기획·칼럼

“인류는 패러다임을 다시 바꿀 새로운 대응이 필요”

[과학과 기술 인터뷰대담] 서판길 한국뇌연구원 원장(2020 대한민국 최고과학기술인상 수상자)

<대 담> 류준영 머니투데이 정보미디어과학부 기자(과학과기술 편집위원)
           오승원 한국과학기술단체총연합회 기획관리본부장

‘대한민국 최고과학기술인상’은 분명 과학계 가장 큰 이벤트다. 셀 수 없을 정도로 많은 국내 과학자 중 1~2명 만을 선정, 커다란 상패와 과학계 최대 상금 3억 원을 가장 큰 무대에서 안겨주니 말이다. 과학자에겐 자부심, 나아가 가문의 명예다.

무대에 오른 수상자는 한결같다. 벅찬 감정에 말을 잇지 못하거나 끝내 흐느끼거나 때로는 눈물도 보인다. 이를 바라보는 청중들도 금세 눈시울이 붉어진다. 수상자들의 교집합은 성과도 성과지만 그 과정에서의 숱한 고뇌, 과학자로서 짊어져야 했던 무겁고 묵묵한 그 무언가가 자리한다.

올해 수상이 이전과 다르게 느껴졌던 지점은 과학자가 아닌 ‘지휘자’라는 위치였다. 시대를 이끌고 미래를 선도하는 ‘리딩(LEADING)의 과학’이 절실한 시점이었기 때문이다. 지휘자의 역할은 메시지와 결집이다. 필드에서 뛰는 연구자들을 대신해 고공 메시지를 전략적으로 던져야 한다. 올해 수상자인 서판길 한국뇌연구원장이 그러했다.

그를 만난 건 작년 ‘뇌과학 올림픽’으로 불리는 제10차 세계뇌신경과학총회(IBRO 2019) 때다. 그는 “중개자(mediator) 역할을 하느라 바쁘다”고 했다. 서 원장은 한국뇌연구원을 국제적 뇌연구기관으로 브랜딩 하는 게 자신의 생애 마지막 프로젝트라고 했다.

“그러려면 우수 인재와 기관을 우리 쪽으로 스카우트하거나 연결하는 세일즈가 필수”라고 했다. 그의 주문은 그때나 수상 후 인터뷰를 진행하는 지금이나 일관된다. “혼자 하는 연구가 아닌 함께하는 연구를 해라,”“학제 간 연구를 하라” 등.

이를 위해 서 원장은 작은 균열을 만든다. “기존 연구 방식으로는 원리 규명, 기전 연구만 가능하지, 우리가 일상에서 빠르게 적용하는 신약, 치료제, 예방 기법 적용에는 한계가 있어요. 인간에게서 드러난 생명 현상의 이상 증상, 질환의 원인을 다양한 실험 방식, 학제 간 중개 연구를 통해 보다 구체적으로 밝혀내야 합니다.”

연구의 본질은 그대로다. 다만 옛 시스템으로 움직이는 낡은 도구는 버리자는 거다. 서 원장은 후학들에게 낡은 도구를 버릴 용기를 가지라고 독려한다. 그것으로 그의 ‘다름’을 대하고, 그렇게 서 원장의 ‘원 팀(One Team)’ 슬로건은 힘을 받는다.

서 원장은 지난 40여 년 간 생체 신호전달 연구에 전념해 온 생명과학의 선구자다. 생명현상을 이해하는 기본 개념인 ‘생체 신호전달 기작’의 작동원리를 정립, 세계 생명과학계를 선도하고 있다. 그런 그의 연구 분야가 요즘 들어 ‘핫’하다. 신종 코로나바이러스감염증-19(코로나19)으로 생명과학도 전 세계적 전환기를 맞고 있는 탓이다. 시대가 변했다면 전략적 구상도 달라져야 한다. 이에 대한 그의 혜안이 이어질 인터뷰에 실렸다.

