겐조 소아이·앙리 카간, 2026년 노벨 화학상 수상자로 보도돼

작은 분자 불균형이 낳는 큰 결과

한 분자의 거울상 형태 두 가지가 51대 49 비율로 섞인 혼합물은 반응을 거듭하면서 거의 전부 한 형태로 바뀔 수 있다. 이 놀라운 결과는 도쿄이과대 명예교수 겐조 소아이의 연구 핵심이다. 소아이는 2026년 10월 7일과 8일 노벨 화학상 발표를 전하는 보도에서 앙리 카간과 함께 수상자로 이름이 언급됐다.

보도에 따르면 두 사람은 비대칭 유기 합성의 비선형 효과와 생성물이 자기 자신을 더 많이 만들어 내도록 돕는 반응에 관한 발견을 인정받았다. 파리사클레대 명예교수로 소개된 카간은 1986년 비선형 효과를 입증했다. 소아이는 1995년 자신의 이름을 딴 반응을 발표했다.

보도된 노벨상 발표와 상금, 시상식 일정은 스웨덴 왕립과학원의 공식 발표를 통해 독립적으로 확인되지 않았다. 따라서 보도된 수상 세부 내용과 두 과학자의 확립된 연구 성과는 구분해 볼 필요가 있다.

두 발견은 근본적인 화학 문제를 다룬다. 생체 분자가 가능한 두 가지 거울상 형태 중 하나로 치우쳐 존재하는 경우가 왜 그토록 많은가 하는 문제다. 의약품이나 다른 유용한 물질에 필요한 특정 분자 형태를 만들어 내는 실용적 과제와도 관련이 있다.

보도된 상금은 1,200만 스웨덴 크로나로 두 과학자가 절반씩 나눠 받는다. 수상자 한 명당 600만 크로나를 받게 된다. 시상식은 12월 10일 스톡홀름에서 열릴 예정이라고 보도됐다.

분자의 손잡이성이 중요한 이유

일부 분자는 한 쌍의 손처럼 생겼다. 구성 원자는 같지만 공간상 배열이 거울상이며, 두 형태는 정확히 겹쳐 놓을 수 없다. 화학자들은 이 성질을 키랄성이라고 부르고, 두 형태는 거울상 이성질체라고 한다.

생물체 안에서는 이 차이가 대단히 중요할 수 있다. 생체 분자는 모양을 통해 다른 분자와 상호작용하므로, 화학식이 같더라도 두 거울상 이성질체는 다르게 작용할 수 있다. 장갑에 손을 끼우는 상황에 비유할 수 있다. 중요한 것은 부품만이 아니라 그 배열이다.

생물체는 아미노산이나 당과 같은 분자의 특정 형태를 강하게 선호한다. 작은 초기 선호가 어떻게 뚜렷한 불균형으로 커질 수 있는지 설명하는 것은 이러한 양상을 이해하는 한 가지 방법이다.

비대칭 합성이란 한쪽 거울상 이성질체가 더 많이 만들어지도록 물질을 합성하는 것을 말한다. 카간과 소아이의 연구는 처음의 불균형보다 그 선호가 훨씬 크게 증폭되는 과정을 탐구한다.

카간과 소아이의 발견

카간은 1986년 연구에서 초기 분자 불균형과 생성물 사이의 관계가 반드시 비례하지는 않는다는 점을 입증했다. 그는 이 현상을 수학적으로 설명하는 이론도 개발했다.

단순한 비례 과정에서는 처음에 조금 우세했던 형태가 최종 생성물에서도 비슷한 정도로 우세해진다. 비선형 효과란 결과가 이처럼 단순한 관계를 따르지 않는다는 뜻이다. 적절한 반응 조건에서는 작은 초기 선호가 생성물에서 훨씬 강한 선호로 이어질 수 있다.

