9월 23일, 빌럼알렉산더 왕세자가 국제 과학자 프란츠울리히 하르틀, 랄프 슈타인만, 로자몬드 매키터릭, 데이비드 틸먼, 마이클 토마셀로에게 하이네켄 과학상을 수여했습니다. 이 상은 네덜란드 왕립 예술과학아카데미(KNAW)가 주관하며, 각 수상자에게 15만 달러의 상금이 함께 수여됩니다.
격년제로 열리는 세계적 권위의 과학상
다섯 개의 하이네켄 과학상은 생화학·생물물리학, 의학, 환경과학, 역사학, 인지과학 분야에서 뛰어난 업적을 남긴 개인에게 격년으로 수여됩니다.
생화학·생물물리학 부문: 프란츠울리히 하르틀
이 상의 주인공은 독일 마르틴스리트 막스플랑크 생화학연구소 소장인 프란츠울리히 하르틀(Franz-Ulrich Hartl) 교수입니다. 그는 세포 내 단백질 접힘에서 '샤페론 단백질'이 하는 역할에 대한 선구적인 연구로 수상했습니다.
단백질은 올바른 3차원 구조를 갖추어야만 세포 내 과정을 조절할 수 있습니다. 하르틀의 연구 덕분에 우리는 단백질이 저절로 그 구조로 접히는 것이 아니라는 사실을 알게 되었습니다. 그는 많은 단백질이 샤페론 단백질, 즉 다른 단백질이 접히도록 돕고 접힌 상태를 유지하게 하는 단백질에 의존한다는 사실을 발견했습니다. 1990년대 전반기 <em>네이처(Nature)</em>에 발표한 관련 논문들은 단백질이 어떻게 형성되는지를 연구하는 급성장 분야인 단백질 생합성의 기본 원리를 크게 재편했습니다.
단백질의 접힘과 풀림을 깊이 이해하는 것은 매우 중요한 의미를 지닙니다. 예컨대 접힘 메커니즘에 이상이 생기면 파킨슨병, 헌팅턴병 같은 신경퇴행성 질환이 발생합니다. 하르틀과 그의 연구진은 이러한 메커니즘 규명을 계속하고 있으며, 언젠가 샤페론 단백질의 힘을 질병 치료와 바이오테크놀로지 분야의 단백질 생산에 활용할 수 있기를 희망하고 있습니다.
프란츠울리히 하르틀은 수많은 국제상을 받았으며, 독일 과학아카데미 회원이자 미국 예술과학아카데미 외국 명예회원, 일본 생화학회 명예회원입니다.
의학 부문: 랄프 슈타인만
이 상은 미국 뉴욕 록펠러대학교의 랄프 슈타인만(Ralph Steinman) 교수에게 돌아갔습니다. 그는 면역계에서 수지상 세포(dendritic cell)가 하는 역할을 발견한 공로로 수상했습니다.
병원성 세균이나 바이러스가 몸에 침입하면 T세포가 달려가 이를 파괴하고, B세포는 항체를 만들어냅니다. 그러나 오랫동안 이러한 면역 반응이 어떻게 시작되는지는 알려져 있지 않았습니다. 1973년 랄프 슈타인만과 세포생물학자 잔빌 콘이 완전히 새로운 유형의 세포, 바로 수지상 세포를 발견하면서 비로소 실마리가 풀렸습니다.
수지상 세포는 위병사처럼 행동합니다. 병원체가 나타나면 일부를 파괴한 뒤 그 조각들을 다른 세포들에게 제시하고, 다른 세포들이 병원체를 인식해 대응하도록 만듭니다. 나아가 T세포와 B세포의 반응을 지휘하기도 합니다. 슈타인만이 수지상 세포의 존재를 밝혀낸 이후, 이 세포가 면역계의 지휘자로서 얼마나 결정적인 역할을 하는지 점점 더 분명해졌습니다. 이 통찰은 감염병, 암, 자가면역질환, 알레르기, 장기이식 거부반응 등 수많은 질병의 연구와 치료에 매우 중요합니다.
랄프 슈타인만은 이전에도 앨버트 래스커 기초의학연구상, 뉴욕시장 과학기술 우수상 등을 수상한 바 있습니다.
역사학 부문: 로자몬드 매키터릭
이 상은 영국 케임브리지대학교의 로자몬드 매키터릭(Rosamond McKitterick) 교수에게 수여되었습니다. 그녀는 카롤링거 왕조에 대한 우리의 인식, 그리고 그 시대 정치·종교·학문이 서로 얽혀 있던 방식에 대한 근본적인 재해석을 이뤄낸 공로로 수상했습니다.
역사학자들은 오랫동안 북유럽에서 읽고 쓸 줄 아는 사람이 극소수였고 문화가 주로 구전으로 전달되던 긴 시기 이후, 11세기에 비로소 문자 해독 능력이 다시 융성했다고 믿어 왔습니다. 매키터릭은 이 통설을 뒤집고, 문자 문화의 부흥이 무려 3세기나 앞선 샤를마뉴 시대에 일어났다고 주장했습니다.
