위대한 생각은 어디에서 왔는가?
노벨상 수상자들이 말하는 ‘창의성의 원천’

“원하는 것을 찾으면 돈키호테처럼
한 발 내딛는 게 중요하다.”

“어느 누구도 문이 있을 것이라고
생각지도 못한 곳을 찾아, 문을 발견했다”



머릿속으로 모든 것을 계산하는 천재 물리학자와
불가능하다는 학계의 통념을 과감하게 깬 생물학자,
이 두 과학자가 공통적으로 말하는 대발견의 사고법은?


야마나카 신야와 마스카와 도시히데의『새로운 발상의 비밀』(원제:大発見の思考法 )은 노벨상 수상자인 두 과학자가 만나 창조적인 생각의 원천과 인생 이야기를 나눈 대담집이다. 생물학자인 야마나카 신야(2012년 노벨 생리의학상)와 물리학자인 마스카와 도시히데(2008년 노벨 물리학상)의 자유분방했던 유년 시절을 비롯해, 노벨상을 받기까지의 여정, 연구자로서의 경험과 생각을 솔직하고 담백하게 담았다. 기억력이 나쁘다며 자신만의 암기법을 만들어 70페이지 논문외울 수 있는 천재 물리학자의 사고법, 걸림돌이라고 놀림받던 정형외과 의사가 세계적인 생물학자가 되기까지의 인생역전 스토리 등을 접할 수 있다.


“생각하는 것은 감동하는 것이다”
노벨상을 수상한 두 과학자의 특별한 대화

노벨상 수상자들의 머릿속에서는 어떤 일이 일어났을까? 야마나카 신야(2012년 노벨 생리의학상)와 마스카와 도시히데(2008년 노벨 물리학상)의 『새로운 발상의 비밀』(원제:大發見の思考法)은 노벨상 수상자인 두 과학자가 만나 창조적인 생각의 원천과 인생 이야기를 나눈 대담집이다. 과연 어린 시절에 어떤 아이였는지, 노벨상을 받은 아이디어는 어떻게 떠올랐는지, 어떠한 인생을 살아왔는지를 솔직하고 담백하게 담아냈다.
두 사람이 서로의 인생을 관통해가며 대화를 이어나가는 이 대담집에는 인상 깊은 일화들로 가득하다. 마스카와 도시히데 박사가 노벨상을 탄 아이디어를 처음 떠올렸을 때의 일화만 해도 흥미롭다. 줄곧 4종 쿼크 모델을 붙들고 있던 마스카와 박사는 어느 날 욕조에서 일어나는 순간 ‘내가 왜 4개에 집착한 거지? 6개로 하면 되잖아?’ 하는 생각이 번뜩 떠올랐다. 이 아이디어로 마스카와 박사는 ‘CP 대칭성 깨짐’의 기원을 수학적으로 풀 수 있었다. 야마나카 신야 박사도 이와 비슷한 경험을 고백한다. 유학 시절 어떤 유전자가 왜 암을 유발하는지에 대해 좋은 아이디어가 떠오르지 않아 힘들 나날을 보내고 있었는데 어느 날 샤워를 하다가 갑자기 머릿속에서 번쩍 아이디어가 떠올랐던 것이다. 이들에게 욕실은 정형화된 틀에서 벗어나 자유로운 발상을 하기에 가장 좋은 장소가 아니었을까?
이 책에 따르면, ‘콜럼부스의 달걀’같이 세상을 뒤바꾼 창조성은 틀에 박힌 사고를 누가 먼저 깨는지와 관련이 아주 깊다. 마스카와 도시히데 박사의 생각은 동료 교수가 “정말로 쿼크가 6개 있다고 생각하나?”라며 놀릴 만큼 당대 학계의 패러다임을 뒤집는 생각이었고, 야마나카 신야 박사가 만든 ‘iPS 세포’는 논문이 발표되고 난 후 한동안 거짓말로 의심을 받을 만큼 경이로운 세포였다. 야마나카 신야 박사가 만든 iPS세포는 이미 분화된 세포에 4개의 ‘야마나카 인자’를 집어넣음으로써 초기화시킨 세포로, 그 당시까지만 해도 대다수의 생물학자들은 그런 세포를 만드는 것이 불가능하다고 생각했다.

하고 싶은 것만 하고 숙제라고는 해본 적 없는 학생,
형편없는 수술 실력에 ‘짐스러운 동료’ 취급을 받던 정형외과 의사,
이 둘은 어떻게 노벨상을 탔을까?