소아이의 기여는 비대칭 자기촉매 반응에 관한 것이었다. 촉매는 화학 반응이 진행되도록 돕는다. 자기촉매 반응에서는 반응의 생성물 자체가 촉매로 작용해 생성물을 더 만들어 낸다.

소아이 반응에서는 각 거울상 이성질체가 자기와 같은 형태의 생성을 촉진한다. 작은 초기 우세가 반응이 진행되면서 커져 한 형태가 점점 더 지배적으로 남을 수 있다. 51대 49 혼합물이 거의 100% 한 형태에 가까워진다는 사례는 이러한 변화의 규모를 보여 주는 예시이지, 모든 반응이나 조건에서 같은 결과가 보장된다는 뜻은 아니다.

두 발견은 작은 불균형이 큰 불균형으로 바뀌는 화학적 경로를 제시한다. 이는 단순히 순수한 물질을 만들어 낸 것보다 구체적인 성과다. 분자의 손잡이성을 증폭할 수 있는 과정을 입증했기 때문이다.

생명의 이해를 향한 단서, 최종 해답은 아니다

생물체가 분자의 거울상 형태를 뚜렷하게 구별한다는 점에서 생명과의 연관성은 주목할 만하다. 초기 불균형을 키우는 반응은 그런 선호가 어떻게 생겨났는지 설명할 수 있는 메커니즘을 제시한다.

그러나 실험실에서 현상을 입증했다고 해서 생물학적 분자 선호가 생겨난 전체 과정이 밝혀지는 것은 아니다. 화학 반응이 불균형을 증폭할 수 있음을 보이는 것과 최초의 불균형이 어디서 비롯됐는지, 생명체가 출현하기 전 어떤 반응이 일어났는지를 정확히 증명하는 것은 다르다.

발표 인터뷰에서 소아이는 이 점을 직접 구분한 것으로 전해졌다. 분자의 손잡이성을 다루는 연구자로서 그는 이 결과를 완전한 설명으로 여기지 말고 연구를 계속해야 한다고 강조했다. 그의 발언을 옮기면 다음과 같다.

우리의 결과는 최종 답이 아닙니다. 생명을 이해하려면 연구를 훨씬, 훨씬 더 진전시켜야 합니다.

보도된 수상 취지를 평가할 때 이 단서는 중요하다. 이번 연구는 오래된 수수께끼와 관련된 메커니즘을 제시하지만, 그 메커니즘을 생명체의 역사와 연결하려면 추가 연구가 필요하다.

초기 실험에서 1995년 논문까지

소아이는 1980년대 이 반응을 겨냥한 실험을 시작했다. 초기 결과는 그가 바라던 것과 달랐지만, 동료들은 그가 아이디어를 포기하지 않고 계속 검증했다고 회고했다.

소아이 반응을 설명한 논문은 그가 도쿄이과대 교수로 재직하던 1995년 학술지 네이처에 실렸다. 당시 실험실의 유일한 연구 조교는 현재 와세다대 교수인 다카노리 시바타였다.

시바타는 논문 게재 결정이 나자 학생들과 함께 축하했지만, 소아이는 이미 후속 연구를 생각하고 있었다고 회고했다. 소아이의 말을 옮기면 다음과 같다.

이제 시작일 뿐입니다. 여기 머물지 말고 앞으로 나아갑시다.

시바타는 또 평소 조용한 소아이가 실험에서 훨씬 좋은 결과를 얻었을 때는 기쁨을 감추지 못했다고 전했다. 이런 회고는 논문 발표가 연구 프로그램의 종착점이 아니라 계속된 연구의 한 이정표였음을 보여 준다.

주요 연혁을 통해 과학적 성과와 이후의 수상 보도를 함께 살펴볼 수 있다.

