국경을 넘어 가교를 놓은 과학자
노벨상을 수상한 미국 생물학자 데이비드 볼티모어가 이달 87세를 일기로 별세했다. 중국 각지와 중국계 미국인 연구자들은 추모의 글에서 그가 중국의 자신감 있고 국제적으로 연결된 생명과학계가 성장하는 데 기여했다고 평가했다. 그는 경력 초기에 바이러스와 면역에 대한 과학자들의 이해를 바꾼 발견을 했다. 이후에는 베이징과 상하이에서 로스앤젤레스와 보스턴에 이르는 연구실을 연결하는 프로그램을 만들며 멘토이자 자문역, 조직자로 활동했다. 중국의 많은 이들에게 그는 세미나와 워크숍, 학생들과의 솔직한 대화를 위해 거듭 중국을 찾은 보기 드문 세계적 인물이었다. 그의 방문은 의례적인 데 그치지 않았다. 실제 협력과 교수진 영입, 새 연구센터 설립으로 이어지는 경우가 많았다.
목차
30대에 볼티모어는 유전자 연구에 혁명을 일으킨 연구로 1975년 노벨 생리의학상을 받았다. 이후 50년 동안 중국의 신설 연구기관에 자문하고 전국의 대학을 방문했으며, 훗날 태평양 양안의 연구실을 이끈 중국인 연수생 수십 명을 지도했다. 그는 자문위원회를 공동으로 이끌고 강당을 가득 채운 강연을 했으며, 젊은 과학자들이 아이디어를 검증할 수 있는 소규모 토론에도 시간을 할애했다. 그의 마지막 과학 논문은 사망 며칠 전 창간호가 나온 중국의 신생 학술지 《Immunity & Inflammation》에 실렸다. 많은 추모객에게 NF kappa B를 다룬 이 논문은 면역의 분자 기계와 발견을 가능하게 하는 문화에 이르기까지 폭넓은 관심을 가졌던 과학자가 남긴 적절한 마지막 말이었다.
동료들은 사람과 아이디어, 기관을 이어 준 과학자로 그를 기억한다. 그가 일관되게 믿은 바는 간단했다. 국경을 넘는 개방과 교류가 좋은 연구의 성장을 앞당긴다는 것이다. 이러한 접근은 중국의 빠른 생의학 투자 확대와 맞아떨어졌고, 비공식 방문을 교육과 기초 발견, 연구 성과의 응용을 강화하는 지속적인 프로그램으로 발전시키는 데 도움이 됐다. 쑤저우 시스템의학연구소는 그를 설립 자문역으로 꼽는다. 웨스트레이크대학교는 새로운 대학원 프로그램을 마련하면서 그의 조언을 받았다. 베이징에서는 세계생명과학대회 세션을 두 차례 주재해 젊은 연구자와 원로 지도자들을 한자리에 모았다. 그가 쌓은 인적 교류는 이제 중국 전역과 해외의 연구실 곳곳에 자리 잡고 있다.
볼티모어가 현대 생물학을 바꾼 방식
중국 과학자들이 볼티모어를 그토록 존경한 이유를 이해하려면 그가 현대 생물학을 어떻게 바꾸었는지 살펴볼 필요가 있다. 1970년대 초 그는 특정 RNA 바이러스가 DNA를 만드는 데 사용하는 효소인 역전사효소를 발견했다. 이 발견은 교과서에 실린 유전정보의 일방향 흐름이라는 관점을 뒤집고 레트로바이러스의 복제 방식을 밝혀냈다. 역전사효소는 분자생물학의 핵심 도구가 됐으며 주요 HIV 치료제의 표적이 됐다. 이 통찰은 유전체에 자기 정보를 새겨 넣는 바이러스를 읽고 대항할 수 있는 길을 의학에 열어줬다.
역전사효소에서 정밀의학까지
이후 볼티모어의 연구실은 면역 반응을 조절하는 스위치를 규명하는 데 기여했다. 그의 연구팀은 염증과 세포 생존에 관여하는 유전자를 켜는 전사인자 NF kappa B를 찾아냈다. NF kappa B가 제대로 조절되지 않으면 세포가 엉뚱한 시점에 위험 신호를 보내 조직이 손상될 수 있다. 이 경로에 영향을 주는 약물은 정상적인 방어 기능을 차단하지 않으면서 과도한 염증을 가라앉히는 것을 목표로 한다.
그의 연구팀은 RAG1과 RAG2 유전자도 발견했다. 이 유전자들은 수십억 가지의 서로 다른 항체와 T세포 수용체를 만들어내는 유전자 재조합 과정인 VDJ 재조합을 이끈다. 이 과정 덕분에 인간의 면역체계는 엄청나게 다양한 병원체를 인식할 수 있다. RAG 유전자에 대한 이해는 적응면역이 어떻게 학습하는지, 그리고 때로는 왜 그 과정이 잘못되는지를 밝혀냈다.
