노벨상을 꿈꿔라

<노벨상을 꿈꿔라> 우리나라는 왜 노벨 과학상 수상자를 배출하지 못할까?
청소년들이 노벨상을 꿈꾸려면 어떻게 해야 할까?
2015년 노벨 과학상 수상자와 연구 업적을 낱낱이 파헤친 노벨상 가이드북!

노벨상은 스웨덴 과학자 알프레드 노벨이 만들었다. 노벨은 거대한 폭발력을 가진 다이너마이트를 발명했다가 수많은 인명 피해를 유발하는 바람에 ‘죽음의 상인’이라고도 불렸다. 죄책감을 떨쳐내지 못했던 노벨은 재산의 90퍼센트 이상을 노벨상 제정과 수상에 사용하라는 유언을 남겼다. 노벨상은 사후 5년이 지난 1901년부터 물리학, 생리의학, 화학 등 과학 분야와 문학, 평화 부문을 합쳐 5개 분야에서 수상자를 선정하기 시작했다. 2015년 노벨상은 10월 5일 생리의학상을 시작으로 6일 물리학상, 7일 화학상, 8일 문학상, 9일 평화상이, 마지막으로 12일에 경제학상이 결정됐다.
해마다 10월이면 노벨상 이야기로 대한민국이 떠들썩하다. 노벨상은 우리에게 항상 아쉬움과 부러움을 동시에 준다. 이웃나라 일본에서 수상자가 나오면 은근한 질투심까지 생기기도 한다. 올해는 중국에서 노벨상 수상자가 나와서 더욱 그렇다. 2015년 10월 5일, 2015 노벨상 수상자가 처음으로 발표됐다. 바로 노벨 생리의학상의 주인공인 투유유와 윌리엄 캠벨, 오무라 사토시가 그들이다. 이들은 기생충과 말라리아 등의 감염병을 막기 위해 혁신적인 연구를 한 공로를 인정받아 노벨 생리의학상 수상자로 선정됐다. 투유유 교수는 중국인 과학자로는 처음으로 노벨 과학상을 수상했다.
노벨상 수상자가 발표되면 온 나라가 기쁨의 도가니에 빠지기도 하고, 아쉬움에 뒤덮이기도 한다. 2015년 10월 한 달간 우리나라 뉴스에서 가장 많이 나오는 노벨상 관련 기사의 주제는 ‘왜 우리나라에는 노벨 과학상 수상자가 나오지 않는가?’이다. 안타깝게도 우리나라는 아직 노벨 과학상 수상자를 한 명도 배출하지 못했다. 과학상이 아닌 노벨 평화상을 받은 김대중 전 대통령이 유일하다. 그렇다면 도대체 노벨상이 무엇이기에 이렇게 우리가 그토록 염원하는 것일까? 이 책은 우리가 잘 안다고 생각하지만 노벨상에 잘 모르는 것들에 관해 흥미진진한 이야기를 들려주며 노벨상의 세계로 우리를 초대한다.

노벨상을 2번 이상 받은 사람부터 노벨상을 거부한 과학자까지,
우리가 몰랐던 노벨상에 대한 흥미진진한 사실들!