노벨상을 받은 이들 두 과학자가 언제나 남들보다 뛰어났던 것은 아니다. 마스카와 박사는 숙제라고는 해본 적 없는 학생이었고, 대학 시절에는 자고 일어나면 하고 싶은 것이 바뀌어서 수학, 인공두뇌, 통계물리, 입자물리 쪽을 기웃거린데다, 고민 끝에 결정한 연구 테마도 괴상한 것이어서 받아주는 연구실이 없었다. 오로지 가장 자유로웠던 사카다 쇼이치 연구소만이 그를 받아주었다. 또 그는 수학 실력은 뛰어나지만 기억력이 나빠서 웬만한 것은 금방 잊고 계산 실수도 잦은 탓에 ‘마스카와식 암기법’을 스스로 고안할 정도였다. 철저히 추상화시키는마스카와 암기법은 절대로 틀리지 않는 그만의 계산법이었다.
야마나카 박사 또한 학창 시절 내내 국어 실력이 바닥이었다. 정형외과 의사로서의 길을 걸어갔지만 수술 실력이 형편없어서 ‘짐스러운 동료’ 취급을 받다가 도망치듯 의사직을 그만두고는 세계적인 과학자가 된 입지전적인 인물이다. 첫 단추를 잘못 끼워 고생이 심했던 그에게 두 번째 단추였던 과학자로서의 길도 그리 순탄치 않았다. 미국 유학을 갔다 왔지만, 대학에 자리를 잡기가 너무 어려워서 벼랑 끝까지 내몰렸다. 간신히 포기하기 직전에 나라 첨단과학기술 대학원 대학에 임용되어 그때부터 연구 경력을 쌓기 시작했다.
그렇다면 이들 두 과학자를 남보다 뛰어나게 만든 동력을 무엇이었을까? 공교롭게도 이들 두 명의 과학자들이 언급한 것은 동전의 앞면과 뒷면처럼 아주 닮았다.
야마나카 박사에게 가장 큰 동력이 되었던 것은 ‘감동’이었다. 야마나카 박사는 “마음 깊은 곳으로부터 깜짝 놀랄 수 있는, 감동할 수 있는 능력이 연구자에게 필요한 재능이라고 생각”한다며, 지난 시절 자신을 깜짝 놀라게 만든 두 가지의 실험 결과를 이야기한다. 가설대로라면 혈압이 내려가야 하는데 그렇지 않았던 실험과 동맥경화를 예방해야 하는데 암을 발생시킨 실험이 바로 그 두 가지 실험이다. 그는 예상 밖의 결과에 실망하기는커녕 오히려 숨을 제대로 쉬지 못할 만큼 더 흥분했다. 예상 밖의 결과에 오히려 자연의 심오한 원칙이 담겨 있을 수 있고, 그는 그것을 발견하기만 하면 되었기 때문이다.
야마나카 박사에게 중요한 것은 ‘감동’이었다면, 마스카와 박사에게 중요한 것은 ‘동경’과 ‘호기심’이었다. 마스카와 박사는 “동경할 만한 것을 발견하지 못하면 아무것도 시작되지 않는다”며 이곳저곳을 기웃거리며 여러 가지에 동경심을 갖는 것이 좋다고 말한다. 그의 이런 생각을 증명하듯 그는 소립자뿐 아니라 물성 전공자, 원자핵 전공자와도 함께 논문을 썼다. 이 모든 것은 마스카와 박사가 어려운 문제일지라도 호기심이 생기면 심장이 고동치고, 수식과 노는 것을 맘껏 즐거워할 수 있었기 때문에 가능한 것이었다. 그에게 물리학, 수학, 천문학은 아이들의 장난감처럼 평생을 가지고 놀 수 있는 장난감이었다.
이 책은 노벨상 수상자들의 어린 시절, 영감의 원천, 자신만의 사고법, 노벨상을 탄 연구가 지닌 의미뿐 아니라 두 과학자가 겪은 우울증, 일본 과학계의 빛과 그늘, 종교에 대한 단상 등 다양한 이야기들을 진솔하게 풀어낸 책이다. 어떻게 사흘 동안 잠도 자지 않고 머릿속으로 계산하면서 생각할 수 있는지, 얼마나 몰두했으면 자면서도 꿈속에서 실험할 수 있는지를, 우리는 이 대담집에 실린 과학자들의 내밀하면서도 생생한 대화를 통해 엿들 수 있다.

- “어느 날, 욕조에 몸을 담그고 앉아 ‘체면은 좀 구기겠지만, 4종 쿼크로는 제대로 된 이론을 정립할 수 없다는 논문을 써야겠다’는 생각을 하고 있었습니다. 4종 모델을 포기하려는 것이었죠. 그렇게 마음먹고 욕조에서 일어나는 순간, 뭔가가 번뜩하는 거예요. ‘내가 왜 4개에 집착한 거지? 6개로 하면 되잖아!’ 정말 욕조에서 일어서는 순간이었어요. 하지만 저는 그게 우연은 아니었다고 생각해요. 그때까지 고바야시 박사와 둘이서 4종 쿼크모델에 대해 끊임없이 토론하고 생각하고 또 생각했기 때문에 떠오른 발상이 아닐까요? 자연계에서는 5종 모델은 존재할 수 없기 때문에 4종 모델이 불가능하다면 다음은 6종 모델로 건너뛰는 것이죠.”(마스카와, 35~36쪽)