그의 연구의 또 다른 갈래는 현대 암 치료의 토대를 마련하는 데 기여했다. ABL1 티로신 키나아제의 작동 방식과 특정 백혈병에서 BCR과 융합할 때 이 효소가 과활성화되는 과정을 규명한 볼티모어 연구진 주변의 연구는 만성골수성백혈병 치료를 바꾼 표적치료제 이마티닙의 개발 근거를 마련하는 데 보탬이 됐다. 오늘날 보편화된 정밀 종양학은 이처럼 분자 수준의 작동 원리를 명확히 밝혀낸 연구에서 비롯됐다.
중국 과학자 세대를 이끈 멘토
볼티모어가 중국에 끼친 영향은 기관 차원뿐 아니라 개인적 차원에서도 컸다. 그는 여러 해에 걸쳐 중국인 학생과 박사후연구원들을 다수 지도했다. 일부는 미국에 남아 원로 교수진이 됐다. 다른 이들은 중국으로 돌아와 새로운 연구 프로그램을 시작했다. 광저우와 상하이, 베이징, 쑤저우, 미국의 주요 연구 거점을 잇는 동문 네트워크가 여러 대륙에 걸쳐 형성됐다. 이러한 연결은 연구 방법을 공유하고 공동 논문을 쓰며 인재가 성장할 수 있는 곳으로 이동하는 일을 수월하게 했다.
볼티모어의 지도를 받았고 현재 쑤저우 시스템의학연구소를 이끄는 면역학자 청건홍은 그의 방문과 조언이 일상적인 멘토링을 훨씬 넘어섰다고 말했다. 청은 볼티모어가 연구소의 전략 수립을 돕고 젊은 과학자들이 엄격한 연구 방법을 중시하면서도 야심 찬 목표를 세우도록 북돋웠다고 평가했다.
청은 추모사를 시작하며 중국 연구실에서 그의 헌신이 얼마나 뚜렷하게 드러났는지 설명했다.
볼티모어 박사는 중국을 여러 차례 방문했고, 수많은 대학과 연구기관에 발자취를 남겼습니다.
청을 비롯한 동료들은 그가 전한 메시지의 핵심은 간단했다고 말한다. 아이디어가 국경을 넘을 때 과학의 진전은 빨라진다. 멘토링은 그렇지 않았다면 닫혀 있었을 문을 열 수 있다. 이 일의 상당 부분은 조용하고 인간적인 과정이다. 연수생의 계획을 경청하고, 화이트보드에 실험을 그려보거나, 가능성 있는 젊은 연구자의 방문을 제안하기 위해 동료에게 전화하는 일이다.
쑤저우를 비롯한 지역의 연구기관 설립
볼티모어의 중국 활동은 오래 지속될 연구기관을 세우는 일이기도 했다. 그는 훗날 중국 보건부 장관을 지낸 의사과학자 주천과 함께 쑤저우 시스템의학연구소 과학자문위원회를 공동으로 이끌었다. 이 연구소는 면역학과 시스템 생물학, 정밀의학을 결합하는 것을 목표로 한다. 여러 학문 분야가 도구와 데이터를 공유할 때 실질적인 진전이 이뤄진다는 볼티모어의 관점이 이 같은 융합에 반영됐다.
그는 중국 연구중심대학의 새로운 모델에도 힘을 보탰다. 웨스트레이크대학교는 대학원 교육에 집중하고 국제적 기준을 갖춘 연구 중심 캠퍼스를 세우면서 그에게 이사회 참여를 요청했다. 그는 국가 단위 학술대회도 지원해 베이징에서 열린 세계생명과학대회 회장을 두 차례 맡았다. 이러한 역할에는 장기 계획 수립과 젊은 학자들을 직접 지도하는 접근 방식이 함께 담겼다.
시스템의학이 중요한 이유
시스템의학은 개별 분자를 따로 연구하는 대신 유전자와 단백질, 세포, 조직이 서로 어떻게 작용하는지 전체적으로 파악하는 것을 목표로 한다. 면역질환이나 암에서는 신호 회로가 질병을 일으킨다. 이러한 회로를 측정하고 조절하는 방법을 찾는 일은 차세대 치료법의 핵심이다. 볼티모어는 계산과학, 염기서열 분석, 고전 생물학을 결합한 교육을 지지했다. 그의 조언을 받아들인 연구기관들은 이제 학생들에게 실험실 연구와 함께 코드를 작성하고 CRISPR 스크리닝을 설계하며 임상 데이터를 해석하도록 가르친다.
