독일의 철학자 카를 야스퍼스는 기원전 900년부터 기원전 200년까지를 인류 역사에서 ‘축의 시대’라고 불렀다. 세계의 주요 종교와 철학이 이 시대에 등장해 지금까지 인류 사상사의 중심을 이뤄왔기 때문이다.현대 과학, 특히 물리학 분야에서 20세기 초는 물리학 교과서에 등장하는 수많은 천재적인 과학자들이 쏟아져 나왔다. 현대 물리학의 양대 산맥이라고 할 수 있는 상대성이론과 양자역학까지 이 시기에 완성됐기 때문에 과학사학자들은 이때를 현대 과학의 ‘축의 시대’라고 평가한다. 특히 90년 전인 1927년 10월 24~29일 벨기에 브뤼셀에서 열린 ‘제5차 솔베이 회의’는 20세기 현대과학을 완성한 중요한 때 였다. 솔베이 회의는 ‘자연현상에 대한 이해를 확대하고 심화’시키자는 취지로 탄산나트륨의 대량생산법을 개발한 벨기에 기업가 어니스트 솔베이의 기부금으로 만들어졌다. 솔베이 회의라고 하면 흔히 물리학자들만의 모임으로 알고 있는데 정식 명칭은 ‘물리학과 화학을 위한 국제 솔베이 기구’로 물리학과 화학 분야에서 중요한 문제를 해결하고 토론하기 위해 1911년에 처음 열렸다. 1913년 2차 회의 이후에는 화학과 물리학 분야가 나뉘어 3년에 한 번씩 열리고 있다. 각 분야 최고 권위자들이 한자리에 모이는 세계 최초의 물리학 및 화학 학회인 솔베이 회의는 대중 강연과 관련 연구자들 간 토론의 장도 마련돼 있지만 원칙적으로는 ‘초청자만’ 참석할 수 있게 돼 있다.실제로 5차 솔베이 회의에 초청됐던 29명 중 17명이 노벨상을 수상했고 ‘퀴리부인’으로 알려진 마리 퀴리는 노벨 물리학상(1903년)과 화학상(1911년) 두 부분에서 수상했다. 이 때문에 과학저술가 J P 매키보이 박사는 5차 솔베이 회의 참석자들이 찍힌 사진을 두고 “아르키메데스, 케플러, 코페르니쿠스, 갈릴레이, 뉴턴, 패러데이, 맥스웰이 모두 모여 고전물리학의 발전을 기념하기 위한 사진 같다”고 말하기도 했다. 5차 회의 주제는 ‘전자와 광자’로, 양자역학이 만들어 낸 물리학의 위기를 어떻게 해결할 것인가가 핵심 논의사항이었다. 특히 하이젠베르크가 주장한 불확정성 원리와 양자이론에서 측정에 관한 역할, 파동함수 등 이른바 ‘코펜하겐 해석’이 맞는가에 대한 논쟁이 벌어진 것이다. 광전효과와 상대성이론을 만든 아인슈타인과 슈뢰딩거방정식을 만들어 낸 슈뢰딩거는 양자역학이 완성되는 데 무척 중요한 역할을 했지만 양자역학의 무작위성과 모호성에 거부감을 느꼈다. 아인슈타인이 “신은 주사위 놀이를 하지 않는다”고 한 말에서 볼 수 있는 것처럼 세계의 명료한 인과성과 연속적 실재성을 옹호했다. 특히 아인슈타인은 “양자역학이 높이 평가받아 마땅한 결과를 여럿 내놓고 있지만 아직 올바른 궤도에 들어서지는 못했다”고 평가하며 관찰자의 관찰행위에 따라 대상의 실제 상태가 바뀐다는 양자론의 모호성에 대해 강하게 반대했다. 결국 5차 솔베이 회의에서는 보어를 위시한 ‘코펜하겐 학파’의 주장이 받아들여졌다. 5차 솔베이 회의에 참석한 과학자들의 업적이 아니라면 현대인들의 삶은 여전히 19세기에 머물러 있을 것이라는 평가가 많다. 아인슈타인의 상대성이론은 우리와 전혀 상관없어 보이지만 위치확인시스템(GPS)의 기반이 되고 있다. 상대성이론에 따르면 빠르게 움직이는 물체의 시간은 상대적으로 느리게 흐르는데 GPS 신호를 보내는 위성의 시간도 지표면의 시간보다 느리게 흘러간다. 여기에 중력의 영향까지 받는다. 이런 속도와 중력효과를 상대성이론으로 바로잡아 주지 못한다면 차량 내비게이션의 순간 오차는 10m 이상 차이가 날 수 있다. 5차 솔베이 회의에서 승자가 된 양자역학도 현대인의 삶에서 중요한 역할을 하고 있다. 양자역학이 없었다면 반도체가 탄생할 수 없었으며 컴퓨터, 스마트폰, 레이저, 엘리베이터 출입문 개폐장치 등은 그저 SF소설이나 영화에서나 만날 수 있는 기술들이었을 것이다. 남순건 경희대 물리학과 교수는 “양자역학과 상대성이론은 현대 물리학의 핵심 기둥으로 인류의 세계관을 확장시켰다는 점에서 과학을 뛰어넘은 철학의 역할까지 하고 있다”고 말했다. 올해도 ‘생체의 물리학-생물학에서의 공간, 시간과 정보’라는 주제로 19~21일에 벨기에 브뤼셀에서 제27회 솔베이 물리학 회의가 열린다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

물리학상, 바이스 등 3인 수상 화학상, 저온전자현미경 3인 의학상, ‘생체시계’ 공로 3인 알베르트 아인슈타인의 ‘마지막 수수께끼’ 중력파의 실재를 확인해 우주의 신비를 한 꺼풀 벗긴 라이너 바이스(85) 미국 매사추세츠공과대(MIT) 명예교수와 배리 배리시(81) 캘리포니아공과대학(캘텍) 교수, 킵 손(77) 캘텍 명예교수가 노벨 물리학상을 수상했다.스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 지난 3일(현지시간) 수상자 발표 때 “중력파를 관측하는 데 성공해 우주 탄생과 진화 과정에 새로운 관점에서 접근할 수 있게 됐다”며 “천체물리학의 혁명”이라고 평가했다.바이스 명예교수 등은 대형 중력파 검출기 라이고를 통해 2015년 9월 14일 최초로 중력파를 검출했다. 중력파란 질량을 가진 물체가 움직일 때 중력의 영향으로 생기는 시공간의 일그러짐이 파도처럼 전달되는 현상으로 아인슈타인이 1916년 일반상대성이론에서 그 존재를 예측했었으나 직접 확인된 적이 없다. 4일 발표된 노벨 화학상은 ‘저온전자현미경’(Cryo-EM)을 개발해 신약개발·생화학 연구 발전에 결정적인 기여를 한 자크 뒤보셰(75) 스위스 로잔대 명예교수, 요아힘 프랑크(77) 미국 컬럼비아대 교수, 리처드 헨더슨(72) 영국 케임브리지대 교수에게 돌아갔다. 저온전자현미경이란 수분을 함유한 세포나 수용액에 존재하는 생체 고분자를 초저온 상태로 유지한 채 자연적인 상태로 관찰하는 전자현미경을 말한다. 기존 전자식 현미경에서는 강력한 전자선으로 인해 생물 시료가 손상돼 온전한 이미지를 얻는 데 어려움이 있었다. 지난 2일에는 제프리 C 홀(72) 미국 메인대 교수, 마이클 로스배시(73) 브랜다이스대 교수, 마이클 W 영(68) 록펠러대 교수가 노벨생리의학상 수상자로 선정됐다. 이들은 이른바 ‘생체시계’로 불리는 생물학적 주기 리듬을 조절하는 분자 메커니즘에 대한 발견 공로를 인정받았다. 강신 기자 xin@seoul.co.kr

