‘2012년 올해의 인물 - 연구부문’
김병동 서울대학교 명예교수 ․ 한국과학기술한림원 감사
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발문 : 고추의 매운맛 유전자인 ‘캡사이신 신세테이즈(CS)’를 세계최초로 발견해서 주목을 받았던 김병동 서울대학교 명예교수가 이제는 1953년 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 밝혀낸 DNA의 이중나선 구조를 초월한 새로운 구조를 발견하여 그 파급효과에 대해 상당한 기대를 모으고 있다. ‘꺾쇠호나선 진핵산(FBI DNA)’이 바로 그것인데 현재 전 세계 누구도 규정하지 못한 이 연구성과를 위해 김병동 교수는 은퇴한 이후에도 더욱 매진하고 있다. 이와 관련해 본지 이슈메이커는 김병동 교수를 ‘2012년 올해의 인물 - 연구부문’ 에 선정하여 그의 노고에 조금이나마 힘을 실어주길 바란다.
새로운 DNA 이론구조, ‘꺾쇠호나선 진핵산(FBI DNA)’의 발견
김 교수는 그의 저서 <아직도 풀리지 않은 이중나선 구조의 비밀>에서 ‘꺾쇠호나선 진핵산[FoldBack Intercoil (FBI) DNA]’이라는 새로운 DNA구조를 최초로 발견하고, 그에 대하여 전자현미경 사진과 공간 모형을 사용하여 그 특징을 면밀히 서술해 내는, 세계분자유전학적으로도 획기적인 발견을 했다. 이는 우리가 기존에 알고 있던 DNA 구조에서 한 걸음 더 나아가 새로운 구조가 형성될 수 있다. 또한 복제, 전사, 재조합, 전이 등 구조와 기능의 분자수준 작동원리가 통일적으로 해결될 것으로 기대를 모으는 연구 성과이다.
많은 전문가들이 ‘꺾쇠호나선 진핵산(FBI DNA)’이 얼마나 큰 파급효과를 가져올지 잘 알고 있지만 ‘꺾쇠호나선 진핵산(FBI DNA)’을 기존의 연구방법으로 규명하기에는 현실적인 한계점들이 있기 때문에 어느 누구도 쉽게 접근을 못하고 있다. 그럼에도 불구하고 국내에서 열리는 학회 등에 참석해 세계의 석학들과 꾸준히 대화를 나누고 있는 김병동 교수는 “그 사람들도 기존의 이론과는 다르다는 것을 알고 어떻게 연구를 해야 하는지 구상 중에 있습니다”라며 노벨상 수상자인 예일대 토머스 스타이츠(Thomas Steitz, 2009년 노벨화학상 수상) 교수와 만찬에서 만나 연구방법에 대해 상당히 심도 있게 논의했다고 밝혔다. 김 교수가 속해 있는 한국과학기술한림원에서도 최근 각 국가간의 한림원 공동심포지엄이 있었는데 당시에도 많은 노벨상 수상자가 방문했다. 특히 스탠포드대 로저 콘버그 (Roger Kornberg, 2006년 노벨화학상 수상) 교수는 당시 심포지엄에서 김 교수에게 들었던 내용의 요소를 가지고 발표하는 것을 보고 세계적인 석학들도 상당한 관심을 보이고 심각하게 생각하고 있다는 걸 느꼈다고 말했다. 문제는 국내에서는 이런 연구를 할 수 있는 준비된 사람들이 별로 없고 오히려 외국에서 이를 규명하고 아이디어를 내서 연구나 사업을 시작하면 우리 힘으로 해내자는 지금까지의 김 교수의 노력이 물거품이 되는 것이다. 김 교수는 “우리나라에서 규명을 하자니 그동안의 준비가 부족해 시간이 너무 오래 걸립니다. 이번 연구 결과가 인정을 받으려면 미국이나 영국으로 나가야 하는데 그렇게 되면 국내에서는 남의 잔치를 보는 꼴이 되어 현재로서는 딜레마가 큽니다”라고 말했다. 그는 이번 ‘꺾쇠호나선 진핵산(FBI DNA)'은 그냥 넘길 수 없다며 무슨 일이 있어도 반드시 우리나라에서 발전시켜야 한다고 강조했다.
닷붙여 그는 “생명과학의 핵심은 DNA, 즉 유전자입니다. 이제는 우리가 DNA 연구 분야에서 주도권을 잡아야 할 때라고 생각합니다”라며 이번 연구 결과는 기존에 있던 DNA 연구 결과를 180도 다르게 재조명해야 할 정도로 파급효과가 크기 때문에 이를 가슴에 품고 키워나갈 젊은 과학자들의 행보가 무엇보다 중요하다는 소신을 밝혔다.
