d라이브러리

스웨덴 현지시간으로 지난 10월 3일부터 5일까지 2016년 노벨과학상 수상자가 차례로 발표됐어요. 올해 노벨과학상은 세 분야 모두 맨눈으로 볼 수 없을 정도로 아주 작은 ‘미시세계’에서 벌어지는 현상을 밝혀낸 과학자들이 수상자로 선정됐답니다. 우선 노벨 생리의학상은 세포의 ‘자가포식’ 현상을 연구한 일본 도쿄공업대 오스미 요시노리 명예교수가 받았어요. 자가포식은 인체가 오랫동안 영양소를 섭취하지 못하거나, 해로운 균에 감염됐을 때 기존의 세포를 재활용해 재빨리 재료와 에너지를 얻는 현상이에요. 오스미 교수는 자가포식 현상에 관여하는 유전자를 처음으로 발견하고, 그 기능을 설명한 공로를 인정받았지요.

노벨 물리학상은 평면에 원자들을 배열했을 때 일어나는 특이한 현상을 수학으로 설명한 과학자들에게 돌아갔어요. 미국 워싱턴대 데이비드 사울리스 교수, 프린스턴대 던컨 홀데인 교수, 브라운대 마이클 코스털리츠 교수가 그 주인공이지요.

수많은 원자가 평면에 모이면 원자들이 3차원 공간에 있을 때와는 다른 특징이 나타나요. 3차원 공간에 있는 원자는 전기를 통하는 정도가 연속적인 값으로 바뀌는데, 평면에 있는 원자는 띄엄띄엄하게 정해진 값으로만 변한답니다.

노벨 물리학상 수상자들은 이 현상을 ‘위상수학’ 개념을 도입해서 설명했어요. 위상수학에서는 도형의 이나 각도 등이 달라도 늘이거나 줄였을 때 같은 형태로 만들 수 있으면 같은 도형이라고 생각해요. 예를 들어 도넛과 손잡이가 달린 컵은 둘다 구멍이 1개이므로 위상학적으로 같은 도형이지요.

수상자들은 도형의 구멍이 1개, 2개 등 정수로 변하는 것처럼 평면에 놓인 원자의 전기적 특성이 정수 형태로 띄엄띄엄 변한다고 설명했어요. 이들은 물리학에 수학을 적용해 새로운 개념을 만들어낸 공로를 인정받았답니다.

마지막으로 노벨 화학상은 ‘분자기계’를 개발한 프랑스 스트라스부르대 장 피에르 소바주 교수, 미국 노스웨스턴대 프레이저 스토다트 교수, 네덜란드 흐로닝언대 베르나르트 페링하 교수가 공동 수상했어요. 분자기계는 머리카락의 1000분의 1 정도인 나노미터(nm, 1nm=10억 분의 1m) 크기에 불과해 ‘세상에서 가장 작은 기계’로 불린답니다.

노벨 화학상 수상자들은 분자 한 두 개를 연결해 외부 자극을 받으면 기계처럼 움직일 수 있도록 만들었어요. 이들이 만든 분자기계를 이용하면 몸에 쌓인 중금속을 모아 밖으로 배출시키거나 암세포 치료제 등을 만들 수 있을 것으로 기대되고 있답니다.