올해 노벨화학상은 ‘저온전자 현미경’ 관찰법을 개발한 자크 뒤보셰(75)·요아힘 프랑크(77)·리처드 헨더슨(72)에게 주어졌다. 저온전자 현미경이란 수분을 함유하는 세포나 수용액에 존재하는 생체 고분자를 초저온 상태로 유지한 채 자연적인 상태로 관찰하는 전자 현미경을 말한다.스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 이들 3명을 2017년 노벨화학상 공동 수상자로 선정했다고 4일(현지시간) 발표했다. 노벨위원회는 이들이 “생체분자 이미지를 단순화하고 개선했으며 생화학의 새로운 시대를 열었다”면서 “신약 개발과 신체화학을 이해하는 데 결정적인 기여를 했다”고 평가했다. 사라 스노게루프 린세 스위스 룬드대 교수는 “더는 비밀은 없다. 이제 우리는 체액의 한 방울, 세포의 구석구석에 있는 생체분자의 복잡한 내용을 볼 수 있다. 우리는 생화학 혁명에 직면해 있다”고 말했다. 영국 스코틀랜드에서 태어난 헨더슨은 케임브리지대 MRC 분자생물학 연구소를 이끌고 있다. 앞서 헨더슨은 1990년 전자 현미경을 사용해 단백질의 3차원 이미지를 생성하는 데 성공했다. 이 기술이 상용 가능하도록 한 것은 프랑크였다. 그는 1975∼1987년 전자 현미경의 흐릿한 2차원 이미지를 분석해 정밀한 3차원 구조를 나타내는 이미지 처리 방법을 개발했다. 독일에서 태어난 프랑크는 미국 시민권자로 현재 미 컬럼비아대 교수로 재직 중이다. 뒤보셰는 스위스 출신으로 현재 스위스 로잔대 명예교수다. 그는 1980년대 초 급속 동결법을 사용해 전자 현미경 사용시 발생할 수 있는 시료 건조 문제를 해결해 생물 시료가 진공 상태에서도 원형을 유지하도록 했다. 이런 과정을 거쳐 저온 전자 현미경은 2013년께 최적화된 해상도를 얻었다. 올해 노벨상 부문별 상금은 900만 크로나(약 12억 7000만원)다. 수상자 3명은 각각 상금의 3분의 1씩 수령하게 된다. 노벨화학상 수상자는 2일 생리의학상(제프리 C.홀 등 3명·미국·‘생체시계’ 연구), 3일 물리학상(라이너 바이스 등 3명·미국·중력파 확인)에 이어 발표됐다. 오는 9일까지 화학상, 문학상, 평화상, 경제학상 등이 차례로 발표된다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

올해 노벨생리의학상은 생체시계의 비밀을 밝혀낸 미국의 과학자 3명에게 돌아갔다.스웨덴 카롤린스카의대 노벨위원회는 2일(현지시간) 제프리 C. 홀(72) 메인대 교수, 마이클 로스배시(73) 브랜다이스대 교수, 마이클 영(68) 록펠러대 교수를 노벨생리의학상 공동 수상자로 선정했다고 발표했다. 이들은 생체시계로 알려진 ‘서캐디언 리듬’(24시간 주기리듬)을 통제하는 분자 기구를 발견한 공로로 노벨상의 영예를 안았다. 노벨위원회는 성명에서 “이들의 발견은 식물과 동물, 인간이 어떻게 생체리듬을 조정해 지구의 공전과 일치시키는지를 설명한다”고 선정 이유를 밝혔다. 노벨위원회에 따르면 이들 과학자는 초파리를 이용해 평상시 생물학적 리듬을 조절하는 유전자를 분리, 이 유전자가 밤 동안 세포에 축적된 단백질을 어떻게 암호화하고 낮 동안 어떻게 분해하는지를 보여줬다. 이러한 생체시계는 식물이나 동물, 인간을 포함한 다세포 유기체의 세포에서 똑같은 원리로 작동하고 있다는 사실도 확인했다. 특히 생체시계는 인간의 행동, 호르몬 수위, 잠, 체온, 신진대사와 같은 아주 중요한 기능을 통제한다는 사실도 밝혀냈다. 따라서 인간의 행복도 외부 환경과 체내 생체시계 사이의 일시적인 부조화가 있을 때 영향을 받는다고 이들은 설명했다. 예를 들어 다른 시간대를 여행할 때 시차 부적응을 경험하는 것도 이런 이유에서다. 이들의 연구 결과는 몸속 생체시계가 지배하는 리듬과 우리의 생활습관 사이에 만성적인 불일치가 다양한 질병의 위험성 증가와 관련이 있다는 점도 가리킨다고 위원회는 강조했다. 토마스 페를만 카롤린스카 의대 노벨위원회 사무총장은 로스배시 교수가 수상 소식을 전해 듣고 “잠시 침묵하더니 ‘당신 농담하는 것 아니냐’는 반응을 보였다”고 전했다. 이번 수상자들은 900만 크로나(약 12억 6000만 원)의 상금을 받는다. 노벨위원회는 생리의학상을 시작으로 물리학상, 화학상, 문학상, 평화상, 경제학상 등의 순으로 노벨상 수상자를 발표한다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

가을이 깊어지는 10월이 되면 전 세계의 눈은 풍요로운 북유럽 국가 스웨덴과 노르웨이로 쏠린다. 1901년 첫 수상자를 발표한 이후 지금까지 116년의 역사를 자랑하는 노벨상 때문이다.노벨상 수상자 발표 한 달 전부터 ‘예비 노벨 생리의학상’이라고 불리는 래스커상 수상자와 세계적인 학술정보 서비스 기업 클래리베이트애널리틱스(옛 톰슨로이터)의 예상 노벨상 후보자 명단이 발표된다. 여기에 노벨상을 패러디해 기발한 연구성과에 상을 주는 ‘이그 노벨상’도 9월 2~3째주에 시행되면 분위기는 한껏 달아오른다. 더군다나 클래리베이트애널리틱스가 올해 노벨화학상의 유력 후보로 태양전지 전문가인 박남규 성균관대 교수를 꼽으면서 한국인들의 기대감도 커지고 있다. 몇 년 전에도 노벨화학상의 유력한 후보로 유룡 카이스트 화학과 교수가 꼽힌 바 있다. 추석 연휴가 시작된 10월 2일 노벨 생리의학상 수상자를 이미 발표했다. 이어 오늘 저녁 6시 45분(한국시각)에 물리학상 수상자를 발표하고, 4일 화학상, 6일 평화상, 9일 경제학상, 문학상(미정) 수상자가 차례로 발표될 예정이다. 올해 수상자에게는 기존보다 100만 스웨덴 크로나가 늘어난 900만 스웨덴 크로나(약 12억 7000만원)의 상금, 금메달과 상장 뿐만 아니라 ‘세계 최고의 석학’이라는 영예가 주어지게 된다. 노벨재단은 기금의 장기적 운용에 위기가 올 수 있다며 2001년부터 1000만 크로나이던 상금을 2012년 800만 크로나로 깎았지만 기금의 운영이 안정적으로 이뤄질 수 있을 것이라고 보고 100만 크로나를 증액시킨 것이다. 노벨상은 잘 알려져 있다시피 다이너마이트를 발명한 알프레드 노벨이 기부한 유산 3100만 스웨덴 크로나를 기금으로 삼아 노벨재단이 설립된 뒤 1901년부터 문학, 화학, 물리학, 생리의학, 평화 5개 분야에 상을 수여하기 시작했다. 경제학상은 1968년 스웨덴 중앙은행 창립 300주년을 맞아 만든 상으로 정식 명칭은 ‘알프레드 노벨을 기리는 스웨덴 중앙은행 경제학상’이다. 상금을 노벨재단에 기탁하는 조건으로 노벨상 시상기간에 포함돼 발표되고 있지만 여전히 태생적 문제 때문에 ‘노벨상이 아니다’라고 주장하는 이들도 있다. 물리, 화학, 경제학은 스웨덴 왕립과학아카데미, 생리의학은 스웨덴 카롤린스카 의학연구소, 문학은 스웨덴 학술원, 평화상은 노르웨이 국회 노벨위원회에서 수상자를 선정한다. 노벨이 사망한 12월 10일 열리는 시상식도 생리의학, 물리, 화학, 문학, 경제학 분야는 스웨덴 스톡홀름에서 열리며 평화상은 노르웨이 오슬로에서 열린다. 이는 노벨재단이 설립된 1900년 당시 노르웨이와 스웨덴이 한 나라였지만 1905년 분리되면서 나눠서 심사하고 시상식을 갖고 있다. 노벨상은 수상자 발표 당일 “노벨 재단입니다. 당신이 수상자로 선정됐습니다”라는 전화를 받기 전까지는 당사자마저도 수상 여부를 알지 못할 정도로 보안이 철저하고 수상자 심사위원이 누구인지도 비밀에 붙여있다. 이 때문에 노벨과학상(생리의학, 물리학, 화학)을 누가 받을 것인지 예측하기는 쉽지 않지만 노벨과학상 관전 포인트는 몇 가지 있다. 우선 노벨과학상 중 단독수상자가 나올 수 있을까 하는 점이다. 일단 올해 래스커상 수상자나 톰슨로이터 예상 후보자 명단을 보더라도 단독 수상 가능성이 있는 분야는 없다. 실제로 2001년 이후 지난해까지 노벨과학상 46건 중 42건이 2명 이상 과학자들이 함께 수상했으며 1명의 연구자가 상을 받은 단독수상은 4건에 불과할 정도로 공동수상 경향이 강하다. 1901년부터 2016년까지 전체 노벨과학상 325건 중 176건(54%)이 2명 이상 공동수상했다. 1950년대를 기점으로 공동수상 비율이 전체 수상건수의 50%를 상회하기 시작해 최근 30년간은 노벨과학상 공동수상 비율은 80%를 훌쩍 넘어섰다. 이처럼 노벨과학상 공동수상 비율이 점점 늘고 있는 것은 첨단과학의 대형화와 융복합화에 따른 한계와 연구실패 부담을 최소화하고 연구자들이 보유한 전문성을 보완하기 위한 집단연구 증가 때문으로 분석되고 있다. 또 2000년대에 들어서 일본이 노벨과학상 수상자들을 다수 배출해 미국에 이어 2위 수상국가로 등극했으며 비서구 국가 중에서는 최고의 과학강국으로 자리매김했다. 실제로 클래리베이트애널리틱스가 발표하는 노벨상 후보자 명단에는 일본인이 항상 끼어있다는 특징을 보이고 있다. 일본 이화학연구소(리켄) 연구원 출신인 정재훈 울산대 화학과 교수는 “일본은 1920년대부터 해외 공동연구와 유명 과학자와의 네트워크 확보를 통한 과학기술역량을 확보해옴으로써 그 결실을 지금 거둬들이고 있는 셈”이라며 “단기적 성과에 얽매이지 않고 창의적이고 도전적 연구를 적극 투자하는 것은 우리나라도 벤치마킹해야 할 부분”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