변화하는 지정학적 환경 속의 협력
볼티모어가 중국에서 활동한 기간에는 중국의 과학 역량이 성장하는 동시에 미국에서 정치적 감시도 강화됐다. 1979년 처음 체결된 미·중 과학기술협정은 최근 몇 년간 여러 차례 협상과 지연을 겪었으며, 미국 정부는 더 강력한 보호 조치와 명확한 조건을 요구하고 있다. 미국 대학들은 신고되지 않은 해외 연계에 대한 정부기관의 우려에 대응해 신고 규정을 강화하고 이해충돌을 검토해 왔다. 에모리대학교와 MD 앤더슨 암센터 등에서 불거진 세간의 이목을 끈 사건들은 연구비와 임용, 데이터 접근을 충분히 공개하지 않을 때 발생할 수 있는 위험을 보여줬다.
신뢰와 투명성, 연구 생태계
이러한 논쟁은 협력의 환경을 바꿨고 명확한 규범이 필요하다는 점도 부각했다. 볼티모어는 개방적인 교류를 지지했고 여러 나라의 젊은 과학자가 참여하는 것을 중요하게 여겼다. 이러한 관점은 투명성이나 보안과 충돌하지 않는다. 명확한 정책과 시의적절한 공개, 민감한 연구에 대한 엄격한 검토를 요구하는 것이다. 그와 함께 연구한 중국 과학자들은 국제 기준에 부합하는 엄밀성과 개방성을 중시하는 분위기가 있었다고 회고한다. 실제로는 정확한 보고에 보상을 주는 절차를 기관이 마련하고, 협력에 공동 운영과 정기 감사, 상호 데이터 공유를 포함할 때 신뢰가 쌓인다.
유전자 편집 논란이 남긴 교훈
2018년 중국 선전의 연구자 허젠쿠이가 배아를 조작해 유전체를 편집한 아기가 처음 태어났다고 밝히자 전 세계 과학계가 충격에 빠졌다. 연구진은 HIV에 대한 저항성을 갖게 하는 것을 목표로 CRISPR를 이용해 CCR5 유전자를 표적으로 삼았다. 생식세포 유전자 편집은 미래 세대에 전달될 수 있는 유전정보를 바꾸기 때문에 반발을 불러왔다. 대부분의 정부와 과학단체는 폭넓은 사회적 합의와 명확한 안전성 자료 없이는 넘어서는 안 될 선이라고 밝혀왔다.
이후 보도에 따르면 허젠쿠이가 인간 배아에 개입하는 연구를 추진하고 있다는 사실을 의심하거나 알고 있던 사람들이 주변에 있었다. 일부는 만류했고, 다른 이들은 침묵하거나 발표가 나온 뒤에야 출생 사실을 알았다. 이 사건은 기관 감독과 과학계 자율 규제의 취약점을 드러냈다. 중국은 이후 규제를 강화했고, 국제단체들은 배아 연구와 유전자 편집 도구를 이용한 임상연구에 공동 기준을 마련하라고 거듭 촉구했다.
중국에서 일했거나 중국 연구자들과 협력한 과학자들에게 이 사건은 세미나와 심의위원회만으로는 충분하지 않다는 점을 일깨웠다. 명확한 법률과 권한을 갖춘 윤리위원회, 제재를 집행하는 전문 학회가 필수적이다. 목표는 연구를 늦추는 것이 아니다. 특히 미래의 아이들에게 영향을 미치는 중대한 조치가 엄격한 안전성과 동의 요건을 충족하도록 하는 것이다.
마지막 논문과 중국과의 지속적인 인연
볼티모어의 마지막 과학 논문은 사망 직전 창간호가 나온 《Immunity & Inflammation》에 실렸으며, 그가 즐겨 다룬 주제인 NF kappa B를 통해 세포가 방어 프로그램을 켜고 끄는 방식을 다시 살폈다. 이 분자는 배전반처럼 작동한다. 스트레스 신호가 오면 NF kappa B가 세포핵으로 이동해 염증 반응을 시작하는 유전자를 활성화한다. 자극이 사라지면 체계는 작동을 멈춘다. 만성적인 활성화는 자가면역질환이나 암으로 이어질 수 있다. 이 논문은 현재까지의 이해를 정리하고 필요한 면역 기능은 없애지 않으면서 스위치를 재설정할 수 있는 치료 전략을 제시했다.
그와 중국에서 함께 일한 연구자들에게 이 논문이 중국 학술지에 실린 것은 상징적인 의미가 컸다. 과학적이자 개인적인 또 하나의 가교였다. 중국 대학을 수년간 찾아가 붐비는 강의실에서 질문에 답하고 옛 연수생들의 경력을 챙긴 과학자에게 어울리는 선택이었다. 친구들은 그가 중국과 가족으로도 인연이 있었다고 전한다. 아내인 바이러스학자 앨리스 S. 황은 난창에서 태어났으며, 훗날 미국의 과학정책과 교육 분야를 이끄는 인물이 됐다.
