21명의 노벨상 수상자 배출의 원동력은 무엇인가
일본 과학의 발전 과정을 진솔하게 그린 에세이

교토 대학 출신은 노벨상을 많이 받는데 도쿄 대학은 왜 그러지 못하는가라는 물음이 일본에서 한때 화두가 되었다.그렇다면 거꾸로 이런 질문도 가능하다. 일본은 노벨상을 받는데 우리는 왜 받지 못하는가.일본 과학의 발전 과정은 우리와 무엇이 달랐던 것인가.지금까지 노벨상이 나오지 않는 이유가 무엇일까.개인적 능력 때문인가, 연구 환경 탓인가, 사회 시스템의 문제인가.
 『천재와 괴짜들의 일본 과학사』는 일본이 1854년 개국하고 나서 후쿠자와유키치가 과학 보급에 나선 이래 2012년 야마나카신야가16번째로 과학 분야 노벨상을 받기까지 일본 과학자들의 150여 년 분투 과정을 그린 책이다. 이 책에는 일본 노벨 과학상 1호 유카와히데키를 동경해 물리학자를 꿈꾸었고 실제로도 물리, 원자핵 공학, 의학을 전공하며 연구자로 살았던 지은이의 과학에 대한 열정과 연구 현장에서 직접 보고 들은 이야기가 풍성하고 생동감 있게 녹아 있다. 지은이는 과학자들의 삶을 솔직하고 진지하게 때로는 유머러스하게 그린 이 책으로 제62회 일본 에세이스트 클럽상을 수상했다.