태양전지 분야 전문가인 박남규 성균관대 화학공학부 교수가 올해 노벨화학상 후보군에 포함됐다.미국 학술정보서비스기업 ‘클래리베이트 애널리틱스’(옛 톰슨로이터)는 다음달 2일부터 시작되는 노벨상 발표를 앞두고 박 교수를 포함해 22명의 연구자를 올해 후보로 선정해 20일 발표했다. 토종 한국인 과학자로 노벨상 후보에 이름을 올린 것은 2014년 유룡 카이스트 화학과 교수에 이어 두 번째다. 클래리베이트 애널리틱스는 2002년부터 논문 인용 수와 해당 분야 기여도, 노벨상 수상자 추천 등을 받아 수상자 발표 1~2주 전에 생리의학, 물리학, 화학, 경제학 분야 유력 후보들을 발표해 왔다. 발표 후보들 중 지금까지 43명의 실제 수상자를 배출해 16%가량의 정확도를 갖고 있다. 박 교수는 태양전지 분야의 세계적인 권위자다. 미야사카 츠토무 일본 토인요코하마대 교수가 개발한 페로브스카이트 태양전지 성능을 획기적으로 끌어올렸다. 이에 박 교수는 미야사카 교수와 헨리 제임스 스나이스 영국 옥스퍼드대 물리학과 교수와 공동으로 노벨화학상 후보자로 이름을 올렸다. 페로브스카이트는 태양광 발전을 위한 핵심 소재로 주목받았지만 효율이 3~4%에 불과해 사장될 뻔했지만 박 교수가 2011년 6.5% 효율의 페로브스카이트 태양전지를 최초로 개발해 세계적인 주목을 받았다. 박 교수는 “노벨상 수상을 위해서는 기초는 물론 응용 분야에서도 연구 성과를 단기간에 요구하지 않고 오랫동안 기다려 주는 문화가 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학자의 생각법/로버트 루트번스타인 지음/권오현 옮김/을유문화사/776쪽/3만 2000원모두가 세상의 중심이 지구라고 했음에도 지구가 태양을 중심으로 돈다는 것을 발견한 코페르니쿠스, 천문학과 물리학의 기초를 닦은 갈릴레이 갈릴레오, 떨어지는 사과를 보며 만유인력의 법칙을 알아낸 아이작 뉴턴, 아무도 보지 못했던 상대성원리를 찾아낸 아인슈타인…. 인류문명의 진보를 이끈 과학자들은 어떻게 그런 위대한 발견에 이르게 됐을까? 발견을 잘하는 방법이 있을까? ‘과학자의 생각법’은 이런 궁금증에 해답의 실마리를 제공해 준다. ‘생각의 탄생: 다빈치에서 파인먼까지 창조성을 빛낸 사람들의 13가지 생각도구’의 저자 로버트 루트번스타인 미국 미시간주립대 교수가 과학적 사고 과정에 주목해 쓴 책이다. 저자는 가상의 인물들이 등장하는 픽션의 형식을 취하면서 과학자들이 ‘무엇을’ 하는가뿐 아니라 ‘어떻게’ 하는지를 보기 위해 과학자들의 머릿속으로 들어간다.책은 생물학자와 역사학자, 화학자, 과학사학자 등 가상의 인물 여섯 명이 ‘발견하기 프로젝트’라는 모임에서 6일 동안 다양한 주제로 토론을 벌이면서 저명 과학자들이 발견을 이룬 과정을 들여다본다. 이들의 대화 속에는 미생물을 발견한 루이 파스퇴르와 페니실린을 발견한 알렉산더 플레밍, 표백에 염소를 활용하는 방법을 발견한 화학자 클로드 베르톨레, 첫 번째 노벨화학상 수상자로 삼투압 원리를 발견했던 야코부스 반트 호프 등 과학자들의 삶과 발견법, 생각법이 등장한다. 가상의 인물들은 실제 과학자들이 남긴 노트와 편지, 개인사 등을 분석하고 과학사적으로 밝혀진 과학자들의 실험을 재구성해 가면서 발견의 과정, 과학자들의 특성, 연구 방식 등에 대해 뜨거운 논쟁을 벌인다. 논쟁을 따라가다 보면 과학자들이 문제를 인식하고 돌파구를 찾는 과정을 볼 수 있다. 과학자들은 직관적인 생각법을 즐겨 활용한다. 위대한 연구자 중 많은 이들은 동시에 여러 문제를 다루는 다양한 분야에 종사했다. 흔히 좁은 분야를 파고들어야 성과를 낼 수 있다고 생각하지만 오히려 과학에 공헌했던 과학자들은 서너 가지 문제를 동시에 연구했고 연구 중에 발생한 문제를 탐구해 끊임없이 연구의 초점을 바꾸면서 다양성을 취했다. 5∼10년마다 연구 분야를 바꾸기도 했다. 과학은 늘 진지한 활동으로 묘사되지만 위대한 발견을 이룬 과학자들은 연구를 놀이처럼 했다. 그들이 소중하게 여겼던 것은 발견의 즐거움이었다. 페니실린을 발견한 공으로 1945년 노벨상을 받은 플레밍은 게임하듯 연구했다고 수상 직후 소감에서 밝혔다. “저는 미생물을 갖고 놀았습니다. 물론 놀이에는 많은 규칙이 있습니다. 지식이 쌓이면 규칙을 깨는 일이 즐거울뿐더러 생각하지 못한 사실을 발견할 수도 있습니다.” 위대한 발견은 여러 가지 실험을 하는 중에 우연히 얻어지는 경우가 많았다. 뢴트겐의 X선 발견이나 플레밍의 페니실린 발견도 우연에서 비롯됐다. 물론 그들이 억세게 운이 좋아서 우연히 과학적 성과를 얻은 것은 아니다. 핵심은 ‘우연’이 나타나도록 구축하는 방법론이다. 씨앗 역할을 하는 기초생각을 발전시켜 실험을 반복하는 가운데 우연이 나타나게 되는 것이다. 탁월한 과학자들은 어렸을 때부터 폭넓은 지적 호기심을 드러냈고 또 미술, 음악, 무용, 소설, 희곡, 시 창작, 그 밖에 여러 창조적 분야에 적극적으로 참여하는 경향이 있다. 연구하는 학문 분야의 지식 습득에만 몰두하기보다는 미술이나 연극, 문학 등을 통해 다양한 분야를 통합하고 재창조하는 법을 배우고 자신만의 방식으로 세계를 이해할 줄 아는 정신을 갖춘 사람들에게서 최상의 과학과 기술이 나올 수 있다는 것이다. 흔히 연구가 발전할수록 복잡하고 값비싼 장비가 필요하다고 생각하지만, 혁신적인 실험은 거의 언제나 단순한 실험이었다. 다윈, 파스퇴르, 라이트, 플레밍, 아인슈타인 같은 위대한 과학자들은 어느 시대, 어느 장소에 있든 자기만의 실험실을 만들어 연구했을 것이다. 중요한 것은 생각을 고안하는 능력과 과학에 필요한 기술이다. 책은 1989년 처음 출간됐지만 여전히 유효하며 오히려 지금 더 필요하다고 저자는 말한다. 그는 한국어판 서문에서 “가장 우수하고도 실용적인 발명품은 거의 언제나 기술적 목표나 응용법을 염두에 두어서가 아니라 그저 자연이 어떻게 작동하는지 알고 싶은 기초 연구의 순수성에서 생겨났다”면서 “기초원리는 필요가 만드는 연구가 아니라 호기심이 이끄는 연구로 발견되며 이것이 훨씬 강력하다”고 강조했다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