서 원장은 생체 신호전달 기작의 핵심효소인 PLC 매개 신호전달 과정을 분자, 세포 및 개체 수준에서 독립적·체계적으로 역할을 밝혀내 생명현상을 이해하는 새로운 패러다임을 정립함으로써 세계 과학계의 주목을 받았다. 또 생체 신호전달의 기본 개념을 확장해 줄기세포 분화의 정교한 조절 과정을 규명했고, 신호전달 과정의 불균형이 세포 성장 이상을 유도하여 암을 일으키거나, 뇌 신경 질환을 초래한다는 사실을 발견해 난치성 질환의 치료에 새로운 가능성을 제시했다. 서 원장은 매년 15편 내외의 논문을 발표하고 있으며, CiteScore(스코푸스 분석지표)에서 최근 10년간 발표한 논문의 80%가 상위 25% 이내에 오르는 등 최고 수준의 연구역량을 증명하고 있다. 연구논문의 우수성을 나타내는 ‘H-인덱스’는 ‘62’로 국내 의생명과학자 중 최고 수준이다. 끊임없는 연구 열정으로 생명과학 연구의 새 역사를 쓰고 있는 서판길 원장의 연구 이야기를 들어봤다.

서판길 한국뇌연구원 원장 ⓒ 한국뇌연구원

오승원 대한민국 최고과학기술인상 수상을 진심으로 축하드립니다. 수상 소감 부탁드립니다.

서판길 우선 이렇게 큰 상을 주신 문재인 대통령님과 과학기술정보통신부 최기영 장관님 그리고 심사위원분들께 감사드립니다. 국내 과학기술분야 최고의 명예와 권위를 자랑하는 이 상을 받을 수 있도록 저와 함께 연구현장에서 노력하고 도와주신 그리고 아낌없이 지원하고 격려해 주신 많은 분께 진심으로 감사드립니다. 40년간 과학자의 길을 걸어오며 우리나라 생명과학을 선도하고 세계적 위상을 제고하는 데 기여할 수 있어 매우 영광스럽기도 하고 자부심을 느낍니다.

대학을 졸업하고 생화학을 전공한 이후, 연구자로 오늘까지 살아오면서 국민이 주시는 과학기술계 최고의 상을 받게 되어 이 길을 선택하길 정말 잘했다고 생각합니다. 지금까지 제가 받아온 모든 연구비를 지원해 준 국민과 제 첫 출발인 포스텍을 설립한 포스코의 노력에 조금이라도 보답할 수 있게 되어 더 영광입니다. 우리나라 과학기술 발전을 위해 더욱더 노력하라는 말씀으로 알고, 앞으로도 초심을 잃지 않는 변함없는 자세로 꾸준한 연구를 통한 혁신 인재 양성과 국가 과학기술 성과 창출에 기여하도록 노력하겠습니다.

류준영 원장님께서 연구하신 분야는 생명현상에 대한 새로운 해석과 함께 각종 질병의 원인을 규명하고 나아가 치료법까지 개발 가능하기에 큰 관심을 받고 있습니다. 이러한 생명과학을 전공하고, 특히 생체 신호전달 연구에 도전하게 되신 이유는 무엇인지요.

서판길 분자 수준에서 생명과학연구는 1953년 노벨생리의학상을 받은 왓슨(Watson)과 크릭(Crick)의 DNA(유전자) 구조 발견으로 본격화됐습니다. 생명의 본체를 사람의 눈으로 확인할 수 있게 되면서 생화학·유전학의 발전과 분자생물학의 태동에 시초가 됐습니다. DNA 구조 발견 이후 생명과학은 방대한 발전의 역사를 써 가고 있습니다. 과학철학자 쿤(Kuhn)의 표현을 빌리면 생명과학 역사는 패러다임 전환의 역사라고 할 수 있습니다.

흑사병, 결핵, 암 등 인류 생존을 위협하는 공격에 인류는 바이러스의 발견, 아스피린 발명, 항암 유전자 발견 등 과학사의 한 획을 긋는 연구로 대응해 왔습니다. 최근 코로나19와 같은 바이러스 감염병이 새롭게 인류를 위협하고 있는데, 인류는 다시 패러다임을 바꾼 새로운 대응이 필요합니다. 이는 생명과학 연구의 영원한 숙제라고 할 수 있습니다. 이러한 관점에서 연구환경 집적화, 학제 간 연구, 데이터의 과학화 등을 통해 이제는 생명과학의 새로운 패러다임으로 생명현상을 총체적으로 이해하려고 합니다.