‘꺾쇠호나선 진핵산(FBI DNA)’ 규명에 대한 식지 않는 열정
김병동 교수는 ‘꺾쇠호나선 진핵산(FBI DNA)’이 규명이 될 경우 우리에게 마스터키의 역할을 할 것이며 기존에 이와 관련해서 활동하던 연구자들은 기존의 연구개념을 재정립해야 할 것이라고 말했다. 중요한 점은 이러한 연구결과의 핵심이 아직은 김 교수의 머릿속에만 있을 뿐 글로 표현해서 규명하는 데는 오랜 시간이 걸린다는 것이다. 현재 여러 곳에서 ‘꺾쇠호나선 진핵산(FBI DNA)’과 관련된 증거가 포착되고 있지만 그것을 정리해서 일목요연하고 심도 있게 글을 쓰려면 꽤 오랜 시간과 노력을 요구하는 작업이기 때문이다. 그렇기 때문에 김병동 교수가 ‘꺾쇠호나선 진핵산(FBI DNA)’을 규명하는 작업을 하려면 여러 학회뿐만 아니라 국가적으로도 지원이 절실히 필요한 때이다.
김 교수는 현직에 있을 때는 대학원생들의 도움을 받아 많은 문제를 해결할 수 있었지만 지금은 혼자서 ‘꺾쇠호나선 진핵산(FBI DNA)’에 대한 다양한 연구 내용을 규명하려 하니 굉장히 힘든 상황이라며 뭔가 엉킨 실타래를 풀기 위해 노력하고 있지만 혼자서 하기에는 분명 한계가 있다는 고충을 토로했다. 이에 반해 우리나라 학계는 아직 한국에서 ‘꺾쇠호나선 진핵산(FBI DNA)’의 연구결과가 노출되는 것을 불편해 한다며 우리가 먼저 ‘꺾쇠호나선 진핵산(FBI DNA)’에 대한 연구결과를 충분히 이해하고 받아들여서 선도적인 역할을 할 때를 대비해 준비해야 한다고 강조했다. 무엇보다 김 교수가 발견하고 한국에서 규명할 기회를 놓쳐버리면 우리는 또다시 백년 이백년 그들의 학문에 종속될 수밖에 없다고 말했다. 그는 “이번 연구결과는 단순한 과학 논문 하나가 아니라 관련된 모든 사업이나 교수 임용 등 여러 곳에 영향을 끼칠 만큼 역사적으로 중요한 문제입니다. 지금 당장은 힘들어도 꼭 우리가 과학주권을 확보하여 기존의 판을 바꿔야 합니다.”라고 말했다.
이 분야 세계적 석학들은 애써 외면하는 척 하고 있으나 과학적 진리가 세계에 번져나가는 것은 순식간에 일어날 수 있다. 문제는 아직도 유학, 학위논문, 논문출판 등 거의 대부분의 과학기술 전문성을 선진국에 의존해야 하는 우리로서 그들의 눈치를 보지 않을 수 없고 정면대결로 이러한 연구결과를 규명하는 것을 상당히 부담스러워 하는 것이 우리 과학계의 현실이다. 실제 외국 학자들의 눈치를 보면서 고정관념의 틀을 깨지 못하고 소극적인 대처로 일관하는 우리의 현실을 지켜보면서 김병동 교수는 홀로 외로운 싸움을 지속하고 있었다. 어떻게 보면 정말 우직하고 미련한 싸움이겠지만 지금 누군가는 꼭 해야 될 싸움이기도 하다. 김 교수는 한국유전체학회, 한국식물생명공학회, 한국미토콘드리아학회, 한국생화학회, 핵산학회, 한국세포분자생물학회 등에 가서 ‘꺾쇠호나선 진핵산(FBI DNA)’에 관련한 강연을 거듭하면서 ‘꺾쇠호나선 진핵산(FBI DNA)'의 내용과 그 생명과학적 의의와 앞으로의 연구방향 조망 등을 알리기 위한 노력을 게을리 하지 않고 있다.