건국대학교(총장 민상기)가 4차 산업혁명 시대에 걸맞은 인재 양성을 위해 대대적인 교육개혁에 나섰다. 특히 건국대는 농축산 바이오와 생명과학, 의·생명 분야에서 오랜 역사와 전통을 자랑하고 있는데, 이러한 학문적 강점과 축적된 연구역량을 바탕으로 미래 융·복합교육을 선도하고 있다. 또한, ‘산업수요 맞춤형 인재양성’을 목표로 하는 프라임(PRIME‧산업연계교육 활성화 선도대학) 사업을 통해 바이오와 ICT(정보통신기술) 분야에 특화된 ‘KU융합과학기술원’을 설립한데 이어, 최근에는 ‘사회맞춤형 산학협력 선도대학 육성사업(LINC+)’에도 선정돼, ‘4차 산업혁명 시대의 바이오산업을 이끌어 나갈 전문 인력을 양성하는 데 주력하고 있다. ■기업과 공유하고 지역과 상생하는 바이오 산학협력 선도대학 건국대는 올해 서울과 글로컬캠퍼스 연합을 통해, 지역사회의 상생발전 모델을 제시하는가 하면, ‘사회맞춤형 산학협력 선도대학 육성사업(LINC+)’에도 선정되면서, 최근 글로컬캠퍼스 ‘상허산학협력관’에서 ‘링크 플러스 사업단 출범식’을 열었다. 이로써 기업과 활발하게 공유하고, 협동할 수 있는 기틀을 다질 수 있게 되었다. 건국대의 LINC+ 사업 목표는 ‘4차 산업 혁명을 선도할 힐링 바이오산업 전문 인력 양성’이다. 이러한 취지의 일환으로, 건국대는 서울캠퍼스와 글로컬캠퍼스의 재학생들이 자신의 전공과 상관없이 원하는 강의를 들을 수 있는 ‘힐링바이오공유대학’을 운영하고 있다. 두 캠퍼스 간 연계를 통해, 미래 바이오 분야에서 지역상생‧산학협력의 구심점으로 자리매김 함으로써, 대학에 실용연구 문화 도입, 지역사회 활성화 및 기업 경쟁력 강화를 위한 협력을 모든 학문분야로 확대해 나갈 예정이다.■바이오 분야 융·복합 연구의 전초기지 ‘상허생명과학대학’ 출범 올해 3월 건국대는 바이오 생명과학 분야 교육 혁신과 융·복합 연구를 위해, 동물생명과학대학(옛 축산대학)과 생명환경과학대학(옛 농과대학), 생명특성학부(옛 생명과학특성학과)를 통합하고 ‘상허생명과학대학’을 출범시켰다. 이를 기념하여 최근 노벨 화학상 수상자이자 건국대 초빙 석학교수인 로저 콘버그(Roger D. Kornberg)를 초청해 ‘4차 산업혁명 시대 바이오 연구의 선도적 역할과 미래’(Prospective roles and future of BIO in the 4th Industrial Revolution)를 주제로 한 특강을 개최했다. 로저 콘버그 교수는 “4차산업혁명시대에는 생물학, 특히 휴먼 바이오(인간 생물학, Human Biology)의 시대가 열릴 것”이라면서 “우리는 현재 인간 생물학에 대한 지식의 1%도 안 되는 내용만 가졌을 뿐이며 나머지 99%를 발견한다면 인간의 삶 상당 부분이 변화할 것”이라고 덧붙였다. 로저 콘버그 교수는 2006년 유전자 발현의 분자적 메커니즘인 ‘진핵세포의 전사 조절’을 규명해 노벨 화학상을 수상했고 이듬해인 2007년부터 건국대 석학교수로 초빙돼 공동연구와 강의를 하고 있다. ■4차 산업혁명 시대 인재 양성 위한 연구·교류의 장, ‘융합과학기술원’ ‘Five STARs’ ‘KU융합과학기술원’은 4차산업혁명시대를 대비한 건국대의 교육혁신 대표 사례로 꼽힌다. 올해 첫 신입생 333명이 입학한 이 기술원에서는 바이오‧ICT‧미래 에너지 분야를 중심으로 ▲줄기세포재생공학과 ▲의생명공학과 ▲시스템생명공학과 ▲융합생명공학과 ▲화장품공학과 ▲미래에너지공학과 ▲스마트운행체공학과 ▲스마트ICT융합공학과 등 총 8개 학과에서 관련 분야 전문가를 육성한다. 특히, 건국대의 전통적 강점 분야인 생명과학과 공학 분야를 중심으로 한 차별화된 교육과정을 제공함으로써, 미래형 고급인재를 지속적으로 길러낼 것이란 기대를 모으고 있다. 한편, 건국대는 기초의학과 의‧생명 분야에서도 최고의 연구 교육기관으로 자리매김하고 있다. 특히 의학전문대학원과 의생명과학연구원은 기초의학분야 5개 대형 국책사업 연구센터를 유치해 천연물 신약개발 및 톨유사수용체(TLR) 기반 질병연구, 줄기세포, 면역조절, 바이오이미징등에 관한 세계적 연구를 진행하고 있다. 최근에는 기초의학분야 5대 연구센터가 ‘과학, 기술, 그리고 응용연구(STAR: Science, Technology, and Applied Research)’를 주제로 ‘Five STARs(파이브 스타) 심포지엄’을 개최하여 연구 성과를 발표하고, 생명과학과 임상의학을 연결하는 기초의학의 중요성에 대해 강조하는 자리를 마련했다.민상기 총장은 “4차산업혁명은 우리에게 공유와 융합을 요구하고 있으며, 앞으로 바이오와 의생명과학 분야에서 우리가 겪지 못한 새롭고 놀라운 일들이 나타날 것이기 때문에, 이러한 의미에서 이번 심포지엄은 대학의 바이오 분야와 의학 분야가 서로 융합 및 총화를 이뤄 새로운 신 의료 산업을 창출하고 임상적 문제와 질병 해결을 위해 협업하는 계기가 될 것”이라고 말했다. 이 대학 한설희 의무부총장은 “이번 기초의학 분야 ‘파이브 스타’ 심포지엄에 참여하는 5개 대형 연구단은 구료제민(救療濟民)으로 시작된 건국대학교의 바이오 분야 특성화에 대한 투자의 결실이며 다른 의과대학에서는 찾아볼 수 없는 기초의학 연구의 산실”이라며 “이번 파이브 스타 심포지엄은 생명과학과 임상의학을 연결하는 기초의학의 중요성을 인식하고 바이오 연구와 의학 연구의 새로운 길을 모색하는 자리가 될 것”이라고 했다. 노정민 대학발전연구소 인턴기자

우리는 초고속 카메라 덕분에 물방울이 바닥에 떨어지는 장면이나 야구에서 공을 치는 순간처럼 매우 빠른 순간에 일어나는 일을 자세하게 볼 수 있습니다. 초고속 카메라는 광고나 영화는 물론 과학에서도 널리 활용됩니다. 새가 날아오르는 장면이나 먹이를 잡는 순간처럼 사람의 눈으로는 너무 빨라서 연구하기 힘든 장면도 초당 수백 프레임의 화면을 촬영할 수 있는 초고속 카메라를 이용해서 알아낼 수 있죠. 하지만 수천 프레임의 초고속 카메라를 이용해도 관측이 어려운 분야도 있습니다. 바로 원자와 분자의 화학 작용을 보는 것입니다. 워낙 작은 미시세계에서 일어나는 일인 데다 보통 펨토초(10의 -15승 초) 단위로 일어나는 일이기 때문입니다. 따라서 이를 사진으로 찍어 확인한다는 것은 불가능한 일로 여겨졌습니다. 이 불가능을 가능으로 바꾼 사람이 이집트 태생의 미국 과학자인 아흐메드 즈웨일입니다. 그는 레이저를 이용해서 펨토초 단위로 일어나는 짧은 화학 반응을 포착하는 데 성공했습니다. 물론 전통적인 의미의 카메라와는 다르지만, 종종 그의 발명은 세상에서 가장 빠른 카메라로 불렸으며 펨토초 화학이라는 새로운 분야를 끌어냈습니다. 그는 이 공로로 1999년에 노벨 화학상을 받았습니다. 이제 과학자들은 분자가 쪼개지거나 결합하는 순간을 이론이 아니라 실제 관측을 통해서 이해할 수 있게 됐습니다. 이후 과학자들은 레이저를 이용해서 정지 화면만이 아니라 동영상을 찍는 방법을 개발했습니다. 하나의 화학 반응에서 연속된 사진을 얻으면 그 과정을 이해하기 훨씬 쉽기 때문입니다. 1조분의1초 이하 단위로 동영상을 촬영한다는 것은 말처럼 쉬운 일이 아니지만, 기술의 발전은 계속되어 이제 초당 5조 프레임 촬영이 가능해졌습니다. 스웨덴 룬드대 연구팀이 개발한 이 초고속 카메라(사진)는 초당 4.4조 프레임을 기록한 도쿄대학의 이전 기록을 뛰어넘는 성능을 지니고 있습니다. 하지만 두 카메라 모두 원리는 비슷합니다. 우리가 사용하는 카메라가 하나의 프레임에 하나의 이미지를 기록하는 것과 달리 과학자들은 여러 개의 레이저를 이용해서 피사체를 한꺼번에 기록하고 다시 이를 시간대별로 재구성합니다. 이렇게 짧은 시간 동안 레이저를 순차적으로 발사할 수 없기 때문이죠. 이런 카메라가 우리 일상생활에서 사용될 일은 없겠지만, 이를 통해서 얻은 지식은 우리의 삶을 바꿔 놓을 수 있습니다. 화학 반응을 더 잘 이해할수록 과학자들이 더 유용한 신물질을 개발할 수 있기 때문이죠. 물론 다른 과학 분야 역시 마찬가지로 보이지 않는 곳에서 세상을 바꾸고 있습니다. 사진=룬드대 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

