이은경 전북대 과학학과 교수
당시까지 캐번디시 연구소의 정체성은 물리학 연구소였다. 설립 목적, 역대 소장, 그리고 연구소의 유명 과학자들은 대부분 물리학자들이다. 예를 들어 맥스웰 방정식의 제임스 맥스웰, 전자를 발견한 J J 톰슨, 원자핵을 발견한 어니스트 러더퍼드 등이 있다. 그런데 1962년에 왓슨과 크릭, 퍼루츠와 켄드루에게 노벨 물리학상이 아니라 노벨 화학상과 노벨 생리의학상이 돌아갔다. 유서 깊은 물리학 연구소에서 이런 연구가 어떻게 가능했을까?
캐번디시 연구소는 1874년 실험물리학 연구소로 시작됐다. 학생들을 위한 물리학 교육과 연구 환경을 만들기 위해 설립됐고 초대 소장 맥스웰이 기틀을 닦았다. 이 연구소가 다양하고 선구적인 연구로 명성을 얻게 된 데에는 3대 소장인 톰슨의 공이 컸다. 톰슨은 1884년 스물일곱 살에 소장 후보로 추천됐다. 당시 위원회가 어떤 기준으로 청년 과학자를 소장으로 선택했는지는 분명하지 않다.
다만 톰슨이 30년 이상 소장으로 재직하는 동안 연구소의 성장을 보면 위원회의 선택이 옳았음을 알 수 있다. 톰슨 자신은 1897년 전자를 발견했다. 그리고 호주 출신 러더퍼드를 비롯해 영국, 영연방, 유럽 출신 인재들이 모여 창의적 연구를 할 수 있도록 했다. 유능한 소장의 리더십 아래 개방적이고 느슨하지만 조직된 연구 전통은 계속됐다.
화학, 분자생물학 등으로 연구가 확장된 계기는 로런스 브래그의 소장 부임이었다. 캐번디시 연구소 학생이었던 그는 엑스(X)선 회절을 이용한 결정 구조 분석 연구로 1915년 노벨 물리학상을 받았다. 이 연구는 X선 결정학의 시작이었다. 브래그는 맨체스터대를 거쳐 1938년 캐번디시 연구소의 소장이 됐다. 제2차 세계대전이 끝난 뒤 연구소의 재정 사정이 나빠졌고 연구원도 뿔뿔이 흩어졌기 때문에 연구소 형편에 맞는 새로운 연구주제를 찾아야 했다.
분자생물학은 1930년대 미국에서 성장한 떠오르는 분야였다. 유기물 X선 결정학 연구는 물리학 기반에서 접근 가능한 분자생물학 연구 주제였다. 브래그는 금속, 광물을 주로 연구했지만 의학연구위원회를 설득해 캐번디시 연구소에 분자생물학 연구실을 열었다. 그리고 생화학을 공부한 퍼루츠에게 이 연구실을 맡겼는데, 이 새로운 주제에 매력을 느낀 젊은 연구자들이 모여들었다. 그들 중에는 물리학을 전공한 크릭과 미국에서 생물학 박사학위를 마친 왓슨도 있었다.
이 사례는 융복합 과학기술 교육과 연구를 위한 힌트를 준다. 첫째가 개방성이 중요하다는 점이다. 캐번디시 연구소는 전통을 중시하는 동시에 소장의 리더십을 존중하고 운영의 자율성을 인정했다. 역대 소장들은 자기 분야만 고집하지 않고, 재능 있는 여러 전공 연구자들에게 기회를 주었다.
둘째는 지적 연결에 기반해 연구 영역을 넓혔다는 것이다. 브래그의 선택은 X선을 매개로 물리학과 연결되는 유기물 X선 결정학이었다. 최신 흐름을 반영하면서도 실현 가능한 영역이었다.
세 번째가 지적 다양성이다. 역대 소장과 다양한 배경을 가진 연구원들은 스스로 학문 분야의 경계에 얽매이지 않고 연구 내용을 중심으로 교류하고 협동을 이어 갔다.
융복합 과학기술을 위해 기존 학과에 새 교과과정을 설치하거나 새로운 학과를 만드는 것은 필요하다. 그러나 더 중요한 것은 캐번디시 연구소에서 볼 수 있었던 개방적이고 포용적인 과학자 리더십, 그 리더십을 인정해 주는 대학의 행정, 다양성과 지적 유연성이 작동할 수 있는 자율적 분위기이다.
2022-01-07 29면