노벨상 시상식은 다른 시상식과 비교해 몇 가지 특별한 점이 있다. 우선 시상식 날짜와 시간이 매년 12월 10일 오후 4시 30분으로 정해져 있다. 바로 노벨이 사망한 날짜와 시간에 맞춰 노벨상 시상식을 진행하기 때문이다. 노벨상은 어느 나라에서 가장 많이 받았을까? 노벨상은 300개가 넘는 수상을 한 미국을 선두로, 영국, 프랑스, 독일 등 유럽의 여러 나라들과 일본, 중국, 심지어 인도, 파키스탄 등 동양의 여러 나라들이 노벨상을 수상했다. 실제로 노벨 과학상을 수상한 나라는 40개국을 넘었다. 한국은 노벨 평화상을 한 번 받았을 뿐, 과학상은 받은 적이 없다. 노벨상을 수상한 국가들을 살펴보면 우리가 거론할 수 있는 대부분의 선진국, 중진국들은 거의 다 포함돼 있고 한국만 유일하게 빠져 있다.
우리는 노벨상에 대해 얼마나 알고 있을까? 이 책은 우리가 잘 몰랐던 노벨상과 관련한 흥미로운 사실을 들려준다. 한 번도 받기 힘든 노벨상을 두 번 이상 받은 사람이 있을까? 과학자 퀴리 부인은 1903년에 노벨 물리학상을, 1911년에는 노벨 화학상을 받았다. 미국의 물리학자로 반도체 연구 및 트랜지스터 개발에 공헌한 존 바딘이 1956년과 1972년에 노벨 물리학상을 영국의 생화학자 프레더릭 생어가 1958년과 1980년에 노벨 화학상을 받았다. 노벨상을 제때 받지 못한 과학자도 있다. 아돌프 히틀러는 1937년 모든 독일인의 노벨상 수상을 금지했다. 이 때문에 독일의 유기화학자 리하르트 쿤(1938년 화학상)은 수상자로 선정이 되고도 상을 받지 못했다. 그래서 제2차 세계대전이 끝나고 난 뒤 상과 메달을 받을 수 있었다. 이밖에도 1964년에는 노벨 문학상 수상자인 장 폴 사르트르와 1973년 평화상 수상자인 북베트남의 레둑토 등이 개인의 신념이나 정치적 상황 때문에 스스로 노벨상을 거부한 적도 있다.
이 책은 또한 노벨상을 패러디해 만든 이그 노벨상의 생생한 이야기도 들려준다. 이그 노벨상은 미국 하버드대학교의 유머과학 잡지사에서 기발한 연구나 업적에 대해 주는 상으로 노벨상을 풍자해 만들었다. ‘다시 할 수도 없고 해서도 안 되는’ 기발한 연구나 업적을 대상으로 매년 10월경 노벨상 발표에 앞서 수여된다. 2015년에는 삶은 달걀을 날달걀로 바꾸는 실험을 한 과학자, 포유류가 방광을 비우는 데 걸리는 시간을 측정한 과학자, 벌에 쏘이면 신체 어느 부위가 가장 아픈지 고통을 지수화한 과학자 등에게 이 상이 돌아갔다. 우리는 이 책을 통해 노벨상에 얽힌 흥미로운 사실과 과학자들에 대한 새로운 정보를 두루 익힐 수 있다.

수십 년간 중성미자, 기생충과 말라리아, DNA복구 과정을 탐구하다!
2015 노벨 과학상 수상자들의 주요 업적!