보는 것이 믿는 것이라는 이야기는 과학의 영역에서도 어김없이 진리입니다. 갈릴레오는 자신의 망원경으로 목성의 위성을 발견하고 모든 천체가 지구를 중심으로 공전한다는 천동설이 잘못되었다는 것을 입증했고 로버트 훅은 현미경으로 작은 상자 모양의 세포(cell)를 발견해 생물체를 이루는 기본 단위를 알아냈습니다. 이후 많은 과학자가 더 멀리 볼 수 있는 망원경과 더 작게 볼 수 있는 장치를 개발해 은하단에서 바이러스에 이르는 여러 가지 대상을 연구하고 있습니다. 천문학에서 더 크고 강력한 망원경과 마찬가지로 점점 작은 것을 볼 수 있는 미세 관측 기술의 개발은 생물학의 발전에 크게 기여를 했습니다. 오늘날 과학자들은 광학 현미경의 한계를 뛰어넘을 수 있는 여러 가지 기술을 가지고 있습니다. 2014년, 노벨화학상은 광학 현미경의 한계인 아베 한계(약 200㎚)를 극복한 과학자들에게 돌아갔습니다. 막스 플랑크 연구소의 슈테판 헬은 형광물질과 레이저 빔을 이용한 STED라는 초미세 현미경을 개발했고 에릭 베치그와 윌리엄 머너는 약간 다른 원리의 PALM/STORM이라는 형광물질을 이용한 초고분해능 현미경을 개발했습니다. 이들 덕분에 세포 내부의 작은 소기관과 단백질의 모습을 관측할 수 있게 되었고 이는 생물학의 수준을 한 단계 더 끌어올렸습니다. 흥미로운 사실은 슈테판 헬은 STED의 개발과 노벨상 수상 이후에도 연구를 멈추지 않았다는 것입니다. 슈테판 헬과 막스 플랑크 연구소의 젊은 과학자들은 MINFLUX (MINimal emission FLUXes)이라고 부르는 새로운 방법을 개발해 초고해상도 현미경의 분해능을 1㎚까지 끌어올렸습니다. 여기에 속도까지 100배나 빨라서 이제 과학자들은 세포 소기관과 단백질 내부에서 일어나는 미세한 변화를 더 쉽게 관측할 수 있게 되었습니다. 예를 들어 대장균 세포 안에 있는 30S 리보솜(ribosome) 같은 매우 작은 단백질은 물론 그 내부 구조까지 관측이 가능해진 것이죠. (사진 참조) 비슷한 시기에 노팅엄 대학의 연구자들은 초미세 구조를 확인할 수 있는 일종의 초음파 이미지 기술을 개발했습니다. sub-optical phonon 방식의 신기술을 이용하면 세포에 영향을 주지 않고도 세포 내부를 실시간으로 들여다볼 수 있습니다. 기존의 형광물질을 이용한 기술은 세포에 독성이 있을 뿐 아니라 세포가 손상되는 경우도 있었는데, 이 신기술은 세포 손상 없이 실시간으로 움직이는 모습을 관측할 수 있습니다. 연구팀에 의하면 그 해상도는 기존의 STED 현미경과 경쟁할 수 있는 수준입니다. 나노 스케일 초음파 기술이라고 불러도 손색이 없는 수준입니다. 이와 같은 신기술을 개발은 앞으로 세포와 세포 소기관, 단백질의 기능을 더 상세하게 연구할 수 있도록 도와줄 것입니다. 그리고 과거 현미경의 발견이 그랬듯이 생명 현상에 대한 우리의 이해를 돕고 새로운 질병 치료 방법을 개발하는 데 도움이 될 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

원상 복구 ‘단백질 접힘’ 현상 고유의 패턴 착안… ‘音’ 전환얼마 전 책장을 정리하다가 프랑스 작가 프랑수아즈 사강이 쓴 ‘브람스를 좋아하세요’라는 책을 발견했습니다. 소설보다는 논픽션을 즐겨 읽는 터라 사강이 스물네 살이던 1959년에 썼다는 이 경쾌한 연애소설을 발견하고는 ‘언제 이런 말랑말랑한 소설을 읽었지’란 생각이 떠오르며 적잖이 당황스러웠습니다. 언젠가 한 케이블 방송에서 동명의 흑백영화(1961)를 재미있게 보기도 했습니다. 잉그리드 버그만, 이브 몽탕, 앤서니 퍼킨스 같은 당대 최고의 배우들이 등장한 때문에 더 매혹됐던 것 같습니다. 옛 추억을 더듬으며 브람스의 피아노 곡들을 찾아 들어봤는데 영화나 소설과는 달리 음악은 상당히 진지한 느낌입니다. ‘진지함’하면 자동적으로 연상되는 ‘과학자’들이 최근에 ‘발견’한 정말 진지한 음악을 들어본 적이 있습니다. 브람스의 음악은 저리 가라 할 정도였습니다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 19일자에는 흥미로운 연구논문이 실렸습니다. 최근 미국 이스턴 워싱턴대 음대, 핀란드 탐페레대 정보과학대, 영국 프란시스 크릭연구소 공동연구진이 생물정보학 분야 국제학술지 ‘헬리온’ 최신호에 발표한 것이기도 합니다. 이들 연구진은 ‘단백질 접힘’(protein folding)의 패턴이 갖고 있는 멜로디, 그러니까 음악을 찾아낸 것입니다. 단백질의 화학적 구조는 아미노산이 선형으로 길게 이어진 형태의 복합체이지만, 대부분은 선형 사슬 구조가 아닌 접힌 3차원 형태로 존재합니다. 단백질 접힘은 인위적으로 망가뜨리더라도 다시 원형으로 회복되는 단백질들이 갖는 고유한 특징이자 형태이면서 형성과정이라고 할 수 있을 겁니다. 이 현상은 미국의 화학자 크리스천 베이머 안핀슨 하버드대 교수가 처음으로 밝혀내 1972년 노벨화학상을 받기도 했습니다. 각종 난치병들은 단백질 접힘이 원상복구되지 못해 발생하는 것으로 알려져 있기도 합니다. 이론 생물물리학과 생물정보학 분야에서는 단백질 시퀀스 데이터에서 단백질 접힘을 구분해 내는 것이 중요한 연구주제 중 하나라고 합니다. 공동 연구진은 단백질 접힘 형태도 일종의 패턴이라는 데 착안해 이를 개개의 음(音)에 접목했습니다. 단백질의 진화정보와 2차 구조, 유연성, 아미노산의 소수성 등의 수치를 멜로디 생성 소프트웨어에 입력했더니 놀랍게도 약간은 단조로운 멜로디가 만들어지는 것을 확인했다고 합니다. 실제로 연구진이 공개한 25초 정도의 단백질 접힘이 만들어낸 멜로디를 들어보면 귀에 그리 거슬리지 않는 느낌입니다. 반면 알츠하이머나 파킨슨병 같은 유전적 변이로 인해 발생한 질환의 단백질 시퀀스를 멜로디로 바꿔 들어보면 아이들이 피아노를 무작위로 쿵쾅거리며 두드리는 것 같은 소음으로 나타납니다. 연구진에 따르면 단백질 접힘은 고유의 패턴을 갖고 있기 때문에 각각의 패턴마다 멜로디가 다릅니다. 이 때문에 3차원 띠 형태로 표현한 시각적 형태뿐만 아니라 청각적 멜로디를 이용하면 단백질 시퀀스를 쉽게 인식하고 비교해 인식할 수 있다고 합니다. 이번 연구는 융합연구의 범위를 다시 생각하게 합니다. 흔히 융합연구라고 하면 서로 다른 분야의 과학이나 인문사회과학이 만나는 시너지 효과를 내는 것 정도로만 생각했는데 음악 같은 예능계열의 학문도 과학연구에 영감을 주는 것을 보면 학문 융합의 한계는 없는 것 같습니다. edmondy@seoul.co.kr

