속기 입자검출 장치를 개발함으로써 현대 입자물리학 발전에 결정적 공헌을 한 인물이다. 고에너지 실험물리학은 물질의 궁극적인 구조를 밝히기 위해 입자를 높은 에너지로 가속,충돌시켜 여기서 나오는 새로운 입자를 관찰하는 방법을 이용한다.물질을 고에너지로 충돌시키는 장치가 가속기이며 발생된 입자의 모양(에너지와 운동량)을 알아내는게 입자검출장치이다. 샤르팍 박사가 68년 개발한 입자검출장치 「다중선 비례계수기」(Multi Wire Professional Chamber)는 분석된 데이터를 바로 컴퓨터에 연결시킬수있게 함으로써 데이터분석속도를 획기적으로 단축한 것이었다.즉 종전의 입자검출장치는 데이터가 영상으로 나와 수작업으로 분석하는 과정을 거쳐야 했으나 그가 개발한 장치는 측정값이 전기적인 신호(시그널)로 나와 곧바로 컴퓨터분석을 가능케한 것이다. 이 장치는 이후 20여년동안 계속 발전돼 대형 가속기들의 필수적인 장치가 됐으며 이의 발전에 힘입어 현대 입자물리학의 업적으로 평가되는 새로운 소립자들이 속속 발견됐다. 고려대 물리학과 강주상교수는 『76년과 84년 새로운 입자발견으로 노벨상을 탄 이론물리학자들의 업적은 샤르팍박사의 연구에 힘입은 바 크다』면서 『베타붕괴의 기본입자인 w입자와 Z입자의 발견은 그 대표적인 사례에 속한다』고 말했다. 이밖에도 그의 업적은 물리학 이외의 분야에도 응용돼 X선 탐지,단백질 결정구조 연구,핵의학등에도 활용되고 있다. 파리 고등물리화학학교교수로도 재직중인 그는 프랑스국적을 가진 폴란드인으로 85년에는 프랑스과학아카데미 회원자격을 획득했으며 89년에는 유럽물리학회가 주는 고에너지 입자물리학상을 수상하기도 했다.한편 프랑스인에게 물리학상이 돌아간 것은 이번이 9번째이며 근년들어 입자물리학부문에서 수상자가 나온 것은 90년 전자와 양자 및 중성자에 관한 연구로 미국과 캐나다 과학자 3인이 선정된 이래 이번이 두번째이다. ▷화학◁ 노벨화학상 수상자로 선정된 미 캘리포니아 공대 루돌프 마커스교수(69)의 「전자전달반응이론」은 전자가 산화하는 반응의 주된 메커니즘을 수치적으로 정립한 것이다.이 이론에 따라 식물의 성장등 광합성과 신진대사등의 생화학반응을 해석하는데 한걸음 다가서게 됐다.마커스교수가 지난 56년부터 10년간에 걸쳐 연구한 이 이론은 두개의 분자 사이에서 전자가 이동하는 과정에 관한 것으로 반응분자의 진동운동이나 주변용매분자의 이완운동이 미치는 영향을 수학적 모델로 기술한 것이다.즉 하나의 전자가 동일한 에너지를 갖고 있는 두개의 분자사이에서 이동할때 발생하는 에너지의 변화를 계산할 수 있게 한것으로 마커스교수에 의해 비로소 수치적으로 완성된 것이다. 마커스교수는 지금까지 이론화학자 가운데 가장 많은 업적을 쌓은 학자로 평가 받고 있다. 즉 단분자 붕괴반응속도이론 가운데 하나인 RRKM이론의 정립과 함께 분자내의 에너지전달반응,화학반응속도의 준고전적 이론등을 제안한 대표적인 이론화학자다. 마커스교수는 지난23년 캐나다 몬트리얼에서 출생,멕길대에서 박사학위를 받은뒤 미국의 브루클린대,일리노이대 등을 거쳐 78년이후 캘리포니아대 공대 교수로 있으면서 이 이론을 연구해 왔다. 서울대 자연과학대 화학과 이상엽교수(37)는 『마커스교수의 이론은 전자전달을 행하는 화학반응을 수치적으로 기술한 중요한 이론』이라면서 『그러나 아직도 반응속도이론 가운데 한 분야이므로 더욱 검증을 위한 연구가 진행되어야할 것』이라고 말했다.