2015년 노벨 생리의학상은 기생충과 말라리아 등의 감염병 연구에 혁신적인 공을 세운 세 명의 과학자에게 돌아갔는데, 이 중 한 명이 투유유 중국중의학연구원 명예교수다. 투유유 교수는 중국 국적으로 해외 유학을 한 적이 없는 중국 토종 과학자라는 점에서 더욱 세간의 이목을 집중시켰다. 투유유 교수는 1972년 개똥쑥으로부터 ‘아르테미니신’이라는 천연물질을 발견했다. 이후 아르테미니신이 말라리아 퇴치에 효과가 있음을 과학적으로 밝혀냈다. 함께 생리의학상을 받은 이들은 윌리엄 캠벨 미국 드루대 교수, 오무라 사토시 일본 기타자토대 교수다. 캠벨 교수와 오무라 교수는 1979년 ‘아버멕틴’이라는 천연물을 발견해 아프리카와 중남미에서 유행하는 ‘회선사상충’을 박멸할 수 있는 길을 열었다.
2015 노벨 화학상에는 생명의 기본이 되는 DNA가 잘못됐을 때 스스로 복구되는 메커니즘을 밝혀낸 토마스 린달 영국 프랜시스크릭연구소 명예연구원과 폴 모드리치 미국 듀크대학교 생화학과 교수, 아지즈 산자르 미국 노스캐롤라이나대 생화학과 교수 등 세 사람이 선정됐다. DNA 염기체는 태어날 때부터 일정한 순서로 배열돼 있지만 후천적인 환경에 의해 달라지기도 한다. 독성물질에 노출되거나 가혹한 환경에 거주할 경우 DNA가 손상돼 각종 질병이 생기고 수명이 단축될 수 있다. 이번에 노벨화학상을 수상한 세 명의 연구자들은 이 같은 과정에서 상세한 분자 수준에까지 DNA 복구 시스템이 어떻게 기능하는지를 규명해냈다. 토머스 린달은 DNA 스스로 잘못된 염기체를 잘라내고 새로운 염기체로 대체하는 현상을 발견했고, 모드리치는 한 쌍으로 이뤄진 DNA가 서로의 염기체 중에서 짝이 맞지 않는 부분을 고치는 현상을 규명했다. 산자르는 자외선으로 손상된 DNA는 염기체뿐만 아니라 뉴클레오티드 성분까지 복구한다는 사실을 밝혀냈다.
2015년 노벨 물리학상은 ‘중성미자’ 질량을 입증한 카지타 다카아키 일본 도쿄대학교 교수와 아서 맥도널드 캐나다 퀸스대학교 교수에게 돌아갔다. 노벨상위원회는 이들이 중성미자가 진동해 또 다른 중성미자로 변한다는 것을 발견해 우주 기원은 물론 입자물리학에 대한 이해를 높였다고 평가했다. 이 책은 20~30년 이상 한 분야를 집중적으로 연구해온 과학자들의 노력과 연구 성과를 알기 쉽게 풀었다는 점이 특징이다. 어려워 보이는 이론과 용어를 쉽게 풀어 설명했고, 멀게만 느껴지는 중성미자, DNA 복구과정을 참신한 일러스트로 이해할 수 있다. 아울러, 기생충과 말라리아 퇴치라는 인류의 숙원을 실현하고 있는 과학자들의 노력을 생생하게 담았다.

한국은 왜 노벨상 수상자를 배출하지 못할까?
우리에게 노벨상이 중요한 이유!

중국인 과학자 투유유 교수가 노벨 생리의학상을 수상하면서 국내 과학자들의 부러움을 샀다. ‘우리나라는 언제 노벨상을 받을까’에 대한 관심도 덩달아 커졌다. 투유유 교수는 ‘개똥쑥’으로 불리는 ‘칭하오’를 통해 항말라리아제를 개발, 말라리아 환자의 사망률을 획기적으로 낮추는 데 기여한 공로로 노벨상을 받았다. 2015년 노벨상 수상자 공통점은 모두 80세를 넘긴 노학자라는 것과 30~40년 전의 업적으로 상을 받았다는 점이다. 또한 수상자들 대부분이 30대부터 독립적인 연구를 시작해 40~50대에 업적을 내고 노학자가 된 후 노벨상을 수상했다. 세계가 깜짝 놀랄만한 업적을 이루고도 저명한 학자가 되는 기간이 20년 이상 걸렸다. 이는 눈에 보이는 단기간의 성과보다는 꾸준히 바탕부터 뒤쫓아야 얻을 수 있는 연구 결과라는 것을 이 책은 보여준다.
가장 영예롭다는 노벨상 수상자를 배출하기 위해서는 기초학문에 대한 투자를 과감히 확대해야 한다고 전문가들은 목소리를 높인다. 임동욱 과학칼럼니스트는 “과학 전체의 거대한 시각에서 수상자들의 연구는 하나의 조그만 성과에 불과하지만 인류에게는 난치병 극복과 우주의 기본구조 규명이라는 커다란 이익을 가져다줬다. 올해도 우리나라는 노벨상을 배출하지 못해 안타까움을 자아냈지만 학문 자체 발전을 위해 그리고 인류를 위해 노력한다면 언젠가 저절로 영예가 주어지지 않을까.”라며 우리의 노벨상 가능성을 긍정적으로 바라보기도 했다.
이 책의 2장에는 영광 한빛원자력발전소 근처에 검출기를 설치하고 중성미자 관측 실험을 진행하고 있는 국내 연구진의 노력이 소개되어 있다. 어딘가에 숨어서 오랜 시간동안 새로운 발견을 위해 사투를 벌이는 국내 과학자들의 노력을 보면, 우리도 머지않아 노벨상을 수상할 수 있을 것 이라는 기대를 가져본다. 이 책에서 알게 된 수많은 과학자들의 노력을 들여다보고, 노벨상에 관한 흥미로운 이야기를 들으면서 우리는 한국인 노벨상 수상자에 대한 희망 또한 품을 수 있다. 그런 면에서 이 책은 노벨상에 대한 친절한 가이드북이자 희망의 메시지다.