출판사 서평
21명의 노벨상 수상자 배출의 원동력은 무엇인가
일본 과학의 발전 과정을 진솔하게 그린 에세이
교토 대학 출신은 노벨상을 많이 받는데 도쿄 대학은 왜 그러지 못하는가라는 물음이 일본에서 한때 화두가 되었다. 그렇다면 거꾸로 이런 질문도 가능하다. 일본은 노벨상을 받는데 우리는 왜 받지 못하는가. 일본 과학의 발전 과정은 우리와 무엇이 달랐던 것인가. 지금까지 노벨상이 나오지 않는 이유가 무엇일까. 개인적 능력 때문인가, 연구 환경 탓인가, 사회 시스템의 문제인가.
『천재와 괴짜들의 일본 과학사』는 일본이 1854년 개...
21명의 노벨상 수상자 배출의 원동력은 무엇인가
일본 과학의 발전 과정을 진솔하게 그린 에세이
교토 대학 출신은 노벨상을 많이 받는데 도쿄 대학은 왜 그러지 못하는가라는 물음이 일본에서 한때 화두가 되었다. 그렇다면 거꾸로 이런 질문도 가능하다. 일본은 노벨상을 받는데 우리는 왜 받지 못하는가. 일본 과학의 발전 과정은 우리와 무엇이 달랐던 것인가. 지금까지 노벨상이 나오지 않는 이유가 무엇일까. 개인적 능력 때문인가, 연구 환경 탓인가, 사회 시스템의 문제인가.
『천재와 괴짜들의 일본 과학사』는 일본이 1854년 개국하고 나서 후쿠자와 유키치가 과학 보급에 나선 이래 2012년 야마나카 신야가 16번째로 과학 분야 노벨상을 받기까지 일본 과학자들의 150여 년 분투 과정을 그린 책이다. 이 책에는 일본 노벨 과학상 1호 유카와 히데키를 동경해 물리학자를 꿈꾸었고 실제로도 물리, 원자핵 공학, 의학을 전공하며 연구자로 살았던 지은이의 과학에 대한 열정과 연구 현장에서 직접 보고 들은 이야기가 풍성하고 생동감 있게 녹아 있다. 지은이는 과학자들의 삶을 솔직하고 진지하게 때로는 유머러스하게 그린 이 책으로 제62회 일본 에세이스트 클럽상을 수상했다.
교토는 되는데 도쿄는 왜 안 되는가?
일본은 받는데 우리는 왜 못 받는가?
해마다 노벨상 수상자를 예측해 온 학술 정보 서비스 기업 톰슨 로이터가 2016년 9월 21일 발표한 자료에 따르면, 올해 수상 후보 21명 가운데 일본인 과학자가 생리·의학에 1명, 화학에 2명 등 총 3명이 포함되어 있다. 그리고 지난해까지 일본의 과학 분야 수상자는 총 21명이다.
그중 교토 대학 출신이 6명으로 가장 많다. 그래서인지 일본의 과학계에서는 한때 교토 대학 출신은 노벨상을 많이 받는데 도쿄 대학은 왜 그러지 못하는가라는 물음이 화두가 되었다. 그렇다면 거꾸로 이런 질문도 가능하다. 일본은 노벨상을 받는데 우리는 왜 받지 못하는가.
일본이 노벨상을 처음 받은 것은 1949년으로 1868년 메이지 유신으로부터 만 81년이 되는 해였다. 우리가 일제 강점기를 거쳤다고 해도 1876년 개항하여 문호를 개방하고 1894년 갑오개혁으로 교육 체제를 정비한 지도 한 세기가 훌쩍 지났다.
물론 일본은 시기적으로 우리보다 훨씬 빠르게 서양의 과학 지식을 흡수했다. 1860년대부터 서양 각국으로 유학생을 파견했고, 유학에서 돌아온 야마카와 겐지로가 물리학 박사 학위를 받은 것은 1888년이었다. 이는 우리나라 최초의 물리학자로 알려진 최규남이 1933년 미국 미시간 주립 대학교에서 박사 학위를 받은 것에 비해 45년이나 앞선 것이었다. 하지만 일본은 이미 67년 전 최초의 노벨상을 받았다.
일본은 그런 노력에 힘입어 1900년 무렵 화학자 다카미네 조기치가 아드레날린을 발견하고 세균학자 기타사토 시바사부로가 1회 노벨상 수상자 후보에 이름을 올리는 등 20세기 초반부터 서양과 경쟁할 수 있는 수준으로 올라섰다. 1917년에 이화학연구소가 설립된 이후에는 물리학 분야에서도 급격한 발전을 이루었고, 패전 직후인 1950년 무렵에는 세계를 선도할 정도로 성장했다.
그 과정에서 우리와 무엇이 달랐던 것인가. 우리나라에서 지금까지 노벨상이 나오지 않는 것은 무엇 때문일까? 개인적 능력 때문인가, 연구 환경 탓인가, 사회 시스템의 문제인가.
이 책 『천재와 괴짜들의 일본 과학사』는 일본이 1854년 개국하고 나서 후쿠자와 유키치가 과학 보급에 나선 이래 2012년 야마나카 신야가 16번째로 과학 분야 노벨상을 받기까지 일본 과학자들의 150여 년 분투 과정을 그린 책이다. 물리학, 화학, 생리 의학, 원자력 공학 등 각 분야를 개척한 과학자들을 중심으로 그들의 연구 업적과 뒷이야기가 메이지 유신, 러일 전쟁, 태평양 전쟁, 패전과 전후, 그리고 최근의 후쿠시마 원전 사고까지의 사회상을 배경으로 펼쳐진다. 지은이는 일본 과학자들의 삶을 솔직하고 진지하게 때로는 유머러스하게 그린 이 책으로 제62회 일본 에세이스트 클럽상을 수상했다.
일본 과학의 발전 과정은 무엇이 달랐는가?
-후쿠자와 유키치의 독려에 일본 엘리트층이 응답하다
“동양에 없는 것은 두 가지다. 유형으로는 수리학, 무형으로는 독립심이다.”(378쪽)
개국 당시 일본에서는 화학과 의학에 비해 물리와 수학의 수준이 매우 낮았다. 그때 후쿠자와 유키치는 물리학이 서양 학문의 왕자라는 사실을 간파하고 물리 교육에 힘썼다. 1868년 그는 『훈리궁리도해』 즉 ‘도해 물리 입문’이라 할 만한 책을 출판하여 붐을 일으켰다. 일본 최초의 과학 입문서로 당시 소학교에서 이과 교과서로 쓰였다. 『서양사정』도 펴냈는데 15만 부나 팔리는 베스트셀러가 되었다. 야마카와 겐지로는 후쿠자와가 쓴 『서양 여행 안내』를 읽으며 유학을 준비했다. 후쿠자와는 조선의 근대화에도 관심을 보여 김옥균을 게이오 의숙에 받아들였다. 그는 세균학자인 기타사토 시바사부로에게 연구 장소를 마련해 주기도 했다. 후쿠자와는 오늘날 일본 과학자들이 노벨상을 다수 수상하는 데 최대 공헌자라 할 수 있다.
이렇게 물리를 강조한 후쿠자와의 노력에 일본의 사족(士族) 출신들이 대거 부응했다. 일본의 과학자들은 대부분 사족 즉 사무라이(무사)였고, 최다 계급인 농민, 상인, 승려, 신관 등이 연구자가 되는 예는 드물었다. 물리학자 도모나가 신이치로의 아버지도 오무라 번의 학자였으며, 유카와 히데키도 와카야마 번의 한학자 집안 출신이었다.
-유학생 파견을 통해 서양 학자들과의 네트워크를 강화하다
일본은 1871년 이와쿠라 견구사절단을 파견했는데, 이때 배에 동승했던 40여 명의 뛰어난 유학생들이 귀국 후 다양한 분야에서 활약했다. 그들 중에는 이 책에 나오는 주요 과학자와 그 가족들이 다수 포함되어 있다. 이와쿠라 사절단의 일원이었던 이토 히로부미는 이 당시 영국인 지인에게 공학자를 추천해 달라고 부탁했다. 이 제안이 글래스고 대학의 윌리엄 톰슨 즉 켈빈 경에게 전해졌고, 이를 계기로 스코틀랜드의 많은 과학자들과 기술자들이 일본을 방문했다. 켈빈 경의 제자인 물리학자 제임스 유잉도 그중 한 명이었는데, 그는 일본에 와서 난생처음 지진을 경험한 다음 지진계를 개발하고 지진학회를 창설했다.
그 후로도 일본은 유학생을 파견하여 세계적인 과학자들과 교류하며 학문적 네트워크를 만들어 왔다. 일본 최초의 물리학자 야마카와 겐지로는 제자 나가오카 한타로를 오스트리아 빈 대학의 볼츠만 교수에게 보냈고, 나가오카는 제자 니시나 요시오를 영국 케임브리지 대학의 어니스트 러더퍼드 교수에게 보냈다. 니시나는 러더퍼드 교수에게 2년간 공부한 후 그의 소개로 덴마크 코펜하겐의 닐스 보어 연구실에 머무르면서 하이젠베르크나 디랙 등 수많은 천재들과 인연을 맺었다.
훗날 니시나는 이화학연구소의 핵물리학자들을 미국의 석학에게 보내서 조언을 구하기도 했다. 당시는 태평양 전쟁이 발발하기 직전으로 미일 관계가 최악이었다. 하지만 물리학자 어니스트 로런스는 국제 정치와 학술 연구는 별개라면서 일본 학자들에게 사이클로트론 제작에 대해 많은 도움을 주었다. 로런스는 컬럼비아 대학도 방문하도록 주선했다. 거기에서 일본 학자들은 그 대학의 사이클로트론을 볼 수 있었고, 그 덕분에 귀국해서 설계도를 만들 수 있었다. 이때 도움을 주었던 컬럼비아 대학 교수 이시도어 라비는 니시나의 보어 연구실 동료였다.
-과학자들이 모여 자발적으로 기초 연구의 산실을 일궈 내다
“일본인의 폐단은 성공을 너무 서둘러 금방 응용 쪽을 개척해 결과를 얻고자 한다는 점입니다. 그