오승원 원장님께서 연구하고 계신 생체 신호전달 연구가 어떤 내용인지 쉽게 설명 부탁드립니다.

서판길 생명현상을 이해하는 가장 기본 개념인 신호전달 기작은 최근 생명과학에서 핵심 연구 분야입니다. 생명체는 시스템, 세포, 분자, 시스템 간에 소통 언어의 촉발자인 호르몬, 성장인자, 스트레스, 사이토카인 등과 같은 많은 세포 외부 자극을 받아 생체 안에서 일련의 연쇄반응을 일으키는데 이 과정을 신호전달이라고 합니다.

신호전달은 분자·세포 네트워크를 따라 형성되는 소통과 기능 조절 중심의 기작입니다. 세포 외부의 특이적 신호나 변화를 세포막 수용체가 인지하면 세포 내 단백질들이 체계적이고 역동적인 변화를 일으켜, 생리활성 분자의 합성 및 활성화, 유전자 발현, 세포 성장 및 분열 등 다양한 생체반응을 일으키게 됩니다.

저는 생체 신호전달 기작의 핵심효소인 포스포리페이즈 C(PLC)를 세계 최초로 뇌에서 분리정제하고 유전자를 클로닝(특정한 유전자만을 세포에서 꺼내는 기술)한 뒤, PLC를 매개로 하는 신호전달 과정을 분자, 세포 및 개체 수준에서 독자적·체계적으로 역할을 밝혔습니다.

또 저는 생체 신호전달의 기본 개념을 확장해 세포의 분화 및 성장은 정교한 소통으로 조절해 항상성을 유지하며, 이에 대한 신호전달의 불균형은 세포 성장 이상을 유도해 암이나 다양한 뇌질환을 일으킨다는 기작을 찾았습니다. 즉 신호전달의 문제가 생체 내의 소통과 항상성 이상을 일으키고 결과적으로 암, 당뇨, 뇌질환 등을 낳을 수 있는 것입니다. 이런 저의 연구성과는 질환의 진단·치료에 새로운 활용 가능성을 제시했습니다.

대표적 예로 뇌에서 흥분성 시냅스와 억제성 시냅스가 서로 협력해 신호전달의 균형을 이루는데, 두 기작이 불균형할 경우 조현병을 비롯한 여러 정신질환이 일어나게 됩니다. 이처럼 신호전달 기작은 우리가 겪고 있는 여러 질환의 원인을 규명하고 치료제를 개발하기 위한 가장 중요한 연구 분야라고 할 수 있습니다.

류준영 지금까지의 성과를 기반으로 앞으로 도전하게 될 연구는 어떤 내용인가요.

서판길 이제 생명과학 분야에서 기존 한계를 극복하고 빠른 성과 창출을 위해서는 새로운 개념을 적용해야 합니다. 저는 그동안 축적된 첨단 과학기술 기법 및 장비, 연구 고도화 플랫폼을 기반으로 지금까지 연구 결과를 데이터화해 이를 분석함으로써 세포나 동물에서 드러난 원리가 인간에게도 적용하는지 확인하는 연구 방식, 즉 데이터 기반 연구가 될 것입니다. 많은 의학정보의 근거가 통계에 기반을 두거나, 분자나 세포 수준의 연구 및 동물 실험에서 나온 정보가 대부분입니다. 이는 여러 가지 오류가 있을 수 있고 실제 인체에서는 다르게 작동할 수 있습니다. 그래서 저는 세포, 동물, 인체의 모든 데이터에 기반한 연구가 필요하다고 생각합니다. 저는 그동안의 경험을 바탕으로’혼자 하는 연구가 아닌 함께하는 연구’, ‘학제 간 연구’ 그리고 ‘데이터 분석을 통한 선순환 중개연구’에 주력하고자 합니다.

기존 중개연구 방식으로는 원리 규명, 기전 연구만 가능하며, 우리가 일상에서 빠르게 적용하는 신약, 치료제, 예방 기법 적용에는 한계가 있습니다. 인간에게서 드러난 생명현상의 이상 증상, 질환의 원인을 다양한 실험 방식, 학제 간과 중개 연구를 통해 보다 구체적으로 밝혀내야 합니다. 21세기 들어 빅데이터 분석과 인공지능(AI) 활용이 가능하기에 본격적으로 선순환 중개연구를 활성화해야 합니다.

