2018 노벨 과학상 수상자와 연구 업적 파헤치기

해마다 전 세계가 노벨상이 발표되는 순간을 주목하는 이유는 무엇 때문일까? 아마 노벨상이 우리 시대 최고의 학자에게 주어지는 영예이기 때문일 것이다. 2018 노벨상 수상의 영광은 누구에게 돌아갔는지 그 수상자와 연구 업적을 낱낱이 파헤친다!

들어가며

01 2018 노벨상
여성 과학자와 공동 수상이 많아진 2018 노벨상
2018 노벨 과학상
2018 이그노벨상
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02 2018 노벨 물리학상
2018 노벨 물리학상, 세 명의 주인공을 소개합니다!
몸 풀기! 사전지식 깨치기
빛이란 무엇인가? · 레이저의 시작은 아인슈타인으로부터
본격! 수상자들의 업적 1: 빛을 잡아라! 광학 집게
입자가 빛에 이끌린다? · 레이저로 살아 있는 세균을 잡아라
본격! 수상자들의 업적 2: 고출력 레이저 시대를 열다! 처프 펄스 증폭(CPA)
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03 2018 노벨 화학상
2018 노벨 화학상, 세 명의 수상자를 소개합니다!
몸 풀기! 사전지식 깨치기
몸속 화학반응의 촉매제, 효소! · 효소는 활성 에너지를 DOWN! · 효소 자물쇠에 맞는 열쇠 기질과 합체! ·
효소로 김치 만들고, 청바지 탈색도 하고! · 효소의 진화-코알라가 유칼립투스 잎을 먹을 수 있는 이유 ·
돌연변이: 효소의 오류? 혹은 진화의 비밀?
본격! 수상자들의 업적
실험실에서 유도진화를 이끌어내다!·박테리아로 원하는 단백질을 만들다! ·
파지 디스플레이로 항체의 진화를 유도하다!
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04 2018 노벨 생리의학상
2018 노벨 생리의학상, 두 명의 수상자를 소개합니다!
몸 풀기! 사전지식 깨치기
병균으로부터 우리 몸을 지키는 군대, 면역계 · 최초의 백신, 천연두 바이러스 잡다 · ‘내가 바로 병원균이다’,
세균과 바이러스 · 골수에서 만들어져 흉선에서 분화·선천 면역 vs. 후천 면역·면역세포 패밀리 ·
B세포 VS. T세포
본격! 수상자들의 업적
암은 돌연변이 유전자 때문에 생겨 · 부작용 낮추는 표적 항암제는 내성 생기기 쉬워 ·
부작용과 내성 없는 면역 항암 치료법
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참고 자료