다테야마 시 고야쓰도 삼면이 나지막한 언덕에 둘러싸여 논밭이 펼쳐져 있다. 아침에는 안개가 뿌연 대나무 숲을 향해 농부가 농사일을 하러 가고, 저녁이 되면 나무 밑동에 쌓아 둔 짚더미에서 피어나는 불꽃이 흔들리며 한 줄기 하얀 연기가 피어오른다. 그것을 더듬어 가면 파르스름하게 안개 낀 산 위로 커다란 달이 옅은 홍조를 띠며 스며든다. 마치 수묵화와 같은 환상적인 모습이 진의 눈앞에 있었다. 진은 그 단아한 모습에 숨을 삼켰다.(162-163쪽)

까다로운 이야기이기 때문에 필자는 의학부 학생에게 설명할 때 다음과 같은 비유를 했다. “어느 아가씨는 노는 걸 좋아했다. 엄격한 부친이 그 딸내미를 감독했다. 아버지는 시세포이며 딸내미는 양극 세포다. 부친으로부터 억제가 없어지면 딸은 탈억제해서 흥분하게 되므로 제 맘대로 논다.”(187쪽)

유카와는 부끄러움을 많이 타는 성격이어서 수업 중에 학생들을 제대로 보지 못해 늘 칠판으로 얼굴을 돌린 채 수업을 했다. 그래서 자기는 평생 독신으로 지내게 될 거라고 생각했다. 아내인 스미는 유카와보다 세 살 연하였지만 대외 관계는 그와 비교할 수 없을 정도로 똑 부러졌다. 젊은 손님이 집에 찾아오면 스미에게 속삭였다. “아픈 걸로 하시오.”(211쪽)