• 1981년: 소아이, 도쿄이과대 강사로 부임.
• 1986년: 카간, 비대칭 합성의 비선형 효과 입증. 소아이는 부교수로 승진.
• 1991년: 소아이, 도쿄이과대 교수로 부임.
• 1995년: 소아이 반응 논문, 네이처에 게재.
• 2017년: 소아이, 명예교수로 임명.
• 2023년과 2025년: 소아이, 각각 노요리상과 일본학사원상 수상.
• 2026년 10월 7일과 8일: 노벨상 발표와 캠퍼스 축하 행사, 대학의 새 명예직을 전하는 보도.

세심한 실험이 필수였던 이유

아주 작은 불균형을 증폭하는 반응에서는 실험을 세심하게 수행하는 일이 특히 중요하다. 작은 초기 차이가 결과를 좌우할 수 있기 때문에 연구자는 실험에 투입되는 물질을 통제하고, 이전 실험이 영향을 미쳤는지도 확인해야 한다.

2012년부터 약 5년간 소아이와 함께 연구한 나라여대 부교수 아리마사 마쓰모토는 반복 실험과 장비의 꼼꼼한 세척을 회고했다. 이전 실험이 새 실험에 영향을 주지 않도록 소아이가 실험실을 옮긴 경우도 있었다.

마쓰모토는 결과가 좋지 않을 때 소아이가 학생들에게 다시 시도하도록 독려했다고 전했다. 도쿄이과대 교수 다카시로 아키쓰는 별도로, 소아이는 실험 장비를 거칠게 다루는 학생을 바로잡는 등 실험 방식에 엄격할 수 있었다고 회고했다.

이런 증언은 과학적 성과와 연구 수행 방식을 연결해 준다. 작은 분자 선호가 신뢰성 있게 커질 수 있는지를 확인하는 데 반복 실험과 청결한 장비, 실험 조건에 대한 세심한 주의가 핵심이었다.

호기심과 교육으로 이룬 경력

1950년 히로시마에서 태어난 소아이는 2026년 10월 보도에서 76세로 소개됐다. 1974년 도쿄대 화학과를 졸업하고 1979년 같은 대학에서 박사학위를 받았다. 그해 노스캐롤라이나대 채플힐에서 박사후연구원으로 일하기 시작했다.

1981년 도쿄이과대에 부임한 뒤 2017년 교수직에서 은퇴하기까지 36년 동안 재직했다. 은퇴 후에도 연구를 이어갔다.

오타루상과대 명예교수이자 히로시마대 부속고등학교 동창인 오사무 에구치는 소아이가 학창 시절에도 대학 수준의 수학을 공부했다고 회고했다. 소아이는 농구도 했다. 야스다 강당 사건으로 도쿄대 입학시험이 취소되자 그는 1년 더 입시를 준비한 뒤 이듬해 도쿄대에 입학했다.

동료들은 그의 끈기와 인내심이 교육에서도 드러났다고 말한다. 상세 보도에서 도쿄과학대 특별초빙교수로 소개된 게이스케 스즈키는 학부 연구 시절 플라스크에 시약을 넣는 법을 비롯해 소아이에게서 세심한 지도를 받았다고 회고했다. 다만 자료 요약에서는 스즈키의 소속 대학이 다르게 기재돼 있어 보도 간에 내용이 일치하지 않는다.

소아이와 20년 넘게 함께 일한 도쿄이과대 교수 쓰네미 가와사키는 어려움이 생겨도 연구를 이어갈 수 있도록 세심하게 지도해 준 일을 회고했다. 옛 동창과 졸업생들도 2025년 6월 동창 모임에서 드러난 따뜻한 성품을 전했다.

장 보던 중 걸려온 전화, 이어진 캠퍼스 축하 행사

10월 보도에 따르면 소아이는 인근 슈퍼마켓에서 장을 보던 중 전화로 수상 소식을 들었다. 이후 스웨덴 왕립과학원의 발표 행사에서 발언했고, 10월 7일 오후 10시 가구라자카 캠퍼스에서 열린 기자회견에도 참석했다.

보도된 전화 인터뷰에서 소아이는 기쁨과 카간에 대한 존경을 함께 표했다. 그의 발언을 옮기면 다음과 같다.