오승원 연구와 더불어 과학기술 대중화와 인재 양성에도 힘을 쏟고 계시는데요, 연구자이자 스승으로서 함께 연구하는 학생들에게 강조하는 부분이 있다면 소개해 주십시오.

서판길 저는 연구원의 핵심가치로 ‘성장’과 ‘성숙’을 강조하고 있습니다. 우리나라가 산업화, 정보화 시대를 거치면서 엄청나게 성장했지만, 아직 성숙은 다소 아쉬운 면이 있다고 생각합니다. 성숙은 간단합니다. 서로 소통하고 배려하는 것입니다. 제 연구 분야가 세포 간의 소통을 핵심으로 삼듯 항상 이해하고 배움의 자세를 가져야 하겠습니다.

아프면 병원에 가야 하듯 항상 연구하고 배움에 있어 만족하지 말고 질문하며 노력해야 합니다. 그리고 스스로 지식을 얻기 위해 항상 토론하고 신지식인(Value-edited person) 가치관 아래 ‘독립적·독창적·주도적’ 연구역량을 확보해야 합니다. 그러기 위해서는 “없어 못 한다”, “안 된다”는 사고를 전환하고, 새로운 지식과 정보를 내 것으로 만들고 기존 사실과 틀에 항상 도전하는 혁신적 자세와 실패를 두려워해선 안 됩니다. 이러한 자세를 바탕으로 항상 ‘배운 인재’가 되지 말고 늘 새로운 것을 탐구하는 ‘배울 인재’가 되라고 강조하고 싶습니다.

저의 가까운 친구이자 2001년 노벨생리의학상 수상자인 영국 유니버시티칼리지 런던 팀 헌트 교수가 “과학자에게 즐거운 시간은 짧고, 좌절의 시간이 더 많은 법이다. 과학은 정말 좋아하는 사람만이 할 수 있고 과학으로 성공하려면 수도사처럼 일할 수밖에 없다”라고 했습니다. 이 말처럼 연구현장에서 늘 좌절하고 어려움을 겪지만 고민하고 또 고민해서 지식을 축적하고 경험을 쌓아야 합니다. 과학자는 항상 새로운 것을 찾는 사람이라 열정을 가지고 즐기면서 노력하기를 거듭 당부드립니다.

2020 대한민국 최고과학기술인상을 수상한 서판길 한국뇌연구원 원장은 지난 40여 년 간 생체 신호전달 연구에 전념해 온 생명과학의 선구자이자 끊임없는 연구 열정으로 생명과학 연구의 새 역사를 써나가고 있다. ⓒ 한국뇌연구원

류준영 연구자로서 연구철학, 좌우명 등이 있으시면 소개해 주세요.

서판길 ‘우공이산(愚公移山)’이라는 고사성어가 있습니다. 융통성 없이 한길만 고집하는 외골수 사람이라는 안 좋은 뜻도 있지만 저는 끊임없이 노력하고 또 노력하면 반드시 성과를 이뤄낼 수 있다는 뜻으로 생각합니다. 운이라는 것도 그냥 생기는 것이 아니라 부단한 노력과 정성의 결과라고 생각합니다. 또 발명가 에디슨이 “인생의 비극은 목표에 도달하지 못한 데 있는 것이 아니라, 도달하려는 목표가 없는 데 있다”라고 말한 바 있는데 이 말도 참 좋아합니다.

과학자는 끊임없이 새로운 것을 시도하고 집중력을 가져야 합니다. 연구에 실패하더라도 계속 횟수를 늘려 지식과 역량을 축적하고 또 그 속도를 높여 나아가야 합니다. 혁신은 많은 정보를 얻고 경험을 조금씩 축적해 가는 과정에서 이뤄집니다. 30년 동안 과학자로 나름 논문도 발표하고, 국가 R&D 정책 변화를 유도하는 등 다양한 활동을 했지만, 저 스스로는 아직도 많이 부족하다고 생각하고 있습니다. 이제는 젊은 신진 연구자들이 더 발전하고 성장할 수 있도록 길을 만들어 주는 산파(産婆) 역할을 다하고 싶습니다.

오승원 앞으로 원장님의 연구 분야에서 궁극적으로 도전하고 싶은 목표는 무엇인가요.