그녀는 카롤링거 시대에 많은 아이들이 학교에 다녔으며 읽는 능력이 사회 피라미드 깊숙한 곳까지 보급되었음을 입증했습니다. 군주가 서면으로 명령을 내렸고, 귀족들은 수도원에 도서관을 기증했으며, 전 노예들은 자유민으로서의 삶을 증명하는 서면 증서를 받았다는 사실이 밝혀졌습니다. 매키터릭은 부족한 사료만으로도 샤를마뉴와 그 제국이 어떤 모습이었는지, 그들이 자신들의 과거를 어떻게 바라보았는지, 정치·종교·학문이 어떻게 연결되어 있었는지를 최대한 온전하게 그려냈습니다.
로자몬드 매키터릭은 뛰어나면서도 친근한 연구자이자 교육자로 알려져 있으며, 주제와 접근 방식의 다양성으로 유명한 한 갈래의 역사 연구 전체와 그 이름이 연결됩니다.
환경과학 부문: 데이비드 틸먼
이 상은 미국 미네소타대학교의 데이비드 틸먼(David Tilman) 교수에게 수여되었습니다. 그는 수학적 이론, 실험실 연구, 현장 실험을 결합해 생물과 환경의 상호작용을 연구하는 생태학에 근본적인 기여를 한 공로로 수상했습니다.
생태계의 여러 종이 제한된 먹이를 두고 경쟁할 때 어떤 종이 살아남고 어떤 종이 밀려날까? 먹이원 경쟁 이론은 수학적 모델을 바탕으로 이에 대한 예측을 내립니다. 이 이론은 대부분 틸먼의 공이며, 1980년대 초부터 거의 모든 생태학 교과서의 필수 내용이 되었습니다.
틸먼은 직접 이 이론을 식물계에 적용해 생물 다양성이 생태계를 더 안정적으로 만든다는 사실을 밝혀냈습니다. 최근에는 천연 초지가 헥타르당 곡물 에탄올이나 대두 바이오디젤보다 더 많은 바이오에너지를 제공한다는 사실도 발견했습니다. 풀에서 바이오에너지를 추출하는 것은 경제적으로 유리할 뿐 아니라 더 지속 가능합니다. 풀은 대기에서 더 많은 CO<sub>2</sub>를 흡수하고, 곡물과 대두와 달리 인간의 식량 작물이 아니기 때문입니다.
저명한 과학정보연구소(ISI)는 틸먼을 두 차례(1990~2000년, 1996~2006년) '10년간 가장 많이 인용된 환경과학자'로 선정했습니다. 그는 미국 국립과학재단, 국가연구위원회, 백악관 대통령 과학기술 자문위원회 등 수많은 기관에서 위원으로 활동했습니다.
인지과학 부문: 마이클 토마셀로
이 상은 독일 라이프치히 막스플랑크 진화인류학연구소의 마이클 토마셀로(Michael Tomasello) 교수에게 수여되었습니다. 그의 연구는 영장류의 인지 과정 전반, 특히 인간의 언어 습득 과정에 대한 이해를 크게 높인 공로로 인정받았습니다.
토마셀로의 연구 영역은 원숭이의 인지 과정부터 영유아의 발달심리학과 언어 습득까지 폭넓게 이어집니다. 그에 따르면 인간과 원숭이의 본질적인 차이는 인간이 어린 나이부터 원숭이가 잘 못하는 일, 즉 타인의 입장에 서서 상대방이 무엇을 지각하고 생각하는지 아는 능력을 지닌다는 점입니다. 사람들이 서로의 의도를 파악할 수 있다는 이 원리가 언어 습득의 기초이기도 하다고 그는 설명합니다.
인간과 유인원의 능력 차이, 그리고 아이들이 언어를 배우는 방식에 대해서는 아직 결론이 나지 않았으며, 토마셀로 자신이 가장 먼저 이를 강조합니다. 그럼에도 그의 독창적인 아이디어는 이론적으로나 경험적으로 탄탄한 기반 위에 있으며, 인지 과정에 대한 더 나은 이해에 크고 혁신적인 기여로 널리 인정받고 있습니다.
토마셀로는 1997년 구겐하임 펠로십, 2009년 헤겔상 등 수많은 상을 받았습니다.
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노벨상과의 인연
하이네켄상은 1964년 처음 수여되었으며, 당시에는 생화학·생물물리학 부문 하나뿐이었습니다. 다른 부문들은 1980년대와 1990년대에 추가되었습니다. 하이네켄상은 세계에서 가장 권위 있는 국제 과학상 중 하나로 꼽히며, 의학·생화학·생물물리학 부문 수상자 11명이 이후 노벨상을 수상하기도 했습니다.
