2017 노벨 과학상 수상자와 연구 업적을 낱낱이 파헤친 노벨상 가이드북!

우리 시대 최고의 학자에게 주어지는 영예인 2017 노벨상은 다이너마이트 발명가로 유명한 알프레드 노벨의 유산 3100만 크로나를 기금으로 1901년에 제정되어 시상을 시작한 이래 100여 년의 역사를 기록하고 있다.

'노벨상을 꿈꿔라 3'은 노벨 과학상을 받은 과학자들의 수상 과정과 배경, 업적 등 풍부한 지식을 담고 있어 그 해의 핵심 개념과 업적을 습득할 뿐 아니라 폭넓은 이해를 통해 사고력을 향상시키고 통합적 시각을 가지도록 도와준다. 책에서는 2017 노벨 과학상뿐만 아니라 노벨 평화상, 경제학상, 문학상의 전반적인 흐름과 더불어 노벨상이 발표되기 보름 전에 발표되는 이그노벨상 이야기까지 들려준다. 2017년에는 유체역학 부문에 한국인 수상자가 등장해 더욱 관심을 모았다.

2017 노벨 과학상은 모두 각각 3명의 연구자가 공동으로 수상했는데, ‘중력파’, ‘극저온전자현미경’, ‘생체시계’와 같이 친숙한 분야로 상을 수상했다. 2017 노벨 물리학상 수상자들은 중력파의 비밀을 밝힌 라이고를 설계하고 건설하는 데 기여했으며 40년간의 노력 끝에 중력파를 관측하는 데 성공했다. 2017 노벨 화학상 수상자들은 생체분자를 3차원 고화질로 보여 주는 ‘극저온전자현미경’을 개발한 공로를 인정받았다. 노벨 생리의학상 수상자들은 다양한 실험을 통해 여러 유전자들이 복합적으로 생체시계처럼 작동한다는 사실을 알아냈으며 세포마다 들어 있는 DNA에서 어떤 유전자들이 생체시계에 관여하는지 구체적으로 알아냈다.

이 책은 노벨상에 대한 친절한 가이드북이다. 이 책에서 알게 된 수많은 과학자들의 노력을 살펴보고, 노벨상에 관한 흥미로운 이야기를 들으면서 우리는 한국인 노벨상 수상자에 대한 희망 또한 품을 수 있을 것이다.

"2017년 이그노벨상 유체역학 부문에 한국인 수상자가 선정됐어요. 주인공은 미국 버지니아대 물리학과에 재학 중인 한지원 씨예요. 그는 고등학생 때 ‘약한 충격이 있을 때 커피가 넘치는 현상 연구’란 제목의 15쪽짜리 논문을 썼어요. 커피가 담긴 컵을 들고 걸을 때 어떻게 해야 덜 넘치는지 궁금증을 품고 직접 실험을 통해 연구했지요. 실험 결과 원통형 머그잔에 담겨 있을 때 와인 잔에서보다 더 많이 넘치는 것을 알 수 있었어요. 또 손바닥을 펼쳐 컵의 윗부분을 잡으면 중간이나 아랫부분을 잡을 때보다 커피가 덜 넘친다는 사실도 발견했지요. 윗부분을 잡으면 진동이 줄어들기 때문이랍니다. 시상식에서 그는 “연구는 당신이 몇 살인지, 얼마나 똑똑한지가 중요한 게 아니라 얼마나 많은 커피를 마실 수 있는지의 문제”라며 이그노벨상 수상자다운 유쾌한 수상 소감을 말했어요.('01 2017 노벨상'에서)

"2015년 라이고 연구팀이 처음 검출한 중력파는 두 개의 블랙홀이 충돌하며 하나로 합쳐지는 과정에서 나왔어요. 두 블랙홀은 각각 태양보다 36배, 29배나 무거운 천체들이었어요. 두 블랙홀은 약 13억 년 전 충돌했어요. 이때 중력파가 발생해 시공간을 따라 우주로 전파됐지요. 중력파는 다른 물질에 의해 성질이 변하거나 전파 속도가 느려지는 일이 거의 없어요. 그래서 소행성 같은 물질이 있어도 거의 영향을 받지 않고 빛의 속도로 뚫고 지나가지요. 중력파가 지나가면 시공간이 출렁거리며 변화가 생겨요. 지난 2015년 9월, 라이고 연구팀은 13억 년 전에 출발한 중력파가 지구의 시공간을 출렁거리게 하자 이를 감지했어요. 최초로 실제 중력파를 검출하는 데 성공한 거지요.('02 2017 노벨 물리학상'에서)

"극저온전자현미경은 세포나 수용액 속에 녹아 있는 생화학 분자의 구조를 고해상도 영상으로 직접 관찰할 수 있게 해 주는 장치예요. 수용액에 담긴 생화학 분자를 영하 200℃ 이하의 극저온 상태로 급냉각시킨 뒤 정밀 관찰하는 방식이지요. 단백질이나 바이러스와 같은 생체분자들이 자연스럽게 살아 있는 모습을 포착한 ‘스냅샷’을 얻을 수 있답니다. 노벨위원회의 새러 스노게루프 린세 위원장은 “이제 더 이상의 비밀은 없어졌다. 수상자들 덕분에 우리 세포의 구석구석, 체액 한 방울의 생체분자까지 복잡한 세부 사항을 있는 그대로 볼 수 있게 됐다”며 “이제 우리는 생체분자가 어떻게 형성되고 움직이며 협력하는지를 이해할 수 있다. 생화학의 혁명을 맞이하고 있는 것이다”라고 밝혔답니다('03 2017 노벨 화학상'에서)

"피어리어드 단백질이 많아지면 발현을 방해해 줄어들게 만들고, 너무 줄어들면 다시 유전자가 발현되도록 해 단백질을 많이 생성하게 만드는 피드백 작용으로 생체시계가 작동합니다. 지금도 수많은 전 세계 과학자들은 이 피드백 과정에 관여하는 미세한 작용들에 대해 추가적으로 연구하고 있답니다. 이 과정은 초파리뿐만 아니라 사람을 비롯한 포유류에서도 나타납니다. 전사와 번역 과정뿐 아니라 이미 만들어진 단백질이 변형되거나 분해되는 과정에서도 여러 가지 피드백 과정이 있으며, 이런 모든 과정들이 복합적으로 관여해 생체시계처럼 작동한다는 사실도 밝혀지고 있답니다. 이외에도 과학자들은 생체리듬이 깨지면 수면장애와 우울증, 면역성 질환이 생길 위험이 높아진다는 것을 밝혀내고, 이런 질환을 예방하고 치료하기 위해 생체리듬을 일정하게 유지하는 방법에 대해 연구하고 있어요. 또한 생체리듬을 깨뜨리는 환경적인 요인에 대해서도 연구하고 있지요.('04 2017 노벨 생리의학상' 본문 중에서)"

서울시정일보 손수영 기자 hmk0697@naver.com