한국연구재단에서 분석한 결과, 최근 10년간 노벨 과학상에서 여성 수상자의 비율은 이전보다 화학상에서 약 3.7%, 생리의학상에서 약 20.0% 증가한 것으로 나타났어요. 한국창의재단에서는 2008년 이후 노벨 과학상에서 전체적으로 여성 수상자가 늘고 있는 원인을 분석했어요. 첫 번째 원인은 노벨위원회를 비롯해 세계 과학계에서 여성 과학자에 대한 편견이 줄었기 때문이라고 설명했어요. 과학계에서, 특히 생리의학 관련 분야에서 여성 과학자의 비중이 늘고 있다는 사실도 두 번째 원인으로 꼽았답니다. 앞으로 노벨 과학상 수상자 중에 여성 과학자의 비율이 더욱 증가할 것이라는 전망이지요.
<01 2018 노벨상> 중에서2018 노벨 물리학상은 광학 집게와 라식수술 등에 활용할 수 있도록 레이저 기술을 혁신적으로 발전시킨 세 명의 과학자들에게 돌아갔어요. 미국 벨연구소 아서 애슈킨 전 연구원, 프랑스 에콜 폴리테크니크 제라르 무루 명예교수, 캐나다 워털루대학교 도나 스트릭랜드 교수가 주인공이지요. 아서 애슈킨 박사는 빛을 도구로 작은 입자를 움직이는 광학 집게 기술을 개발해 레이저의 새로운 활용을 개척한 공로를 인정받았어요. 제라르 무루 명예교수와 도나 스트릭랜드 교수는 고출력 레이저 시대를 연 새로운 레이저 기술(CPA)을 개발한 공로를 인정받았답니다. 한편 아서 애슈킨 박사는 ‘최고령 노벨상 수상자’로, 도나 스트릭랜드 교수는 ‘55년 만의 여성 노벨 물리학상 수상자’로 각각 화제를 모았어요.
<02 2018 노벨 물리학상> 중에서노벨위원회는 2018년 10월 3일 미국 캘리포니아공과대학교 프랜시스 아널드 교수, 미국 미주리대학교 조지 스미스 교수, 영국 케임브리지대 MRC 분자생물학연구소 그레고리 윈터 연구원을 노벨 화학상 수상자로 선정했다고 발표했어요. 세 명의 과학자는 살아 있는 생물을 화학적 공법으로 변화시켜 사람이 원하는 물질을 얻는 기술을 개척한 공로를 인정받았지요. 아널드 교수는 효소의 유도진화를, 스미스 교수와 윈터 박사는 항체와 펩타이드의 파지 전시법을 개발했어요. 이 방법들로 만들어진 생체 단백질은 새로운 약이나 바이오 연료들을 개발하는 데 유용하게 쓰였답니다.
<03 2018 노벨 화학상> 중에서2018년 10월 1일(현지 시간), 스웨덴 카롤린스카 의대 노벨위원회는 노벨 생리의학상 수상자로 일본 교토대학교 혼조 다스쿠 명예교수와 미국 엠디(MD)앤더슨암센터 제임스 앨리슨 교수를 선정했다고 밝혔어요. 면역 항암제의 원리를 발견한 공로를 인정한 것이지요. 하지만 두 사람이 한 연구실에서 함께 연구한 것은 아니에요. 그들이 알아낸 면역 항암제의 원리는 서로 다르지만, 암세포를 억제하는 방법을 찾아냈다는 공통점이 있어요. 바로 종양세포를 공격하도록 면역계를 자극하는 원리이지요.
제임스 앨리슨 교수와 혼조 다스쿠 교수는 각각 CTLA-4와 PD-1에 대한 항체를 만들어 T세포가 잘못된 브레이크를 풀고 암세포를 정상적으로 공격할 수 있도록 하는 방법을 찾아냈어요. 즉 두 과학자가 개발한 면역 항암 치료법은 기존의 화학약물이나 표적 항암제가 암세포를 직접 공격하는 것과 달리, 우리 면역계가 암세포를 스스로 찾아서 효과적으로 제거하도록 도와준답니다. 그만큼 정상 세포 공격으로 인해 생기는 탈모나 백혈구 감소 같은 부작용도 없고, 약물에 대한 내성이 생기는 문제점도 해결한 셈이지요. 또한 면역 항암 치료법을 한번 사용하면 암세포를 없애도록 기억된 면역세포들이 오랫동안 몸속에 남아 있어, 수년간 완치 효과를 낼 수 있어요.
-<04 2018 노벨 생리의학상> 중에서