서판길 2018년 12월에 국책연구기관인 한국뇌연구원 원장으로 취임한 뒤 국가 뇌연구 활성화와 성과 창출을 위해 부단히 노력하고 있습니다. 작년부터 과학기술정보통신부, 대구광역시 등에서 예산을 지원받아 대학, 병원, 출연연, 산업체와 연계한 임상정보 기반 빅데이터 스테이션 구축, 첨단 뇌분석 장비 구축, 영국 킹스칼리지 런던 등 다양한 해외 유수 연구기관과 대학과의 협력연구도 강화해 나아가고 있습니다.

아직 인간 뇌에 대해서는 세계적으로 많은 투자와 노력이 있었지만 알려진 게 많지 않습니다. 미국, 유럽, 중국, 일본 등 많은 선진국에서 국가 단위의 프로젝트를 수행 중으로 뇌연구 선점을 위해 경쟁하고 있으며, 또 기존에 혼자 하는 연구의 한계를 넘어서기 위해 우리나라를 포함한 세계 주요국은 2017년부터 국제뇌연구협의회를 구성해 인류의 마지막 연구영역인 뇌를 연구하기 위해 혼신의 힘을 다하고 있습니다.

우리나라를 대표하는 뇌연구 전문 국책연구기관의 수장으로 국민의 세금으로 지원되는 연구비를 한 푼이라도 낭비하지 않고 올바르게 사용하며 이른 시일 내에 세계 선진국과 어깨를 나란히 하는 뇌연구 경쟁력을 갖추도록 방향을 잡고 연구역량을 강화하고 신진 연구인력을 키워내는 기반을 다지는 게 저의 임무라고 생각합니다.

앞으로 저에게 주어진 시간 동안 미래 첨단과학기술의 핵심인 뇌연구를 활성화해 국가 과학기술 발전을 선도하고 뇌와 관련된 산업을 만들어 일자리 창출 등 지역 경제발전에 기여하겠습니다. 무엇보다 국민들에게 실제로 도움이 될 수 있는 연구 결과를 만들어 내고자 합니다. 우리나라의 목표는 복지국가인데 이는 과학기술을 기반으로 하며 특히 의생명과학이 핵심입니다. 이러한 목표를 향해 늘 정진하겠습니다.

류준영 미래 과학자를 꿈꾸는 어린 학생들에게 도움 말씀 부탁드립니다.

서판길 지난 20세기까지 생명과학은 생명현상을 관찰하는 것에 그쳤습니다. 그러나 최근 사람의 유전자 염기서열이 밝혀지면서 생명현상을 일으키는 원인이나 결과를 분자 수준에서 과학적으로 해석이 가능하게 됐습니다. 그래서 생명현상에 대한 연구하는 것을 생물학이라고 하지 않고 생명과학이라고 하고 있습니다. 최근 추세는 다양한 분자들로 구성된 생명체의 해석이나 건강한 삶을 갈구하는 사람의 무한한 요구를 충족하기 위해 수학, 물리, 화학 등 기초과학적 접근과 생명 원리 기반에서 공학적 활용이 절실히 요구되고 있습니다.

이처럼 현재 과학은 과거와 달리 학제 간 연구를 기본으로 합니다. 생명과학을 전공했지만 타 분야에서 새로운 발견, 발명과 연구성과를 만들기 위해서는 항상 공부에 재미를 느끼고 탄탄한 기초를 바탕으로 호기심과 상상력을 키워나간다면 미래 훌륭한 과학자로 성장할 수 있을 것입니다. 어떤 공부를 하더라도 ‘learn the past, diagnose the present, create the future(과거를 배우고, 현재를 진단하고, 미래를 창조하자)’ 3가지를 준수한다면 과학자로서 자질과 능력을 키울 수 있을 것입니다.

또 후학들에게는 남보다 나으려면 남이 안 한 일을 하라, 혼자 하는 일이 아니라 분업해서 그리고 동료와 공유하고 함께 해라, 동반자와 같은 꿈을 꾸고 소통하라고 강조하고 싶습니다. 감사합니다.

* 이 글은 한국과학기술단체총연합회에서 발간하는 ‘과학과기술’로부터 제공받았습니다.

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