노벨상을 받게 돼 제 인생 어느 때보다도 기쁩니다. 제가 존경하는 앙리 카간 박사와 함께 상을 받게 돼 영광입니다.

저녁 기자회견이 끝난 뒤 학생과 교직원 약 100명이 소아이를 배웅한 것으로 전해졌다. 이튿날 오후 그는 도쿄 신주쿠구에 있는 캠퍼스로 돌아왔고, 수백 명의 학생과 교직원에게 꽃다발과 축하 인사를 받았다.

소아이는 가구라자카에서 함께 일한 학생들에게 공을 돌리고 젊은 연구자들에게 자신감을 갖고 연구에 매진하라고 격려했다. 도쿄이과대는 연구 업적과 교육·연구에 대한 공헌을 인정해 10월 8일 그를 명예교수로 임명한 것으로도 보도됐다.

한 실험실을 넘어선 영향력

소아이의 연구기관을 훨씬 넘어 여러 연구자에게 이 반응이 알려졌다. 보도에서 캘리포니아대 로스앤젤레스 캠퍼스 조교수로 소개된 수미트라 아타발레는 학생 시절 국제화학올림피아드를 준비하다 문제집에서 이 반응을 접했다고 회고했다.

아타발레는 보도된 수상 소식이 전해지기 약 5년 전 소아이가 편집한 전문 서적에도 기고했다. 일본인 연구자에 대한 존경심을 묻자 그는 다음과 같이 말했다.

그는 제게 과학 영웅입니다.

소아이를 40년 넘게 알고 지낸 스토니브룩대 석좌교수 이와오 오지마는 그의 지적 호기심과 실용성이 확실하지 않은 질문도 기꺼이 탐구하는 태도를 높이 평가했다.

실용적 가치도 상당하다. 의약품의 안전성과 효율적인 합성을 위해 특정 거울상 이성질체를 만드는 일은 중요하며, 이번 연구는 의약품과 향료를 포함한 고순도 물질의 생산에 도움이 될 수 있다. 보도에는 이번 수상과 관련해 새로 승인된 특정 의약품이나 상업적 공정, 생산 일정은 제시되지 않았다.

2019년 노벨 화학상 수상자인 아키라 요시노는 이번 연구를 신약 개발과 생명의 기원에 대한 이해 모두와 연결했다. 그는 또 인정받은 성과가 수십 년 전에 이뤄졌다는 점을 언급하며 젊은 세대가 화학 연구에 관심을 갖기를 바란다고 말했다.

발견과 뒤이은 인정 사이의 시간 차이는 연혁에서도 드러난다. 카간의 1986년 성과와 소아이의 1995년 논문은 2026년 수상 시점보다 각각 40년, 31년 앞선다. 보도된 노벨상 발표의 사실 여부와 별개로 두 사람의 과학적 중요성은 그들이 밝혀낸 반응과 제시한 설명에 있다.

핵심 내용

• 2026년 10월 보도는 겐조 소아이와 앙리 카간을 노벨 화학상 수상자로 지목했지만, 수상 세부 내용은 공식 발표를 통해 독립적으로 확인되지 않았다.
• 카간은 1986년 비대칭 합성의 비선형 효과를 입증했다.
• 소아이의 1995년 반응은 비대칭 자기촉매 반응이 분자 거울상 형태 사이의 작은 초기 불균형을 키울 수 있음을 보여 줬다.
• 적절한 조건에서 51대 49의 예시적 혼합물이 반응을 거듭해 거의 한 형태만 남게 될 수 있다.
• 이번 연구는 생물학적 분자 선호를 설명할 수 있는 메커니즘을 제시하지만, 그 선호의 기원을 완전히 밝혀낸 것은 아니다.
• 보도된 상금은 총 1,200만 스웨덴 크로나로 두 수상자가 절반씩 나누며, 시상식은 12월 10일 스톡홀름에서 열릴 예정이다.