좋은 연구소를 만드는 요소들

다 읽기 싫은 분은 아래로 스크롤.

지금은 세계 각지에서 학위를 한 사람이 미쿡의 대학 혹은 연구소로 포닥을 하러 몰려가지만, 1960년대만 하더라도 그렇지 않았다. 그 당시까지만 하더라도 과학의 변방(?) 정도로 생각되던 미쿡에서 학위를 한 사람은 영국 등 유럽에서 포닥을 해야 너님 연구 쫌 하셨구만 하는 인정을 받는다고나 할까..

몇년 전에 스웨덴에 갔다오신 Tom Steitz 영감님도 1960년대에 미쿡에서 학위를 하고, 분자생물학/구조생물학의 발상지라고 할 수 있는 영국의 MRC-LMB로 포닥을 가셨다고 한다. 노벨상 받을때 한 이야기중 이 부분을 대충 소개.

전문은 여기

The Laboratory of Molecular Biology, Cambridge

하버드에서 학위하고 버클리에 교수자리로 가는 사이 나는 캠브리지의 MRC laboratory of Molecular Biology 에서 1967년에서 1970년 3년동안 포닥을 했음. 여기로 가라고 추천해 준 사람은 나 학위할때 포닥하던 아저씨인데 이 사람은 바로 MRC LMB에서 엑스레이 크리스탈로그래피 자체를 개척한 막스 퍼루츠의 제자였음.

여기서 나는 chymotrypsin과 기질복합제의 구조에 대한 연구를 했음.

내가 간 캠브리지의 LMB는 참으로 독특하고도 우수한 연구소였음. 여기에서 영감을 받고 훈련받은 미국출신 구조생물학/분자생물학 포닥들이 미쿡에 돌아가서 해당 분야를 변모시켰음. 아마도 이 연구소에서 가장 짱인 특징이라면 연구소 제일 위층에 있는 ‘식당’ (canteen) 이었을 것임. 여기선 아침에 커피, 점심시간에는 점심식사, 오후에는 차를 제공했음. 여기서 중요한 것은 여기서 뭘 먹었다..뭐 이게 아니고, 암튼 여기에 모여앉아 연구소에 소속된 실험실 책임자, 포닥, 대학원생과 과학에 대해서 이야기를 한다는 것이었음. 이 ‘식당’ 은 막스 퍼루츠가 만들었고 막스퍼루츠 싸모님인 Gisela가 운영했음. 내가 첨 여기 갔을때는 워낙 여기가 좁아서 자리를 찾다보면 막스 퍼루츠, 프랜시스 크릭, 시드니 브레너와 같이 이 연구소를 좌지우지하는 양반들과 같이 합석할 수 밖에 없었음. 두달 지나니까 거의 연구소의 모든 사람들과 말 트게 되었음. ㅋ

어쨌든 여기서  하는 대화는 오로지 과학에 대한 대화, 혹은 실험에 대한 대화 뿐이었고 뭐 영화 뭐 봤네, 전날밤에 데이트 잘했네 따위의 잡담이 아니었음. 연구소장이건, 랩 책임자건, 포닥이건, 대학원생이건 대화를 참여하는 모든 사람들이 연구에 대한 제안, 비판을 자유롭게 할 수 있는 분위기었음. 처음에 난 ‘이 인간들 식당에 앉아서 노가리까다가 시간다가네? 이러다 실험은 언제한담?’ 하는 생각도 했음. ㅋㅋ  그런데 지내다 보니 이 식당에서 하던 대화를 통해서 불필요하거나 잘못된 실험은 안하게 되었고, 잘된 실험은 좀 더 향상시킬 수 있다는 것을 깨달았음.

거긴 주별로 하는 그룹미팅 같은 것은 없었고, 단지 일년에 한번 연구소의 모든 사람이 발표하는 주간 (‘크릭주간’ 이라고 불렸던) 이 있었음. 프랜시스 크릭은 젤 앞줄에 앉아서 열라 질문 많이 했음. 가령 기억에 나는게 프레데릭 생거 (역주 : 노벨상 2개 아저씨) 가 발표하는데 프랜시스 크릭이 “야 너 이거저거하면 요거저거이거 알수있는거 아냐’ 하니 프레데릭 생거가 “그래 맞아맞아” 하던 게 기억남 ㅋ. 이 주간동안에 발표되는 토픽들은 분자생물학 / 구조생물학 분야로 매우 폭넓은 분야였음. 이런 상황에서 한가지 편리한 게 있다면 제일 앞줄에 있던 소장급 들 아저씨들이 대부분의 사람이 (쪽팔려서) 묻기 꺼려지는 질문을 팍팍 해준다는 것이었음. 한번은 누군가 진핵생물과 원핵생물이 어쩌구 하는 이야기를 했었는데 막스 퍼루츠 아저씨가 “진핵생물과 원핵생물이 뭔 의미요” 뭐 이런 걸 물어보셨음. 사실 그 용어는 그때 사용된지 얼마 안되었었음. 사실 나도 뭔말인지 몰랐었거던 ㅋㅋㅋ

시드니 브레너 아저씨는 토요일날 오전 10시반에 식당에 커피를 만들어놓곤 했는데 거기서 역시 그 양반이랑 프랜시스랑 뭐 모이고, 여기에 포닥이니 대학원생이니 모여서 커피 먹으면서 또 노가리를 까는거임 ㅋㅋ 시드니 아저씨는 화제를 재밌게 만드는데 선수였음.