세포 리보솜 입체 구조 등 규명… 2009년도 노벨 화학상 수상 “연구자들, 대중과 소통 필요” “물리학 박사 학위까지 받았지만 생물학을 공부하고 싶다는 생각에 학부과정부터 다시 시작했습니다. 막 입학한 대학생들과 기초 생물학 수업을 들으면서 ‘박사 학위도 있는 내가…’라는 생각도 여러 번 했죠. 그렇지만 내가 좋아하는 것, 재미있어 하는 일을 할 수 있다는 것에 기운을 냈고 결국 노벨상까지 받게 됐습니다.” 기초과학연구원(IBS)의 초청으로 처음 방한한 벤카트라만 라마크리슈난(64) 영국 왕립학회장은 기자들과 만나 “과학자는 자신이 흥미를 갖는 분야가 무엇인지를 찾고 무엇을 연구할지 명확히 정해 한길을 파는 것이 중요하다”고 말했다. 특히 기초과학 분야에서는 성과가 나오기까지 시간이 오래 걸리고 힘든 과정을 거치기 때문에 연구자가 ‘재미’를 느끼지 못하면 쉽게 포기하고 유행만 좇게 된다는 것이다. 영국국립의학연구소 분자생물학연구소 교수이기도 한 라마크리슈난 회장은 세포 안에서 단백질을 만드는 소기관인 리보솜의 입체 구조와 기능을 원자 수준에서 규명하면서 2009년도 노벨 화학상을 받았다. 이때 토머스 스타이츠 미국 예일대 교수, 아다 요나트 이스라엘 와이즈만연구소 박사가 함께 수상했다. 그는 지난해부터 왕립학회장을 맡았다. 1660년에 설립된 학회는 아이작 뉴턴, 찰스 다윈, 알베르트 아인슈타인 등 유명 과학자들이 회원이었고, 리처드 도킨스, 스티븐 호킹, 팀 버너스 리 같은 세계적 과학자들이 회원으로 등록돼 있다. 역대 회원들 중 노벨상 수상자만도 80명에 이르는 영국의 과학 중심기관이다. 라마크리슈난 회장은 왕립학회가 과학기술 대중화를 위해 다양한 형태의 대중강연과 과학교양서 발간을 지원하는 점을 소개하면서, 일반인들이 첨단 과학을 이해할 수 있도록 현장 과학자들이 더 많이 나서야 한다고 강조했다. 그는 “연구자의 연구비는 국민의 세금이니 그것이 어떻게 쓰이는지 알리는 것이 연구자들의 당연한 의무”라며 “과학이 한 사회의 문화로 정착하기 위해서는 연구자들이 좀더 노력해야 한다”고 설명했다. 그는 “과학계에서도 대중강연을 하거나 언론 기고, 교양서적을 쓰는 과학자들에 대해 ‘연구를 열심히 안 하는 사람’이라는 생각을 갖는 경우가 많은데 과학이 대중과 좀더 친근하게 다가서기 위해서는 반드시 사라져야 하는 편견”이라고 했다. 이와 함께 현재 우리의 삶을 둘러싸고 있는 많은 정책결정들이 과학기술과 관련돼 있기 때문에 제대로 된 정책이 시행되고 있는지를 알기 위해서 대중도 과학에 관심을 가져야 한다고 충고했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난주 노벨 문학상 수상자로 미국의 포크 가수 밥 딜런이 선정된 것을 끝으로 올해 노벨상 수상자들이 모두 발표되었다. 국내 언론이 특히 주목하는 기초과학 분야의 수상자들은 올해도 예년과 마찬가지로 미국, 영국, 일본 등 선진국에서 배출되었고 한국 과학자들은 포함되지 못했다. 정부에서 연간 19조원에 이르는 연구개발비를 투자하는데 왜 한국 과학자들 중에는 노벨상 수상자가 나오지 않는지 분석하고 비판하는 언론 보도도 어김없이 쏟아져 나왔다. 특히 최근 수년간 잇따라 이웃 나라 일본에서 수상자가 나오고 있고, 지난해엔 중국인 과학자도 생리학 및 의학 분야에서 상을 받으면서 이러한 비판이 더욱 가열되고 있다. 과연 정부의 연구개발 투자와 한국의 과학계에 큰 문제가 있는 것인가? 있다면 그 원인과 대책은 무엇일까? 노벨 과학상은 호기심에서 시작된 기초과학 분야의 창의적 성과에 주어진다. 일례로 올해 노벨 생리의학상 수상자로 선정된 일본 도쿄공업대학의 오스미 요시노리 교수는 술을 워낙 좋아해 효모를 연구 대상으로 정하고, 경쟁을 싫어해 남들이 연구하지 않는 세포의 자가포식 작용을 연구한 결과 상을 받게 됐다. 그러나 오스미 교수는 자신의 연구성과가 알츠하이머, 파킨슨병 등의 치료제 개발에 기여할 것이라는 언론 보도에 대해서는 회의적인 입장을 밝혔다. 질병 치료를 목적으로 연구한 것이 아니고 새로운 분야를 개척하기 위해 남들이 연구하지 않는 효모의 ‘제 살 깎아먹기’를 연구했다는 것이다. 올해 화학상, 물리학상을 수상한 과학자들도 마찬가지다. 눈에 보이는 구체적 응용을 전제로 연구한 것이 아니고 분자기계라는 새로운 분야를 개척하기 위해 화합물을 합성하거나 위상 수학을 물질의 상전이에 적용한 결과 노벨상을 받게 된 것이다. 이러한 성과가 미래에 인류 사회 발전에 큰 공헌을 하게 될 수도 있으나 지식의 확장이라는 학술적 성과에만 그칠 가능성도 크다. 이에 비해 정부의 연구개발비 투자는 대부분 국민보건 증진, 환경 개선, 국방, 경제 발전 등 구체적 목표를 전제로 이루어진다. 실제 연간 19조원에 이르는 우리 정부의 연구개발비 중에서 연구자들이 자유롭게 연구 분야를 선정할 수 있는 상향식 기초과학 분야의 지원 금액은 6%를 넘지 않는다. 노벨상을 타기 위해서는 정부가 기초과학 분야의 투자 비중을 획기적으로 높여야 한다는 요구도 있다. 하지만 정부의 연구개발 투자는 어떤 상을 받기 위한 것이 아니라 납세자들의 복지와 사회적 기여를 목표로 하는 것이 타당하다. 이는 과학자 개인에게도 마찬가지다. 대부분의 과학자들은 노벨상을 받기 위해 연구하는 것이 아니라 새로운 발견과 지식 확장을 위해 연구하는 것이고 그 과정에서 운 좋게 노벨상을 타는 사람들이 나오는 것이다. 그렇다면 정부는 왜 기초과학에 투자해야 하는가. 노벨상을 받기 위해서가 아니고 기초과학을 통해 인류 사회의 발전에 기여할 수 있기 때문이다. 예를 들어 노벨 과학상이 수여된 미생물의 제한효소 발견은 생명공학 산업의 탄생에 결정적인 기여를 했다. 톰슨 로이터에 의해 지난해와 올해 연속 노벨 화학상이 유력한 분야로 꼽혔던 크리스퍼 유전자가위도 마찬가지다. 구체적 응용을 목표로 하지 않고 호기심에서 세균이 바이러스에 면역력을 갖게 되는 이유를 밝히려고 시작한 연구가 21세기 의학 및 생명공학의 새로운 혁신을 가능하게 하고 막대한 부가가치와 일자리를 창출하게 될 것으로 기대를 모으고 있다. 또 다른 제한효소, 또 다른 유전자가위를 발견하기 위해서는 하향식 기획과제와 응용 및 개발에 대한 투자를 일부 축소하고 대신 연구자들이 연구 주제와 대상을 자유롭게 제안할 수 있는 상향식 기초과학 과제에 대한 투자 비중을 대폭 늘려야 한다.

미국의 대중음악 가수인 밥 딜런(75)이 올해 노벨문학상 수상자로 선정돼자 논란이 일고 있다. 밥 딜런이 깊이 있고 울림 있는 가사로 대중음악의 지평을 넓혔다며 수상에 축하를 보내는 이들이 많지만, 순수 문학가들이 아닌 대중음악 가수에게 노벨문학상을 준 것에 대해 스웨덴 한림원이 너무 급진적인 결정을 했다는 비판도 나온다. 밥 딜런의 수상으로 논란이 일자 미국 CNBC는 13일(현지시간) ‘가장 논란이 많은 노벨상 수상자’들을 소개했다. 가장 먼저 꼽힌 주인공은 버락 오바마 미국 대통령이다. 오바마는 2009년 인류 협력과 국제 외교를 강화하기 위해 크게 노력한 공으로 노벨 평화상을 받았다. 하지만 당시 노벨 평화상 후보 추천 마감 시한은 2월 1일이었고, 오바마 대통령이 대통령직을 수행한 지 2주도 채 되지 않은 시점이었다. 오바마 대통령이 상을 받기에는 너무 이른 것 아니냐는 관측이 지배적이었다. 반전 활동가인 브라이언 베커는 당시 로이터 통신과의 인터뷰에서 “노벨위원회가 오바마에게 준 것은 ‘당신은 조지 W.부시가 아니야 상’”라고 비꼬았다. 노벨상위원회 사무총장이었던 예이르 루네스타는 지난해 내놓은 자서전에서 “많은 오바마 지지자들조차 그 상은 실수였다고 생각한다”며 상이 오바마 대통령에게 힘을 실어줄 것으로 기대했지만, 효과는 없었다고 밝히기도 했다. 앞서 루네스타는 평화상을 받아야 했을 사람으로 마하트마 간디를 꼽았다. 간디는 다섯 차례나 최종 후보에 올랐지만, 유럽 중심적인 관점을 갖고 있던 심사위원회는 식민지의 자유를 위해 싸운 간디의 투쟁을 인정하지 않았다. 오바마 대통령 외에도 유럽연합(EU)과 야세르 아라파트, 헨리 키신저 등 평화상 부문에서 유독 논란의 수상자들이 많았다. 1973년 베트남전 휴전 협상에 기여한 공로로 북베트남 지도자 레둑투와 키신저 전 미국 국무장관이 선정됐다. 하지만 레둑투는 수상을 거부했고, 휴전 협상 중 하노이에 폭격을 명령했던 키신저에게 평화상을 주는 것에 반대했던 심사위원 2명이 항의의 의미로 사퇴했다. 1949년 생리의학상을 수상한 안토니우 에가스 모니스는 정신병을 치료한다며 뇌 일부를 잘라내는 수술을 창안했지만 이 시술은 곧 오명과 함께 폐기됐다. 암모니아 합성법을 발명한 독일 화학자 프리츠 하버는 화학비료로 식량 생산 증대에 기여한 공로로 1918년 화학상을 수상했으나, 그는 1차 대전 당시 화학 무기를 개발하고 사용을 주창해 ‘화학무기의 아버지’라는 악명도 가진 인물이다. 제임스 조이스, 레프 톨스토이, 안톤 체호프, 마르셀 프루스트, 헨리크 입센, 마크 트웨인, 조지 오웰, 아서 밀러 등은 그들이 문학과 문화에 미친 영향에도 불구하고 공로를 제대로 인정받지 못한 작가로 거명됐다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