◎물질분자 구조·운동·상호작용 규명/DNA 단백질 구조연구에 큰 업적 91년도 노벨화학상 수상자로 선정된 리하르트 에른스트교수는 물질의 분자구조 규명에 필수불가결한 실험장비인 핵자기공명(NMR)분광기를 혁신적으로 발전시킨 핵자기공명분광학의 대가이다. 스웨덴과학아카데미는 에른스트교수가 『고해상도를 갖는 핵자기공명분광기술을 이용한 분석방법을 개발했으며 지난 20년동안 화학부문에서 개발된 가장 중요한 기술이라 할 수 있는 이 기술은 화학에 있어 필수불가결한 기술로 자리잡게 됐다』고 설명했다. 핵자기공명분광학은 라디오 전자기파를 분자에 쬐어주었을때 분자를 구성하는 원자핵들의 공명흡수성이 파장에 따라 서로 다르게 나타나는 점을 이용,분자의 구조와 운동상태,상호작용을 규명하는 분야로 에른스트교수는 3단계에 걸쳐 이의 해상도와 민감도를 제고하는 연구성과를 이룩해 낸것으로 평가되고 있다. 에른스트교수는 먼저 60년대말 「푸리에 변환」(FT)이라는 수학적 기법을 이용,FT NMR를 실험적으로 맨 처음 구현,핵자기공명분광기술의 돌파구를 열었다.그때까지 핵자기공명분광기술은 40년대에 첫개발한 「연속파 NMR」이 있었으나 이는 감도가 낮아 수소와 같은 고감도가 요구되는 원자핵은 찍어낼수 없었다.그러나 에른스트의 FT NMR는 수소는 물론 이보다 감도가 훨씬 낮은 탄소핵이나 함량이 아주 작은 원자핵도 스펙트럼을 찍을수 있는 획기적인 성과로 환영을 받았다. 에른스트는 70년대 들어 가로 주파수 외에 세로에도 여러가지 변수를 넣어 2차원적인 파장을 바둑판처럼 그려내는 2차원 NMR를 개발했으며 이어 입체적인 3차원 공간의 스펙트럼을 보여주는 3차원 NMR를 연구해 냈다.이로써 NMR는 해석이 한결 용이해지는 한편 단백질과 같은 크고 복잡한 분자까지 분석이 가능해짐으로써 유전공학적으로 중요한 DNA단백질구조,폴리머 연구등 활성화에 결정적인 기여를 했다. 에른스트교수는 63년부터 6년간 미국의 유명한 NMR분광기 제조업체인 배리언사에서 연구하기도 했으며 76년이래 스위스 취리히대 물리화학교수로 재직해오고 있다. 서울대 자연과학대학 이조웅교수는 『핵자기공명학은 오늘날 의료용 단층촬영장치에 활용돼 더욱 알려졌지만 화학연구에서는 핵심적인 중요기술』이라면서 『에른스트교수의 수상은 충분히 예견됐던 것』이라고 말했다. 핵자기공명학은 지난 52년도 「연속파NMR」를 연구한 스위스의 펠릭스 블로흐와 미국의 에드워드 페셀이 노벨화학상을 받은바 있어 이 분야에서만 두번의 수상자를 탄생시켰다.