1965년에 도모나가, 슈윙거, 파인만이 노벨 물리학상을 공동 수상했다. 미국인 두 사람은 도모나가에게 경의를 표하며 공식 수상 기록에 도모나가 이름을 첫 번째로 올렸다. 자신들보다 훨씬 앞서 이론을 완
성했기 때문이다. 지금도 인용할 때에는 도모나가의 이름이 맨 앞에 놓인다.
노벨상 수상의 통보를 받은 도모나가는 이렇게 말했다.
“돌아가신 니시나 선생이 아신다면 얼마나 좋아하실까.”
도모나가는 뼈가 부러져서 수상식에 갈 수 없었다. 이에 대한 그의 설명은 의외로 밝았다.
“노벨상 수상이 결정되었을 때 많은 사람들이 술을 가지고 찾아왔지요. 마침 위스키를 좋아하는 동생이 방문했기에 집사람이 쇼핑하러 나간 틈을 타서 둘이 술을 마셨는데 그만 욕실에서 미끄러져 갈비뼈 여섯 대가 부러졌습니다. 집에 돌아온 아내는 화가 많이 났지요.”
그는 적이 안심했다. 허약하다 보니 12월에 스톡홀름에 가면 틀림없이 감기에 걸렸을 테니 말이다. 날이 풀리고 나서 도모나가는 도쿄의 스웨덴 대사관에서 노벨상을 받았다.(265-266쪽)

언젠가 한번은 나중에 나라 여자대학 교수가 된 후배 바바 가즈오가 고민을 털어놓았다.
“저는 지금 벽에 부딪혔습니다.”
이에 대해서 이전에 니시나 선생과 마찬가지 말로 조언했다.
“연구가 잘 되고 안 되는 것은 머리가 좋고 나쁜 것과는 별개라네. 양자 역학을 만든 사람 중 하나인 슈뢰딩거도 파동 역학 이외에는 사류 연구밖에는 못 했으니까. 매우 박식하고 머리가 비상하게 잘 돌아가도 독창적인 연구는 전혀 못 하는 사람도 있지. 각오를 단단히 하되 희망을 버리지 말고 인생을 전력으로 달리는 것밖에는 달리 도리가 없어.”(267쪽)

과거에 일본에서는 물리학과를 졸업하면 전기 회사에 취직하는 사람이 많았다. 그들 신입 사원에게는 공장 연수가 기다리고 있었다. 마법처럼 손쉽게 용접을 하는 파견 여공들 옆에서 머리만 커 버린 신입 사원들이 자신감을 잃고 고개를 떨구곤 했다.(314쪽)

어느 날 고시바 박사에게 유학 제안이 들어왔다. 유카와 선생이 들은 이야기에 따르면 건판을 사용하는 연구에서는 세계 최고인 뉴욕 로체스터 대학에서 곧 우주선 연구가 시작된다는 것이었다. 하지만 미국의 대학에 유학하기 위해서는 추천장이 필요했다. 고시바는 자신을 추천하는 모험을 감당할 사람이 있을까 하는 걱정을 했다. 도모나가 선생한테 상담하러 갔더니 조언을 해 주었다.
“미국에 가려면 영어가 필요합니다. 당신이 직접 영어 추천서를 써서 오세요.”
고시바는 고생고생하면서 다음과 같이 자천하는 글을 썼다.
“성적 증명서에서 보이는 바와 같이 이 남성의 성적은 좋다고는 말하기 어렵지만 그다지 바보는 아니다.”
선생은 추천서를 한 번 보고는 웃으면서 그대로 서명했다.(317쪽)

반도체에서 전자의 움직임 가운데 터널 효과라는 것이 있다. 비유해 보면 전자라고 하는 공이 산에 부딪힌다고 가정할 수 있다. 고전 역학에서는 공에 속도가 없으면 산을 넘을 수 없다. 그런데 전자라고 하는 극미한 세계에서는 양자 역학이 이상한 예언을 한다. 양자 역학에서는 모두 확률적이기 때문에 속도가 낮은 전자도 산을 넘을 확률이 조금은 있다고 말하는 것이다. 마치 터널을 지나듯이 산 저편에 출현한다. 그러한 전자가 어느 정도의 양이 되면 전류로 측정할 수 있다.(325-326쪽)

목차
1부 일본 과학의 여명: 1장 국가 전략과 이과학/ 2장 의사도 아니고 과학자도 아닌/ 3장 백호대에서 살아남아 물리학자가 되다
2부 전쟁과 과학자: 1장 서양으로부터 존경받은 일본인/ 2장 전쟁도 국경도 초월한 사람들/ 3장 노구치 히데요를 끌어안고/ 4장 둘이서 성게알을 바라보며
3부 패배로 빛나다: 1장 게이오 대학 의학부/ 2장 교토의 푸르른 계절/ 3장 패전국의 에이스/ 4장 꿈의 원자력/ 5장 예지가 빛나다
4부 의사 대 과학자: 1장 세계의 근육 연구를 선도한 에바시 세쓰로/ 2장 평면해파리는 왜 빛나는가
5부 일본인과 노벨상: 1장 천재도 괴롭다/ 2장 일본인 네 명 노벨상 동시 수상
맺음말 후쿠시마를 너머서
후기/ 주요 인명/ 인용 문헌·참고 문헌/ 일본 근현대 과학사 연표/ 인명 찾아보기