대중음악 가수가 처음으로 노벨문학상을 받았다. 밥 딜런(75)이 주인공이다. 스웨덴 한림원은 13일 올해 노벨문학상 수상자로 미국의 포크록 싱어송라이터 밥 딜런(75)을 선정했다고 발표했다. 물론 ‘시인’으로도 불리는 밥 딜런이기는 하지만 가수로서의 위상이 워낙 높아 이번 노벨문학상 수상을 이변으로 보는 시각이 일반적이다. ‘노킹 온 헤븐스 도어’(Knockin‘ on Heaven’s Door), ‘라이크 어 롤링 스톤’(Like a Rolling Stone) 등의 노래로 유명한 밥 딜런은 한림원으로부터 “위대한 미국 노래 전통 안에서 새로운 시적 표현을 창조해냈다”는 평가를 받았다. 노벨문학상은 노벨 물리학상, 화학상, 생리의학상, 평화상과 함께 1901년 제정됐다. 지금까지 노벨문학상 수상의 영예를 안은 사람은 모두 113명이다. 한 해에 두 명이 상을 받은 적도 있고, 1914년과 1918년, 1935년, 1940∼1943년에는 수상자가 없었다. 노벨문학상 수상자는 대부분 문학성을 인정받은 소설가, 시인, 극작가다. 1901년 최초의 수상자는 프랑스의 시인 르네 쉴리 프리돔이었다. 하지만 노벨문학상 수상자를 정하는 스웨덴 한림원은 이듬해 문학가가 아닌 독일의 역사학자 테오도어 몸젠을 수상자로 선택했다. 몸젠은 로마 역사 연구의 권위자로 ‘로마 연대학’, ‘로마 국법’ 등의 저서를 남겼다. 이후에는 철학자 중에서 노벨문학상 수상자가 나오기도 했다. 1908년에는 독일의 루돌프 오이켄, 1927년에는 프랑스의 앙리 베르그송, 1950년에는 영국의 버트런드 러셀이 각각 상을 받았다. 스웨덴 한림원은 1953년 처음으로 정치가인 윈스턴 처칠에게 노벨문학상을 수여하는 파격적 결정을 내렸다. 당시 한림원은 “역사적이고 전기적인 글에서의 탁월한 묘사 능력과 인간의 가치를 옹호하기 위한 눈부신 웅변술”을 수상 이유로 내세웠다. 이어 장 폴 사르트르는 1964년 철학자로서는 네 번째로 수상자로 정해졌으나, 자신은 공적으로 주어지는 상을 줄곧 거부해 왔다는 이유로 노벨상을 받지 않아 화제가 됐다. 지난해 노벨문학상 수상자인 스베틀라나 알렉시예비치는 벨라루스의 기자 출신 넌픽션 작가다. 그는 제2차 세계대전, 체르노빌 사고 등을 겪은 사람들과의 인터뷰를 글로 옮긴 ‘목소리 소설’(Novels of Voices)이라는 독특한 장르로 상을 받았다. 한편 노벨문학상 수상자의 국적은 유럽이 가장 많다. 비유럽 지역 작가로는 인도 시인 라빈드라나드 타고르가 1913년 최초로 노벨문학상을 받았다. 밥 딜런은 1993년 토니 모리슨 이후 23년 만에 노벨문학상을 받는 미국인이다. 1950년 이후 노벨문학상을 받은 미국 작가로는 어니스트 헤밍웨이(1954), 존 스타인벡(1962), 솔 벨로(1976), 아이작 싱어(1978), 체슬라브 밀로즈(1980), 요세프 브로드스키(1987) 등이 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

미국의 유명 포크록 가수이자 시인인 밥 딜런(75)이 올해 노벨문학상 수상자로 깜짝 선정됐다. 스웨덴 한림원은 13일(현지시간) “위대한 미국 음악의 전통 내에서 새로운 시적 표현을 창조해낸 딜런을 올해 수상자로 선정한다”고 밝혔다. 문학 작가보다 음악가로 더 유명한 인물이 노벨문학상을 수상하기는 처음이다. 본명이 로버트 앨런 지머맨인 밥 딜런은 1941년 미국 미네소타 덜루스의 유대인 가정에서 태어났다. 1963년 앨범 ‘더 프리휠링 밥 딜런’을 성공시키며 저항가수로 이름을 알리기 시작했고, ‘노킹 온 헤븐스 도어’(Knockin‘ on Heaven’s Door) 등의 곡으로 세계적인 명성을 쌓았다. 정치와 사회, 철학, 문학 등 여러 분야를 망라한 깊이 있는 가사로 ‘음유시인’으로 불려왔으며, 수년 전부터 노벨문학상 수상 후보로 점쳐져 왔다. 노벨상 상금은 800만 크로나(약 11억원)이며, 시상식은 창시자 알프레드 노벨의 기일인 12월10일 스웨덴 스톡홀름과 노르웨이 오슬로에서 열린다. 지난 3일 생리의학상을 시작으로 물리학상, 화학상, 평화상, 경제학상이에 이어 이날 문학상까지 발표되면서 올해 노벨상의 주인이 모두 가려졌다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

올해 노벨문학상은 미국의 가수 겸 시인 밥 딜런(75)에게 돌아갔다. 스웨덴 한림원은 올해 노벨문학상 수상자로 밥 딜런을 선정했다고 13일(현지시간) 밝혔다. 딜런은 유대인 집안 출신이며 저항의 메시지를 담은 싱어송라이터로도 잘 알려져 있다. 노벨상 상금은 800만 크로나(약 11억원)이며, 시상식은 창시자 알프레드 노벨의 기일인 12월10일 스웨덴 스톡홀름과 노르웨이 오슬로에서 열린다. 지난 3일 생리의학상을 시작으로 물리학상, 화학상, 평화상, 경제학상이에 이어 이날 문학상까지 발표되면서 올해 노벨상의 주인이 모두 가려졌다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

