미스테리 끄새

youtu.be/E0yIFh6dqPI 당대의 DNA를 연구하는 학자들 간에는 DNA의 구조가 일종의 나선 형태라는 생각이 우세해지고 있었다. 노벨상을 이미 수상한 폴링이 가장 앞서고 있었는데 그는 모형을 만들고 있었지만 3중나선으로 생각하고 있었다. 크릭과 왓슨도 DNA가 3중나선이라는 생각하에 모형을 만들고 있었다. 왓슨과 크릭은 1951년 런던의 한 회의에서 프랭클린이 엑스선 사진을 발표하며 DNA 가닥의 기본적인 크기와 형태에 대해 발표하는 것을 들었다. 이때 크릭과 왓슨은 폴링처럼 3중 나선을 기초로 하여 만든 모형을 프랭클린에게 보여주었다. 프랭클린은 곧바로 DNA가 나선구조일리 없다며 모형의 문제점들을 지적했다. 왓슨과 크릭도 자신의 모형에 결점이 많다고 생각하던 참이었으므로 프랭클린에게 공동..

youtu.be/h_jgDM5KSKE 핵산 구조를 밝히는데 도전장을 던진 사람은 1954년에 이미 노벨 화학상을 수상한 라이너스 폴링(Linus pauling)이다. 그는 우선 자신이 노벨상을 수상하게 한 분야인 X선 회절 연구를 참조하여 분자의 축소 모형을 만들려고 시도했다. 그러나 그는 커다란 분자는 여러 번의 연결로 다양한 대칭을 이룰 것이라는 기존 학자들의 일반적인 관념에 문제가 있음을 발견했다. 폴링은 나선형이 ‘당량(當量)이지만 비대칭인 두 물체의 일반적 관계’를 표현한다는 것을 깨달았다. 단 하나의 세포 속에 들어 있는 DNA를 풀어서 직선으로 펼치면 그 길이가 무려 2.4미터에 이른다. 특히 살아 있는 모든 세포의 생식에서 중요한 역할을 담당하는 어떤 단백질 물질이 나선형 가닥처럼 생겼음을..

youtu.be/IGM0ZoIC7YM 부모의 형질이 자손에게 전달되는 유전의 메커니즘은 오랫동안 사람들이 가져 온 궁금증의 하나였다. 사실 우리들은 모두 부모와 어딘가를 닮았다. 아주 빼다 박은 얼굴도 있기 때문에 부모와 닮은 점이 많지 않으면 돌연변이라는 말도 한다. 오죽하면 김동인의 『발가락이 닮았다』라는 소설에서 주인공은 자신과 발가락이 닮았다는 것을 발견하고서 자신의 자식이 틀림없다고 만족하기까지 한다. 그만큼 부모의 형질이 자식에게 유전된다는 것을 잘 보여주는 실예이다. 과거의 학자들은 개인의 유전적 특성이 부모에게서 자녀에게로 전달되는 피나 다른 유체(fluid)에 의해서 유전된다고 생각했다. 이것이 바로 혈족(blood relative)같은 용어가 쓰이는 이유이다. 물론 이렇게 믿게 된 요인..

youtu.be/fZwVrYBW6zM 리센코, 맥클린토크의 형질변경 이론은 20세기에 들어서 유전자분야가 이룩한 2가지 업적으로 일컬어진다. 또 다른 연구는 왓슨과 크릭의 DNA 나선구조 발견이다. 맥클린토크의 형질변경이론이 민주진영과 공산진영의 이데올로기 싸움으로 범벅이 되어 엄청난 비난을 받았지만 오히려 그 때문인지 그녀는 새 시대를 연 과학자들인 파스퇴르, 멘델, 퀴리, 다윈, 아인슈타인 등과 함께 위대한 탐험가, 개척자, 발견자들 부류에 합류한다. 형질변경이론이 얼마나 과학계에 큰 비중을 갖고 있는지 알려주는 대목이다. 맥클린토크가 최초의 논문 발표로부터 무려 32년이나 지나서 노벨상을 수상한 것도 색다른 기록에 들어간다. 형질변경에 있어 리센코는 맥클린토크와 궤를 같이하므로 리센코가 노벨상을 받..

youtu.be/jzFMUx0mBFk 1859년 다윈이 발표한 『종의 기원』에서 설명한 진화론의 논지는 생존 경쟁과 적자생존에 의한 자연 도태 원칙에 의해 종의 진화가 이루어진다는 것이다. 즉 양친의 생식세포의 단순한 결합으로 서로 형질(形質)이 다른 개체를 낳는다는 것이다. 그러나 진화론의 문제점은 바로 적자생존을 위한 변위가 자손에게 쉽사리 전달되지 않는다는 이론 즉 ‘획득형질’은 쉽게 유전되지 않는다는 것이 정설로 인정되고 있었다는 점이다. 서양의 창조론자들은 성경에 적힌 대로 신이 모든 생물을 창조했다고 주장하고 이를 ‘참’으로 인정해야한다고 주장했다. 반면에 진화론자들은 인간도 비슷한 종들인 공통 조상에서 유래했다고 주장했다. 진화론자들은 인간은 몇 백만 년 전에 인간과 원숭이의 공통 조상에서 ..