이렇게 ‘크릭주간’, 식당, 토요일날 커피모임, 그냥 지나가면서 잡담, 혹은 저녁때 바에서 한잔하면서 하는 이야기 등등 하면서  LMB에서 진행되는 모든 연구문제에 대해서 빠삭하게 되었음. 바로 크릭의 ‘센트럴 도그마’ 에 관여되는 단백질과 핵산이 어떻게 작용하는가에 대해서 구조생물학적인 기반이 어떻게 되는가에 대해 흥미를 느낀게 이 시점이라는 것임. (역주 : 그래서 이 아저씨는 평생 이 토픽에 몰두함) 즉 DNA가 어떻게 복제되며, DNA에서 어떻게 RNA가 만들어지고 RNA에서 어떻게 단백질이 만들어지는지 그 구조적인 기작을 알았으면 좋겠다고 생각한게 바로 이시점임.

캠브리지에서 쓸 수 있는 컴퓨터 환경은 정말 구렸음. LMB는 캠브리지대학의 천문학과의 컴퓨터를 빌려쓰고 있었는데 5일 동안 하루에 두번, 즉 10번의 프로그램만을 돌릴 수 있었음. 한번 실수하면 일주일에 단 10번 주어지는 프로그램 실행기회를 놓치기 때문에 에러가 없게 하려고 컴퓨터 카드를 체크하고 또 체크한 기억이 남. 솔직히 이렇게 구린 컴퓨터 환경에서도 뭔가 했다는게 참 신기함 ㅋ

포닥 2년차때 Brain Hartley라는 사람이 와서 너 나중에 포닥끝나고 뭐 연구할 거인지 물어보았음. 나는 아미노아실 tRNA synthetase의 구조, 궁극적으로는 tRNA와의 결합구조를 풀고 싶다고 했음 (역자주 : 궁극적으로 이 사람은 이 구조를 처음으로 품. 1989년) 이건 다 알다시피 tRNA에 제대로 된 아미노산을 결합시키는 매우 중요한 단계임. 그 이야기를 듣더니 그 아저씨는 이러더군 “허, 이친구, 그건 참 재미있을 프로젝트네. 그렇지만 아마도 실제로 성공적으로 할 수 있는 프로젝트부터 해야 하지 않을까? 혹시 hexokinase 의 구조 한번 풀어보지 그러나?” 그 이야기 듣고 도서관에 가서 hexokinase가 뭔지 찾아봤음. 그 다음에 Dan Koshland 논문을 읽고 hexokinase 반응이 효소가 기질에 반응하여 구조변화를 일으키는 대표적인 예  (Induced-fit) 라는 것을 알았음. 그 다음에 바로 캠브리지에 있을때 hexokinase 결정을 만들기 시작했고 그 이후 10년 동안 여기에 대한 연구를 성공적으로 할 수 있었음. 이걸 보면 자기 직속의 지도교수가 아니더라도 좋은 멘터링을 받을 수 있다는 좋은 예라고 할 수 있겠음.

후략..

결국 이 아저씨는 LMB에서 얻은 ‘내가 무엇을 해야겠다’ 라는 영감을 따라서 Central Dogma 관련 대개의 구조를 다 풀었음. 최종적으로 리보좀 구조로 노벨상을 득템하긴 했지만 리보좀은 이 아저씨의 연구의 그저 한가지 토픽일 뿐. 그리고 LMB에서 배운 대로 Yale대학교에 훌륭한 구조생물학자들을 끌어모아서 Yale대를 미국 구조생물학의 메카로 만들었음.

그냥 다 읽기 싫은 분을 위해 요약해 주겠음.

1. 좋은 연구그룹이 되기 위해서는 ‘계급장 떼고’ 과학/연구에 대한 이야기를 생활화할 수 있는 분위기가 되어야 함.

2. 이러다 보면 반드시 자기의 지도교수가 아닌 다른 사람과의 대화속에서 자신의 연구를 향상시킬 수 있는 기회를 얻을 수 있음.

3. 이를 위해서는 연구그룹을 구성하는 사람들이 후학들에게 충분한 insight를 줄 만한 사람들이어야 함.

4. 중요한 것은 이런 것이 ‘문화’ 차원으로 승화되어야 함.

참 쉽죠? ㅋ

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“젊은 사람들은 그냥 니네가 관심있는거 아무거나 골라서 연구하면 됨”

 자기의 연구대상도 아닌 부수적으로 정제한 단백질로 노벨상을 받은 시모무라 할배의 인터뷰 중 일부

[Q] 그래서 너님의 생물발광에 대한 관심은..

[S] 그래서 해파리로부터 1961년에 최초의 생물발광 단백질을 정제했음.

[Q] 아 글쿠나. 그럼 이게 GFP네?

[S]  ㄴㄴㄴㄴㄴㄴㄴㄴㄴ 이건 발광단백질. 형광단백질 아님. 사람들이 형광과 발광을 착각하더라고. 해파리에는 두가지의 단백질이 있음. 하나는 방금 전에 말한 형광단백질. 이 단백질은 아큐오린 (aequorin) 이라고 함. 다른 단백질은 발광단백질에서 내는 빛을 받아 형광을 내는 별도의 단백질. 이게 이번 노벨상 주제. 

[Q] 글쿠먼요.

[S] 근데 뭐 정제를 하고 나서 솔직히 이 형광단백질 뭐에 써먹을지 전혀 생각 없었거던? 같이 노벨상 받은 마틴 챌피가 1994년에 이 단백질을 살아있는 세포에서 발현해서 형광낼 수 있다는 걸 보여주기 전까지는. 난 그냥 이 GFP 라는 단백질을 발견은 하긴 했는데 이걸 뭐에 써야될지에 대해서는 전혀 생각 없었음 ㅋ

[Q] 그래서 님하가 처음 정제한 단백질을 발광단백질이구먼.

[S] ㅇㅇ 그게 바로 내 목적이자 연구 주제라니깐. 

[Q] 그래서 이 프로젝트를 수행하려고 해파리 대박 잡으셨다매여. 

[S] 당근. 그리고 프로젝트 수행도중에 어려운점이 엄청 많았음. 그렇지만 어쩌다 단백질을 어떻게 추출할지 알아냄. 그렇게 일단 방법을 셋업한 다음에는 단백질을 조낸 뽑아야 되잖음. 그래서 매년 여름에 워싱턴주의 Friday Harbor라는데 배타고 나가서 해파리 대박 잡음. ㅋ

[Q] 그래서 얼마나 잡으셨음?

[S] 음 그러니끼리…..음 여름 한철 한두달 사이에 5만마리 ㅋ

[Q] 5만마리 ㄷㄷㄷ 대ㅋ박ㅋ

[S] 한해에 잡은게 그거라니까.

[Q] 그래서 매년 잡았음? ㅋ

[S] ㅇㅇ. 그리고 19년동안 계속해서 총 85만마리 ㅋㅋㅋ

 

[Q] 님좀 짱인듯. 그냥 님 생화학의 뽕을 뽑으셨구만. 

[S] 당근. 이게 바로 생화학의 정수지. 유전학 그런거 관계없는 순수한 노가다의 생화학 정수 ㅋㅋㅋㅋ

[Q] 근데 아직도 자연계에 빛을 내는 안알려진 분자가 있다고 생각함?

[S] 당근 아직 많이 있고 적어도 나한테는 엄청 흥미가 있다. 근데 문제는….오늘 아침에도 이야기한 거지만 젊은 사람들은 이런거에 관심 없음 ㅠㅠ

[Q] 왜 그런거 같음? 왜 젊은사람들은 그런거 안하려고 하는데?

[S] 어려우니깐.

[Q] 허걱.

[S] 뭐 걔내들은 쉬운 연구 좋아하드라구. 그리고 뭐 결과 바로 나올만한 연구주제를 선호하지. 그렇지만 좋은 결과는 대개 남들이 안하는 연구에서 나오지. ㅋㅋ

[Q] ㅇㅇ 그리고 이번 노벨상(GFP 화학상)은 특정 분야의 연구가 다른 분야에 전혀 기대하지 않던 방향으로 영향을 끼친 좋은 예지.

[S] ㅇㅇ. 그렇지만 여기서 중요한 점은 나는 그걸 연구할 때 뭐 대단한 응용이나 특별한 이익을 위해서 연구를 한게 아니라는 점이지. 그냥 나는 그넘의 해파리가 왜 빛을 내고 형광이 왜 나는지를 알려고 연구했을 뿐이거던?

[Q] 그렇다면 앞으로 젊은사람들에게 조언해 줄 수 있는 것이라면?

[S] 젊은 사람들은 그냥 니네가 관심있는거 아무거나 골라서 연구하면 됨. ㅋ 그렇지만 중요한 것은 연구주제의 끝을 볼때까지 관두지 말라구. 걍 끝장을 보는게야. 그리고 좋은 연구주제는 조낸 어렵거던? 너님들이 포기하면..뭐 그순간 거기서 끝나는거야. 뭐 성공하려면 도중에 겪는 어려움 쯤은 극복해야지.

[Q] 님 이미 우즈홀 해양연구소에서 은퇴하셨다며. 근데 님 댁 지하실에서 연구실 차려서 계속 일하심?

[S] 걍 지하실 ㅋ

[Q] 글쿠먼요. 요즘은 뭐하심?

[S] 지금은 넘 바빠서 실험 못함. ㅠ.ㅠ 넘 시간 없음. 그리고 노벨상 발표난 이후에 몇달 동안 앞으로 안될거 같음. 

[Q] 그럴듯. 그리고 님 인생에도 새 전기가 되신듯. 

[S] 그런듯. ㅠ.ㅠ 그렇지만 어차피 최근 두세달은 논문이나 쓰고 남들 뒤치닥거리나 해주고 있었었음. 

후락..