올해도 어김없이 노벨 과학상 수상자들이 나왔다. 필자가 어렸을 때는 아인슈타인, 퀴리부인에 관한 위인전을 읽고 자라면서 과학의 꿈을 키웠다. 과학자가 장래 희망이었던 아이들이 많았던 시절이었다. 그런데 서울 하늘에서 제비가 사라지듯 언제부터인가 과학자가 꿈인 아이들이 사라졌다. 요즘 어린이의 꿈이 공무원, 심지어 건물주라는 말을 듣는 순간 나라의 장래에 대한 걱정부터 앞선다. 21세기 들어 이웃 일본에서는 노벨상 수상자가 부쩍 늘었다. 특히 지난 3년 동안에는 연속으로 물리학상, 화학상, 생리의학상을 받았다. 그런 소식을 들을 때마다 왜 우리나라에서는 아직 노벨상이 나오지 않는지, 또 언제 나올지 등을 묻는 질문들이 쏟아진다. 케이팝, 여자골프, 스마트폰에서는 세계 최고의 성과가 나오는데 과학에서는 일본이 1940년대에 이미 받은 노벨상을 왜 못 받고 있는가 하는 질문을 한다. 무엇이 필요한가에 대해서 이미 과학계에서는 반복적으로 하는 이야기이지만 때가 때이니만큼 쓴소리를 안 할 수 없는 상황인 것 같다. 우리나라 과학은 기본틀부터 잘못돼 있다. 과학을 기술의 도구로 여기고 단기적 결과만을 중시하는 풍조에서 기초과학은 상대적으로 초라해졌다. 무엇보다 인재 육성이 중요한데 소위 과학영재 교육은 원래 취지와는 다르게 작동하고 있고, 중·고등학교 과학 교육은 위기 상황이다. 사교육에 찌든 과학영재 교육은 창의성을 황폐화시켜놓고 있다. 고등학생들은 당장 입시 성적에 유리한 과목만 듣고 과학에 필요한 내용들은 기피하고 있다. 또 현장의 과학자들은 연구비를 비롯한 연구 생태계에 심각한 문제가 있다며 집단청원서를 내고 있다. 그러나 실제 과학정책에서는 정치권과 공무원 주위를 맴도는 정치화된 과학자들의 의견만이 크게 들린다. 영국에서는 이미 오래전인 1918년에 ‘연구비는 연구자들이 정하고 정치인이 결정하지 않는다’는 ‘할데인 원칙’을 천명했다. 올해 노벨 과학상 수상자 중 4명이 영국 출신이라는 것을 보더라도 이런 분위기가 중요하게 작용했을 것이란 생각은 억측일까? 우리나라에서는 정부 주도형 연구비 분배 정책에 따라 창의적인 연구를 가장 왕성하게 해야 하는 사람들이 연구비가 잘 나오고 논문이 잘 나오는 분야로 몰려가기 때문에 추격형 연구만 활성화돼 있다. 창의적 연구의 뒤를 쫓아 남 좋은 일만 하는 연구를 하는 셈이다. 우리 과학 생태계에서는 실패하는 것을 두려워하지 않는 창의적 연구자를 찾아보기 어렵다. 이런 환경에서 노벨상 수상자가 나온다는 것은 옳지 않다. 과학은 그렇게 되는 것이 아니다. 노벨상의 업적이 꼭 오랜 시간 걸리는 것은 아니다. 올해 노벨 물리학상을 받은 데이비드 사울레스와 마이클 코스털리츠의 성과는 1970년대 당시 30~40대의 소장학자들이던 그들이 몇 달 동안 수행했던 연구에서 나온 것이다. 정부와 언론의 주목을 받지도 못했다. 그 이후 과학계에서 명성은 있었지만 그들의 연구분야는 정부 차원에서 집중 육성하겠다는 선언이 나온 분야도 아니었다. 우리나라에서 과학을 대하는 방식은 완전히 잘못됐다. 정부에서 좋게 본 분야에 모든 연구비와 연구 인력이 집중될 정도로 갖다 주는 방식이었다. 아직까지 거대 과학을 제외하고는 전 세계에서 이런 방식으로 노벨상을 받은 적은 없다. 결국 연구 생태계가 심하게 교란돼 있고 황폐화된 사막 한가운데 겨우 나무 몇 그루를 심어놓은 모습이다. 이런 환경에서는 그 나무마저 고사할 수 있다. 이런저런 이유로 가까운 장래에 한국인의 노벨상 수상은 없을 것이다. 우리는 노벨상에 대한 기대를 접고 과학에 대한 긴 안목에서 묵묵히 일하고 지원해야 한다. 야구로 따지면 우리나라는 지금까지 번트와 도루만으로 점수를 잘 내서 순위가 올라간 것 같은 형국이다. 우승을 하려면 조직력과 홈런이 필요하다. 이를 위해서는 과학자들의 목소리를 존중해야 한다는 간단한 원칙 하나만 세우면 된다. 경희대 물리학과 교수

장 피에르 소바주 등 유럽의 과학자 3명에게 올해 노벨화학상이 돌아갔다. 이들은 ‘세상에서 가장 작은 기계’인 ‘분자기계’(molecular machine)를 개발했다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 5일 올해 노벨화학상 수상자로 분자기계를 설계·제작한 프랑스 출신 장 피에르 소바주(72·프랑스 스트라스부르대 명예교수), 영국 출신 프레이저 스토더트(74·미국 노스웨스턴대 교수), 네덜란드 출신 베르나르트 페링하(65·네덜란드 흐로닝언대 교수) 등 3명을 선정했다고 밝혔다. 노벨위원회는 “수상자들은 세계에서 가장 작은 기계를 개발했다”며 이들이 개발한 분자기계는 “새로운 물질, 센서, 에너지 저장 시스템 등 개발에 이용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 분자기계는 생명체에서 일어나는 기계적 움직임과 일상생활에서 볼 수 있는 기계적 움직임을 분자 수준에서 구현하기 위해 설계된 개별 분자 혹은 분자 집합체이다. 노벨위원회는 수상자들이 “움직임을 제어할 수 있는 분자를 개발했고, 이 분자들은 에너지가 가해질 경우 특정 임무를 수행할 수 있다”고 설명했다. 위원회는 또 “컴퓨터의 발달은 소형화 기술이 어떻게 혁명을 낳을 수 있는지를 보여준다”며 “이들의 연구는 화학에 새 지평을 열었다”고 의미를 부여했다. 이들의 연구는 향후 나노자동차 등 분자 수준의 초소형 기계를 만드는 등 앞으로 과학기술에서 큰 변화를 가져올 수 있을 것으로 평가된다. 프랑스 루이 파스퇴르대에서 수학한 소바주 교수는 1983년 분자기계를 처음으로 개발했다. 그는 고리 모양의 분자 2개를 전자를 공유한 원자들의 공유결합인 보통의 화학적 결합이 아닌 기계적 결합(mechanical bond)으로 묶어 사슬모양의 연결체인 캐터네인(catenane)을 만들어냈다. 이 상태에서 두개의 분자는 상대적으로 자유롭게 움직일 수 있다. 이어 1991년 스토더트 교수는 이 연결체를 얇은 분자축으로 꿰 축을 따라 움직이는 연결체인 로탁세인(rotaxane)으로 발전시켰다. 이를 기반으로 그는 분자 승강기(lift), 분자 근육, 분자 컴퓨터 칩 등으로 발전시켰다. 이들의 연구에 이어 페링하는 1999년 자외선을 쬐면 같은 방향으로 돌아가는 분자모터(motor)를 처음 개발했다. 이를 이용해 유리 실린더를 1만배나 빨리 회전시킬 수 있었고, 초소형 나노자동차를 고안했다. 노벨위원회는 “분자모터는 1830년대 전기모터와 비슷한 단계”라며 “당시 과학자들은 다양한 급회전 크랭크와 바퀴를 선보이면서도 전동열차, 세탁기, 믹서기 등으로 이어질 것을 알지 못했다”고 설명했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

2016년 노벨 화학상은 분자를 활용해 필요한 물질을 만들어 낼 수 있는 분자 집합체인 ‘분자기계’(molecular machines)를 설계하고 합성한 과학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 5일 올해 노벨 화학상 수상자로 장피에르 소바지(왼쪽·72) 프랑스 스트라스부르대 교수, 프레이저 스토다트(가운데·74) 미국 노스웨스턴대 교수, 베르나르트 페링하(오른쪽·65) 네덜란드 그로닝겐대 교수 등 3명을 선정했다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이 3명의 과학자는 머리카락 굵기보다 1000배 이상 작은 기계인 ‘분자기계’를 설계하고 합성함으로써 새로운 물질과 센서, 에너지저장장치를 개발하는 데 도움을 줬다”며 공로를 높이 평가했다. ●소바지, 분자기계 설계한 多분야 연구자 소바지 교수는 1944년 프랑스 파리에서 태어나 루이파스퇴르대에서 무기화학으로 박사학위를 받은 뒤 이산화탄소의 전기화학적 환원, 광합성반응 모델 같은 다양한 분야를 연구한 ‘다(多)분야 연구자’로 유명하다. 소바지 교수는 1983년 원자의 화학적 결합 방식인 공유 결합이 아닌 고리 형태로 기계적 방식으로 결합된 화합물 ‘캐터네인’을 합성해 분자기계 개발에 단초를 만들었다. ●스토다트, 합성화학 공로로 英서 작위 거대분자화학과 나노분야의 세계적 석학인 스토다트 교수는 1942년 영국 에든버러에서 태어나 1966년 에든버러대에서 박사학위를 받았다. 그는 영국과 미국을 오가며 합성화학 분야 발전에 기여한 공로를 인정받아 2006년 12월 엘리자베스 2세 영국 여왕에게서 기사 작위를 수여받았다. 스토다트 교수는 1991년 실 모양의 분자에 고리 모양의 분자가 끼어진 ‘로택산’이라는 물질을 합성해 분자기계의 가능성을 한층 높였다. ●페링하, 나노자동차로 분자기계 실현 페링하 교수는 1951년 네덜란드에서 태어나 1978년 그로닝겐대에서 합성유기화학으로 박사학위를 받은 뒤 1984년부터 모교에서 화학교수로 재직하면서 분자나노기술과 단일촉매 기술에 관한 연구를 해왔다. 1999년 분자모터를 합성해 자동차 바퀴처럼 연결해 ‘나노자동차’를 만들어 분자기계를 실현하기도 했다. 이덕환 서강대 화학과 교수는 “분자기계는 원자나 분자를 핀셋으로 집어다 이어 붙일 수 있다는 개념으로 화학적으로도 매우 재미있고 창의적인 일”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr