HOME  >  라이프

올해의 노벨 자연과학상 수상자들

화학상, 생리의학상, 물리학상

  • 2014-10-16 08:25:38

“살아있는 나노세계” 밝힌 화학상 수상자들

올해 노벨화학상을 받은 에릭 베치그(54살) 미국 하워드휴즈의학연구소 박사, 슈테판 W 헬(52살) 독일 막스플랑크생물물리화학연구소 박사, 윌리엄 E 머너(61살) 미국 스탠퍼드대 교수 등 3명은 현미경으로 살아있는 생명체를 "나노(㎚=10억분의 1m) 차원"까지 관찰할수 있게 한 공로를 인정받았다.

전자현미경은 나노차원의 작은 물질을 볼수 있으나 고온의 빛을 비추기때문에 살아있는 생명체를 관찰하기 어렵다는 단점이 있다.

광학현미경은 실온에서 사용할수 있는 대신 빛파장의 절반보다 더 작은 물체는 볼수 없는 한계가 있다.

하지만 이번 수상자들은 형광분자를 리용, 이러한 한계들을 재치있게 해결해 살아있는 생명체를 분자차원까지 관찰할수 있도록 하는 초고해상도 형광현미경을 개발했다.

과학자들은 이들의 발명덕분에 살아있는 세포속 미세구조를 볼수 있게 됐는데 뇌 신경세포간 련결부위인 시냅스의 형성과정, 파킨슨병,알츠하이머,헌팅턴병에 관여하는 단백질이 응집하는 과정, 수정란이 배아로 나뉘는 과정 등도 살펴볼수 있게 됐다.

이들의 발명은 두가지로 나뉜다.

먼저 헬교수는 2000년 형광분자로 하여금 빛을 내게 자극하는 "레이저 1"과 "레이저 1"이 밝힌 형광분자중 나노미터 사이즈만 제외하고 형광빛을 없애는 도넛 모양의 "레이저 2"로 구성된 유도방출억제(STED) 현미경을 개발했다.

다음으로 베치그교수와 머너교수는 개별연구를 통해 단분자현미경기술의 기반을 닦았다.

단분자현미경은 여러 단일분자들에 빛을 비추면서 반복적으로 여러번 이미지를 촬영하는 기법을 사용한다.

빛을 비추면 분자는 형광물질을 발산하는데 모든 분자가 한꺼번에 빛을 내는것이 아니라 어떤 분자는 처음 비췄을 때, 다른 분자는 그다음에 비췄을 때 형광을 띤다.

이 과정을 반복하면서 촬영한 뒤 이미지를 합치면 형광빛을 내는 분자들이 여러개 모여있어 더 밝은 이미지가 탄생, 훨씬 작은 령역에 있는 분자들을 볼수 있다.

머너교수는 이외에도 단일분자의 신호를 감지하는 혁신적인 분광기를 개발하기도 했다.

“뇌세포속 GPS” 발견한 생리의학상 수상자들

우리 몸안의 “GPS(위성측위시스템)”을 발견한 세명의 과학자가 올해 노벨생리의학상 수상자로 선정됐다.

지난 6일(현지시간) 스웨덴 카롤린스카의대 노벨위원회는 올해 노벨생리의학상 수상자로 뇌세포내의 위치정보처리시스템을 발견한 영국 유니버시티칼리지런던(UCL) 존 오키프박사와 부부과학자인 노르웨이의 메이 브릿 모제르, 에드워드 모제르박사를 공동 선정했다고 밝혔다.

이들은 인간이 어떻게 자신을 둘러싸고있는 공간을 인식하고 특정위치를 찾아갈수 있는지를 밝혀내기 위해 뇌안의 신경세포를 연구했다. 1971년 존 오키프박사는 뇌에서 공간인지와 기억을 담당하는 해마에서 특정장소에 가면 전기적신호를 보내는 "장소세포"를 발견했다. 이 세포는 특정위치를 기억할만한 단서마다 서로 다른 표시를 하는 역할을 한다.

이후 2005년 노르웨이 과학기술대의 메이 브릿 모제르박사와 에드워드 모제르박사 부부는 공간상에서 일정한 거리마다 작동하는 "격자세포"를 해마옆 내후각피질에서 찾아냈다. 이들은 쥐 실험을 통해 뇌가 공간을 일정한 간격으로 나눠 파악하며 자신이 어느 지점을 지나고있는지 알게된다는 사실을 밝혀냈다.

노벨위원회는 오키프박사가 수상업적에 절반을 기여하고 모제르부부가 나머지 절반을 기여한것으로 평가했다. 노벨위원회는 “장소감각을 인식하는 능력은 우리 존재인식의 기초로 오래동안 철학자들과 과학자들이 매달려온 분야”라며 “뇌세포내에서 ‘몸안의 GPS’라고 할수 있는 위치정보처리시스템을 발견, 사람들이 자신의 위치와 방향을 파악할수 있는 원리를 규명한 세 과학자를 선정했다”고 밝혔다.

수상자들에게는 800만크로네(약 110만딸라)의 상금이 주어지며 시상식은 노벨상창시자 알프레드 노벨의 기일인 12월 10일 스웨덴 스톡홀름과 노르웨이 오슬로에서 열린다.

“청색 LED” 발명한 물리학상 수상자들

청색발광다이오드(LED)를 개발한 일본인 학자 3명이 올해 노벨물리학상을 공동 수상했다.

스웨덴 왕립과학학술원은 7일(현지시간) 일본의 아카사키 이사무(赤崎勇), 아마노 히로시((天野浩)와 일본계 미국인 나카무라 슈지(中村修二)를 올해 노벨 물리학상 수상자로 선정했다고 밝혔다.

메이조대 교수인 아카사키와 나고야대 교수인 아마노, 일본에서 태여나 미국국적을 취득한 캘리포니아 주립대 샌타바버라(UC 샌타바버라)의 나카무라교수는 청색발광다이오드(LED)의 개발을 주도한 업적을 인정받았다.

에너지절감효과가 뛰여난 백색광원 생산을 위해 필요한 청색LED를 개발한 공로를 인정받은것이다.

LED를 리용해 백색광을 개발하기 위해서는 적색, 록색, 청색LED가 필요하다. 기존에 이미 개발된 적색, 록색LED와 달리 청색LED 개발노력은 학계에 난제로 남아왔었다.

왕립과학학술원은 "LED 램프로 인해 우리는 기존의 광원보다 더 오래 지속되고 효과적인 대안을 가질수 있게 됐다"며 "전세계 전기소비량의 약 4분의 1이 조명목적으로 사용되는만큼 LED는 지구의 자원을 절약하는데 기여하고있다"고 선정리유를 밝혔다.

아카사키, 아마노, 나카무라 교수의 노벨상수상으로 력대 노벨상을 수상한 일본인은 총 22명으로 기록됐다.

수상자들은 상금 800만크로나(약 110만딸라)를 나눠갖게 되며 시상식은 다음달 10일 스웨덴 스톡홀름과 노르웨이 오슬로에서 열린다.

종합


이 기사를 공유하세요.