‘캡사이신 신세테이즈(CS)’에 대한 재정립 필요
김 교수가 신경 쓸 문제는 ‘꺾쇠호나선 진핵산(FBI DNA)'뿐만이 아니다. 현직에 재직할 당시 주 연구 분야였던 고추의 매운맛 유전자인 ‘캡사이신 신세테이즈(CS)’도 마찬가지다. 그가 고추연구에 대해 기본 베이스를 잡아주고 현장에서 올바른 일을 진행하던 당시와는 달리 ‘캡사이신 신세테이즈(CS)’ 연구도 ‘그’라는 중심이 사라지니 제자리 걸음에 머물고 있다. 국가적 차원에서 진행되던 연구가 지금은 상당부분 지연되고 있는 것이다. 김병동 교수는 “조금씩 바로잡기 위해서 노력은 하고 있지만 아직 전체적인 그림이 나오지는 않습니다. 연구자들과 실무자들이 ‘캡사이신 신세테이즈(CS)’에 한 마음으로 노력해야 하는데 그렇지가 못한 것 같습니다”라며 자신이 직접 연구실에 남아 연구를 주도하지 못하는 아쉬움을 토로했다. 그는 오히려 일본과 인도가 활발히 움직이고 있고 브라질과 아르헨티나등 남미를 비롯해 외국에서 ‘캡사이신 신세테이즈(CS)’에 대한 연구 제의가 많이 온다며 우리나라에 연구할 수 있는 근거가 있는 상황이라면 좋겠다는 바람을 나타냈다. 그는 우리가 ‘캡사이신 신세테이즈(CS)’에 대한 국제연구소를 설립해서 직접 관리하고 일할 수 있는 근거를 만들어줘야 꾸준히 우리가 주도권을 쥐고 나아갈 수 있음을 시사했다. 김 교수는 2009년 제임스 왓슨(James Dewey Watson, 1962년 노벨 생리의학상) 박사를 만나 의미심장한 얘기를 들을 수 있었다. 왓슨 박사는 대한민국에서 진행된 고추 분자유전학 연구에 대해 ‘항암성분인 캡사이신 연구는 예방에 중점을 두고 있는 연구’라며 그동안 암환자들만을 대상으로 발암 유전자에 대한 연구로 암과의 전쟁을 선포했던 자신들의 연구 방향이 잘못됨을 시인했다. 왓슨은 암연구에 대한 논리가 거꾸로 나갔었다며 대한민국의 예방의학 논리를 바탕으로 연구를 진행할 것을 시사했다. 이는 김 교수가 바라는 대로 우리나라 과학기술분야가 세계의 중심이 될 것을 암시하는 첫 걸음의 신호탄이다.
끝나지 않는 교육자로서의 삶
비록 작은 체구에 온화한 미소를 머금고 있는 김병동 교수이지만 그는 그가 연구한 고추처럼 작은 고추가 맵다는 것을 몸소 보여주고 있었다. 현직에서 은퇴한 이후에도 대한민국 과학계를 위해 꾸준히 연구를 거듭하고 ‘꺾쇠호나선 진핵산(FBI DNA)’과 ‘캡사이신 신세테이즈(CS)’에 대한 식지 않는 열정으로 많은 힘을 쏟고 있는 것이다. 연구자로서의 삶도 벅차보이기만 한 그가 지난 5월 분당 중앙고등학교에 2005년 노벨상 수상자인 세계적인 화학자 로버트 그럽스(Robert H. Grubbs) 박사 초청 강연회를 열어 많은 주목을 받았다.
미래 대한민국 과학자를 꿈꾸는 어린 학생들을 대상으로 강연을 다니며 그들의 눈높이에 맞춘 교육프로그램을 개발하는 등 후진 과학인재의 양성을 위해 교육자로서 마지막 열정을 불태우고 있는 것이다. 김 교수는 당시를 회상하며 “어린 학생들이 상당히 열광적이라 무척 감명 깊었습니다. 그들의 반응을 보고 제 몸에 전율을 느꼈습니다. 그리고 학생들의 굉장한 목마름을 느꼈어요!”라고 표현했다 김 교수는 과학이란 것이 인간에 대한 호기심과 자연에 대한 경외심으로부터 출발한 것인데 어떤 한 사람이 호기심을 가지고 한 분야를 꾸준히 파고들다보면 위대한 발견과 발명을 얻게 되는 것이 역시 과학이라고 설명했다. 그는 “어린 학생들에게 이런 탐구하는 마음을 키워주고 꾸준한 훈련을 통해 과학기술의 창조의 과정에 대한 이해심을 높여주는 방향으로 과학교육을 제시하고 싶습니다”라고 말하며 사회와 인류에 중요한 공헌을 하고 있는 과학기술분야에서 어린 과학 인재들의 양성에 지속적으로 큰 힘을 기울일 것을 약속했다.
대한민국의 한 국민으로서 그리고 우리나라 과학이 발전하길 바라는 작은 마음을 담아 김병동 교수와 같은 이들이 정년에 상관없이 끊임없는 연구를 거듭하며, 우리나라 과학계를 이끌어갈 많은 인재들을 양성해 미래 대한민국에 밝은 빛을 비춰주길 기대한다.