본문 속으로
2015년 노벨 과학상은 물리학, 화학, 생리의학 이렇게 총 3개 분야에서 8명의 과학자들이 받았어요. 8명의 과학자들은 인류의 난치병 극복과 우주의 기본 구조 규명을 위해 연구해왔지요. 이 책은 이 과학자들이 평생을 바쳐 연구해온 과학 업적을 여러분에게 들려주기 위해 쓰였어요. 하지만 노벨 과학상 연구를 이해하기란 어른들에게도 매우 어려운 일이랍니다. 그러니 한번 읽다가 어렵다고 저 방구석으로 던져버리지 말고, 처음에는 쓱 한번 훑어보세요. 포기하지 말고 전체 내용을 파악한 뒤에는, 시간을 두고 다시 읽어보세요. 이때는 이해가 되지 않는 부분을 다시 한 번 찬찬히 읽어보는 거예요. -24쪽

아직도 많은 과학자들이 중성미자의 정체를 알아내기 위한 연구에 도전하고 있어요. 일본의 카미오칸데를 비롯해 남극 대륙 얼음 속이나, 미국의 미시간 호수 밑, 프랑스와 이탈리아 국경의 몽블랑 터널 속 등에서 수많은 과학자들이 중성미자 검출장치로 중성미자의 정체를 알아내기 위해 한창 연구 중이지요. 중성미자의 다음 비밀을 풀 과학자는 누구일까요? 다음번에 또 중성미자의 비밀을 들려줄 과학자라면, 노벨 물리학상의 주인공이 될 가능성이 크겠죠? 중성미자가 품고 있는 비밀은 아직도 무궁무진하답니다. 어때요, 여러분들도 중성미자의 비밀을 풀고 노벨상에 도전해볼래요? -77쪽

스웨덴 생화학자인 토마스 린달과 미국의 생화학자인 폴 모드리치, 터키 출신의 생화학자인 아지즈 산자르는 손상된 DNA를 세포가 어떻게 복구하는지를 밝혀냈어요. 세 과학자는 이 업적을 인정받아 2015년 노벨 화학상을 받았답니다. DNA는 정확히 어떤 성분이며 어떻게 생겼을까요? 어떻게 유전정보를 담고 있으며, 어떻게 유전정보대로 동식물을 만들고 생명을 유지할까요? DNA에 대한 재미있고 다양한 이야기와 이번에 노벨 화학상을 받은 세 과학자가 밝혀낸 손상된 DNA 복구 메커니즘에 대해 차근차근 알아볼까요? -81쪽

투유유 교수는 개똥쑥에서 아르테미시닌 성분만 추출해 약을 만들었어요. 그리고 위험을 무릎 쓰고 본인과 동료 연구원들이 직접 먹어보는 임상 실험까지 거친 결과, 1971년 드디어 말라리아 치료제인 ‘칭하오쑤’를 개발하는 데 성공하지요. 이 약은 1990년대부터 말라리아 치료제로 널리 쓰이기 시작했어요. 약을 먹고 나면 48시간 안에 몸 안에 있는 말라리아 원충들이 모우 죽었어요. 또 다른 어떤 치료제보다 열을 빨리 내려주었지요. 게다가 클로로퀸 치료제에 내성이 생겼던 말라리아도 이 약으로 치료가 가능했답니다. 투유유 교수의 연구로 지난 2004년에 95만 명이던 말라리아 사망자 수가 2013년이 되면서 58만 명으로 줄었어요. 특히 말라리아로 죽는 어린이들의 수도 크게 줄어들었지요. -144쪽