youtu.be/myYN71q7sOQ 우리나라는 지금껏 과학 분야의 노벨상 수상자를 한 명도 배출하지 못했다. 가장 큰 이유로 우리나라의 기초과학이 약하다는 점을 꼽는다. 그런데 놀랍게도 일제강점기의 우장춘(禹長春, 1898〜1959)은 우여곡절의 파란만장한 일생으로 점철되었고 한국의 열악한 여건 속에서 분투하다가 사망했지만 노벨상에 가장 근접했던 장본인이다. 우장춘에 대한 ‘과학기술인명예의전당’에 적힌 우장춘의 업적으로 보아도 그의 공로를 알 수 있다. ‘우장춘은 ‘종의 합성’이론을 실험적으로 입증하여 세계 유전육종학의 발전에 이바지한 과학자다. 그는 한국전쟁으로 피폐해진 조국 땅에 홀로 돌아와 채소를 비롯한 감자, 귤 등의 우량종자를 개량하여, 종자 생산과 자급을 실현하는 데 결정적으로 기여했다. 또..

youtu.be/bA7DN5YDOFk 이휘소는 미국에서 그야말로 바쁘게 지내면서 연구에 몰두했고 특히 ‘힉스’ 입자를 주력 연구로 삼았다. 힉스는 원자핵 속에 있는 강력이 어떻게 생겨나는지 하는 문제와 관련이 있다. 1976년 지미 카터가 미국 대통령이 되자 한국과 미국의 상황은 그야말로 한 치도 모르게 악화되고 있었다. 카터는 박정희를 독재자라 비난하며 주한 미군을 철수하기 시작했다. 이에 질세라 박정희는 국산 미사일을 개발하고 핵무기 개발을 비밀리에 추진하기 시작했고 해외유치과학자들을 불러들이기 시작했다. 박정희는 이휘소에게도 편지를 보내 핵무기 개발을 도와 달라고 요청했다. 이휘소는 박정희의 제안을 거절하고 그 동안 수행하고 있던 소립자 물리학 연구에 더욱 몰두했다. 그런데 이휘소는 1977년 6월..

youtu.be/dJR_CwIWtSQ 이휘소 박사의 노벨상 이야기는 추후에도 계속 등장하므로 이휘소의 업적을 다시 부연하여 설명한다. 현재 물리학자들은 자연계를 구성하는데 4가지 힘이 존재한다고 말한다. 중력, 전자기력, 약력과 강력이다. 학자들은 이들 4가지 힘을 하나로 엮는 ‘통일장 이론’에 매진하고 있다. 1967년 스티븐 와인버그 박사는 전자기력과 약력을 식 하나로 설명할 수 있는 이론을 발표했다. 이것을 줄여서 ‘전약 이론’이라 부르는데 이 이론을 발전시킨 것이 ‘게이지 이론’이다. 전자기적 힘을 실어 나르는 입자를 게이지 입자라고 하는데 빛의 알갱이인 광자가 대표적인 경우이다. 이 게이지 입자의 행동을 이론적으로 설명한 것이 바로 게이지 이론이다. 게이지 이론에는 결정적인 문제가 도사리고 있었..

youtu.be/vIuI2fqIvfs 1964년에 이휘소는 그의 지도교수 클라인과 자발적인 대칭성의 부서짐에 관한 논문을 발표하여, 소립자의 질량의 존재를 규명하는 힉스 메커니즘이 등장하게 하는 데 크게 기여하였다. 소립자들은 게이지 입자(빛알, 글루온 등)라 불리는 입자들을 공유하면서 상호작용을 하는데, 이때까지 확립된 게이지 이론만으로는 자연스럽게 질량의 존재를 설명할 수 없었다. 국소 게이지 대칭성을 갖는 라그랑지 안에는 게이지 보존의 질량항이 없으므로, 설령 사람의 손으로 끼워 넣는다고 해도 그것은 국소 게이지 변환에 대해 불변성을 갖지 않아 국소 게이지 대칭성을 위반하게 된다. 따라서 자연스럽게 게이지 보존은 질량이 없어야 한다는 결론이 나온다. 한편 난부 요이치로와 제프리 골드스톤 박사 등은 ..

youtu.be/kWASs-J9zik 한국에서 노벨상을 거론하면서 많은 사람들이 이휘소(李輝昭, 1935〜1977) 박사를 거론한다.이휘소 박사의 죽음이 당대의 정치 역학 즉 한국과 미국의 핵폭 제조에 관련되는 것을 볼 때 미국이 자동차 사고를 빙자하여 살해했을 가능성이 높다는 것이다. 이휘소박사는 20세기 후반 입자물리학에서 자발적으로 대칭성이 부서진 게이지 이론의 재규격화와 참(charm)입자를 예견했는데 이는 당시 소립자 물리학 발전에 큰 획을 긋는 공헌이다. 이 연구업적을 토대로 7명의 과학자들이 노벨상을 수상했으므로 이휘소 박사가 젊은 나이에 사망하지 않았다면 분명히 노벨물리학상을 받았다는 것이다. 노벨상은 아무리 탁월한 업적을 보이더라도 사망한 사람에게는 수여하지 않는다. 한국전쟁 유학생 가운..