◎천연물질 1백종 합성 성공/농약ㆍ의약품분야에 실용화 90년도 노벨화학상을 수상한 엘리아스 제임스 코리박사(62ㆍ미 하버드대교수)는 세계유기화학자들사이에 E J라는 애칭으로 불리는 현대 유기화학계의 대부다. 미 MIT대에서 박사학위를 받은후 미 일리노이대교수를 거쳐 60년대초부터 허버드대에 자리잡은 코리교수는 「과학중의 예술」이라고 불릴 정도로 직관과 즉흥성에 치우친 유기화학을 논리화ㆍ체계화시키는 등 이론적 토대를 마련한 「현대유기화학의 최고봉」으로 평가되고 있다. 또 그는 이론적인 면에서 뿐만 아니라 실용적인 차원에서도 천연물에서만 얻을 수 있었던 각종 생리활성물질을 실험실에서 합성하는 큰 업적을 거두고 있다. 그가 합성한 물질들중 현재 1백여가지는 의약품 인공섬유 염료 농약 등으로 이용되고 있다. 특히 그는 생물학적으로 중요한 화합물을 합성해 의학분야에서 이용할 수 있게 한 것으로 유명하다. 진통제나 근육이완제로 널리 쓰이는 프로스타글란디나 천식등에 이용되는 루코트라이엔도 그의 합성작품이다. 지난80년부터 2년여동안 코리교수 밑에서 박사후 연구과정을 마친 김관수 연세대교수(화학과)는 『현재 그는 복잡한 천연물의 합성에 대한 연구를 심화하는 한편 컴퓨터를 이용해 천연물을 합성해내는 전략연구에 심혈을 기울이고 있다』고 말했다. 김교수는 지금도 「E J」의 모든 생활과 생각은 「화학과 천연물합성」에 집중되어 있고 젊은시절엔 학생들이 화학만을 생각하기를 바라는 엄격한 스승으로 유명했었다고 밝혔다. 이론의 체계화와 방법론의 개발 그리고 실용화등 「현대유기화학의 제조자」코리박사는 지난 9월중순 2박3일동안 서강대 유기반응연구센터 초청으로 내한,한국과학기술연구원(KAIST)과 한국화학연구소에서 「천연물합성」에 관해 강연하기도 했다. 레바논계 조부아래 미국에서 출생,화학분야에서 1백15번째(미국인으로 37번째) 수상자가 된 코리교수는 국내에도 김교수와 KAIST의 김성각교수등 10여명의 제자를 거느리고 있다. 또 일본에도 그에게서 사사받은 「E J군단」이 20여명에 이르고 있다. 학계에선 코리교수의 수상을 당연하게 받아들이고 있다.

◎과학 고윤석씨 윤능민씨/기술 이응효씨/기능 박수관씨/진흥 박성래씨 과학기술 진흥을 위해 마련된 제23회 대한민국 과학기술상 수상자로 고윤석교수(63ㆍ서울대자연대물리학과)등 5명이 확정됐다. 과학기술처는 19일 상오 올해 과학기술상(대통령상ㆍ상금5백만원)중 영예의 과학상에 고윤석교수ㆍ윤능민교수(63ㆍ서강대 이공대화학과),기술상에는 이응효씨(63ㆍ한국데이타통신사장),기능상에는 박수관씨(35ㆍ갑우정밀사근무),진흥상에는 박성래교수(50ㆍ외국어대인문대 사학과)를 각각 선정,발표했다. 과학상 수상자인 고윤석교수는 핵물리학 연구로 국내물리학발전에 큰 기여를 했을뿐아니라 기초과학연구진흥에 기여한 공로로 수상을 하게 됐다. 과학상 공동수상자인 윤능민교수는 노벨화학상 수상자인 미국의 HC브라운박사와 공동으로 금속수소화물에 의한 선택환원의 체계적 연구를 개발,발전시켰고 붕소의 수소화물에 의한 환원반응에서 나타나는 염화리튬ㆍ트리메틸보란ㆍ붕산트리페닐의 촉매효과연구등으로 국내뿐 아니라 국제적으로도 그 공로를 널리 인정받고 있다. 기술상의 이응효사장은 국내전기통신산업 기반구도의 기틀마련과 정보통신 개발및 이의 대중화에 기여한 공이다. 기능상의 박수관씨는 컬러TV전자관 자동설비의 국산화등 전자산업발전에 큰 업적을 세웠으며 진흥상의 박성래교수는 기초과학진흥과 과학대중화운동에 힘썼다. 시상식은 21일 대덕한국과학기술대학 강당에서 열리는 제23회 과학의날 기념식에서 갖는다.