■ 2018 노벨 과학상, 누가 왜 받았을까?
《노벨상을 꿈꿔라 4》는 매년 발표되는 노벨상에 대한 친절한 가이드북으로, 2018 노벨 과학상뿐만 아니라 평화상, 경제학상을 수록했으며 노벨상 발표 보름 전에 발표되는 이그노벨상까지 수록했다. 특히 이번 노벨 과학상 수상자에는 여성 과학자와 공동 수상이 많아졌는데, 그 이유와 수상자들의 이야기가 꼼꼼하게 분석되어 실렸다.
2018 노벨 과학상은 물리학상, 화학상, 생리의학상 모두 생물학 및 의학에 기여한 업적을 높이 평가했다. 이는 분야 간 경계가 허물어지고 있다는 뜻이기도 하다. 노벨 물리학상은 레이저를 자유자재로 구사할 수 있게 만든 과학자 세 명이 받았고, 노벨 화학상은 효소와 항체 생산 방식을 획기적으로 바꾼 과학자 세 명이 받았다. 노벨 생리의학상은 우리 몸속 면역세포의 암 치료 능력을 높여 차세대 항암제를 개발한 과학자 두 명이 받았다. 이들 수상자들의 이야기를 통해 과학이라는 분야에 누구나 쉽게 성큼 다가갈 수 있는 계기가 될 것이다.
노벨 평화상은 전쟁 중에 일어나는 범죄와 싸우고 피해자의 정의를 지킨 사람들이 받았다. 콩고민주공화국의 외과 의사인 드니 무퀘게는 자국 내 성폭력 피해 여성을 도운 공로로, 이라크의 여성 인권 운동가 나디아 무라드는 이슬람 수니파 극단주의 무장단체인 IS의 성폭력 만행을 고발한 공로로 수상했다. 2018 노벨 경제학상 수상자로 선정된 미국 뉴욕대학교 폴 로머 교수는 거시경제학의 새 분야인 ‘내생적 성장 이론(Endogenous Growth Theory)’을 도입한 공로를 인정받았으며, 공동수상자로 선정된 미국 예일대학교 윌리엄 노드하우스 교수는 기후변화의 경제적인 효과에 대해 연구한 공로를 인정받았다. 이들은 기후변화와 이에 대한 해결책을 장기적이고 거시적으로 분석해 전 세계 경제의 지속 가능한 성장에 대한 해법을 제시했다.
이 책에는 노벨상이 발표되기 보름 정도 전에 발표되는 이그노벨상 이야기도 수록되었는데, 2018년에는 의학상, 인류학상, 화학상, 경제학상, 의학교육상 등 10개 분야에서 시상이 이뤄졌다. ■ 2018 노벨 과학상 수상자들의 주요 업적
1950년대 이후 과학기술이 발전하고 분야가 세세해짐에 따라, 각 분야끼리 섞이는 융합 학문이 많아지면서 공동연구가 늘어나 2018년처럼 공동연구 수상자가 늘어났다.
2018 노벨 물리학상은 광학 집게와 라식수술 등에 활용할 수 있는 혁신적인 레이저 기술을 만든 세 명의 과학자가 받았다. 극초단 고출력 레이저를 개발한 제라르 무루 명예교수와 도나 스트릭랜드 교수, 초정밀 레이저를 활용하는 기술을 개발한 애슈킨 박사가 그 주인공이다. 아서 애슈킨 박사는 ‘최고령 노벨상 수상자’로, 도나 스트릭랜드 교수는 ‘55년 만의 여성 노벨 물리학상 수상자’로 화제를 모았다.
2018 노벨 화학상은 효소 등 단백질을 이용해 친환경 연료와 의약품을 만든 공로로 프랜시스 아널드 교수, 조지 스미스 교수, 그레고리 윈터 연구원에게 수여됐다. 아널드 교수는 효소의 유도 진화를, 스미스 교수는 파지 디스클레이를, 윈터 연구원은 치료용 항체를 개발한 공로가 인정되었다.
2018 노벨 생리의학상은 면역 항암 치료법을 개발해 획기적인 암 치료법을 찾아낸 두 과학자에게 돌아갔다. 우리 몸에서 면역계가 면역반응을 스스로 억제?조절하는 기작을 이용해 암을 치료하는 방법을 알아낸 제임스 앨리슨 교수와 혼조 다스쿠 명예교수가 그 주인공이다. 이들이 개발한 항체는 현재 암을 치료하는 약으로도 상용화되어 수많은 사람을 살리고 있다. ■ 물리학, 생화학 및 생리의학 분야의 새 획을 그은 노벨상에 대한 친절한 가이드북
2018 노벨 물리학상, 노벨 화학상, 노벨 생리학상을 받은 과학자들의 공통점은 눈에 보이는 단기간의 성과보다는 오랜 기간 꾸준히 연구한 성과가 빛을 발했다는 것이다. 이들의 연구 업적을 통해 영예로운 노벨상 수상자를 배출하기 위해서는 기초학문에 대한 투자를 과감히 확대해야 할 뿐만 아니라 연구자 개개인의 끊임없는 열정과 의지가 필요함을 알 수 있다.
《노벨상을 꿈꿔라 4》는 2018 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. 이 책에서 알게 된 수많은 과학자들의 노력을 살펴보고, 노벨상에 관한 흥미로운 이야기를 들으면서 우리는 한국인 노벨상 수상자에 대한 희망 또한 품을 수 있을 것이다.