앨리스 황과 부부의 동반자 관계를 이끈 가치
앨리스 황의 경력은 두 사람이 중국과 맺은 관계를 이끈 과학적 가치에 관한 또 하나의 이야기를 보여준다. 저명한 바이러스학자인 그는 훗날 미국과학진흥협회 회장을 지냈으며, 열정과 창의성, 자유가 발전에 필수적이라고 오랫동안 주장해 왔다. 국제 협력과 과학계 여성 및 소수자의 발전도 지지했다. 솔크연구소에서 시작해 이후 하버드대학교와 매사추세츠공과대학교(MIT)에서 이어간 RNA 바이러스 연구는 역전사효소의 작동 원리가 규명되던 시기와 맞물렸다. 부부는 호기심을 장려하고 열린 탐구를 보호하는 과학 문화를 지지하는 목소리를 함께 내곤 했다.
그러한 관점은 성장하는 중국 연구계에서도 공감을 얻었다. 연구실이 빠르게 규모를 키우면서 논의의 초점은 장비를 어떻게 사느냐에서 사람을 어떻게 키우느냐로 옮겨갔다. 질문을 환영하고 대담한 아이디어를 뒷받침하는 문화를 만들자는 황의 메시지는 세계 수준의 연구 프로그램을 만들고자 하는 젊은 연구 그룹의 호응을 얻었다. 그의 이야기는 가족 간 인연이 국경을 넘는 협력을 더 자연스럽게 만들고 개인의 역사와 직업적 선택을 연결할 수 있다는 점도 보여준다.
중국의 젊은 연구자들에게 그의 유산이 주는 의미
볼티모어의 중국 내 유산은 서로를 뒷받침하는 세 가지 축으로 이뤄져 있다. 첫째는 과학이다. 그와 그의 연수생들은 바이러스 복제와 면역 조절, 암 신호전달의 원리를 밝혀냈다. 이 아이디어들은 이제 중국 병원에서 새로운 진단과 치료법을 뒷받침한다. 둘째는 인적 자본이다. 그는 연구자들을 길러냈고, 이들은 다시 멘토가 됐다. 기초과학과 임상과학을 접목한 연구실을 세우고 해외 협력자들과의 관계를 이어갔다. 셋째는 연구기관 설립이다. 쑤저우에서 항저우, 베이징에 이르기까지 그는 개별 연구실보다 오래 지속될 자문위원회와 대학원 교육과정, 학술대회 네트워크를 만드는 데 기여했다.
학생과 경력 초기의 과학자들에게는 두 가지 실질적인 교훈이 눈에 띈다. 어려운 문제를 설정하고 높은 기준을 지킬 때 연구실은 발전한다. 다른 지역의 아이디어와 사람들에게 열린 상태를 유지할 때도 발전한다. 볼티모어는 새로운 질문을 듣는 것을 좋아했고 과학은 모두가 함께하는 작업이라고 믿었기에 여행을 다녔다. 중국의 연구계는 그러한 교류를 위한 자리를 마련한 덕분에 빠르게 성장할 수 있었다. 앞으로도 성장을 이어가려면 투명성을 더욱 강화하고 동료 심사를 개선하며, 정치적 상황이 어려워져도 국제적인 교육과 훈련을 유지해야 한다.
핵심 요점
- 87세로 별세한 데이비드 볼티모어는 멘토링과 잦은 방문, 연구기관 설립을 통해 중국과 오랜 관계를 쌓았다.
- 그의 주요 과학적 업적에는 역전사효소와 NF kappa B 발견, RAG 유전자 및 BCR ABL 관련 연구가 포함된다. 이는 HIV 치료와 면역학, 정밀 종양학의 발전에 기여했다.
- 그는 쑤저우 시스템의학연구소에 자문하고 웨스트레이크대학교 같은 새로운 연구중심대학 모델을 지원했다.
- 청건홍을 비롯한 중국 과학자들의 추모는 개방적인 교류와 젊은 인재 양성에 대한 그의 신념을 강조한다.
- 그의 마지막 논문은 NF kappa B를 다뤘으며, 사망 며칠 전 중국 학술지 창간호에 실렸다.
- 미국의 미신고 해외 연계 조사와 미·중 과학 협정 관련 협상이 이어지면서 협력에 대한 감독은 한층 강화됐다.
- 허젠쿠이의 유전자 편집 사건은 규제 강화와 배아 연구의 국제 기준을 마련하라는 새로운 요구로 이어졌다.
- 앨리스 S. 황은 과학의 열정과 자유를 지지하는 활동과 지도력을 통해 부부의 중국과의 인연에 깊이를 더했다.