- “노벨상의 발상은 욕조에서 이루어졌군요. 이렇게 말씀드리기는 좀 외람되지만, 저도 유학 중에 욕실에서 좋은 아이디어를 얻은 경험이 있습니다. 글래드스톤 연구소에서 암에 걸린 쥐를 연구할 때였습니다. ‘어떤 유전자가, 왜 암을 유발하는가?’라는 의문이 계속 머릿속을 맴도는데 좋은 아이디어가 떠오르지 않아 힘든 시기였죠. 그러던 어느 날, 샤워를 하는데 갑자기 머릿속이 번쩍 하는 거예요. 샤워하다 말고 ‘됐어!’라고 큰소리로 외쳤죠. 집사람이 깜짝 놀라더군요(웃음). 역시 욕실에는 뭔가가 있나 봐요.”(야마나카, 37~38쪽)

- “iPS세포에서 심근으로 분화된 세포가 쿵, 쿵 고동치고 있는 거예요……. 그 모습을 처음 봤을 때는 제 심장도 같은 템포로 고동치는 듯한 느낌에 사로잡혔습니다.”(야마나카, 46쪽)

- “초등학생 때 성적표에는 1 이외의 모든 숫자가 다 들어 있습니다. 수학과 이과 계통은 성적이 좋았죠. 국어는 잘 못했어요. 초등학교 때 국어 성적은 정말 화려했습니다. 제가 시험에서 제대로 답을 쓴 건 응용 문제뿐이었어요. 한자를 읽거나 쓰는 시험 문제는 다 틀렸습니다.”(마스카와, 53쪽)

“수학을 좋아하느냐 아니냐는 계산을 빨리 할 수 있느냐 아니냐의 문제가 아니라, 사물의 논리성에 흥미를 가지면서, 그것을 재미있다고 느낄 수 있느냐의 문제입니다. 수학을 못하니 문과를 선택할 수밖에 없다는 건 잘못된 생각인 것 같아요.”(마스카와, 66쪽)

“자기가 원하는 것을 찾으면 돈키호테처럼 한 발 내딛는 게 중요해요. 가만히 있으면 낭만은 절대 찾아오지 않습니다. 방황하고 벽에 부딪히더라도 실제로 움직이다 보면 동경은 낭만으로 바뀌죠. 전 그렇게 믿습니다.”(마스카와, 73쪽)

“옆에서 보면 제 인생은 먼 길로 빙 돌아가고 있고, 쓸데없는 것에 시간을 낭비하는 것처럼 비효율적으로 보일 수도 있어요. 누군가는 제게 좀 더 합리적으로 살라고 할지도 모르지만,
이렇게 먼 길을 돌아왔기 때문에 지금의 제가 있는 게 아닐까 싶습니다.”(야마나카, 78~79쪽)

“마음 깊은 곳으로부터 깜짝 놀랄 수 있는, 감동할 수 있는 능력이 연구자에게 필요한 재능이라고 생각합니다.“ (야마나카, 91~92쪽)

“아마 저는 머릿속으로 수식과 놀고 있었을 거예요. 어려운 문제를 풀 때는 정말 신이 납니다. 저한테는 물리학이나 수학, 천문학 모두 아이들 장난감 같은 존재예요. 평생을 가지고 놀 수 있는 장난감이요.“ (마스카와, 108쪽)

1장 대발견은 콜럼버스의 달걀에서부터
꿈의 세포·011 / 아이팟까지 힌트로·013 / 세포 타임머신·015
되돌린 세포의 시곗바늘·018 / 3만 페이지짜리 설계도·020
DNA가 은폐된 페이지·022 / 거짓말처럼 쉽게 만들어진 iPS세포·024
10만 개에서 100개로·025 / 아버지의 공장에서·026 / 야마나카 인자·028
콜럼버스의 달걀·030 / ‘깨짐’을 전제로 존재하는 우주·032
‘포기’가 가장 중요했다·035 / 거짓말로 의심받은 4개와 6개·038
논문 발표 직전의 대형 사고·040 / 치열한 정보전·042
심장이 고동치다·043 / 인간 iPS세포 탄생의 순간·045
iPS세포에 대한 기대·047

2장 하찮은 것들이 우리를 만들었다
숙제라고는 해본 적도 없는 초등학생·053 / 자유분방하게 자라다·055
모든 것의 기본·057 / 아버지의 영향력·059
정형외과의를 꿈꾸다·061 / 나고야의 과학·064 / 계산보다는 재미·066
동아리 활동·068 / 어슬렁거리고 기웃거리고·069
가만히 있으면 낭만은 찾아오지 않는다·071 / 저 좀 데려가 주세요·075
작은 연구실이기에 역발상으로·076 / 직선형 인생과 회선형 인생·079
하찮아 보이는 것에 풍요로움의 싹이·080

3장 생각하는 것은 감동하는 것
마스카와식 암기법·085 / 추상화와 구체화·087
놀라고 감동하는 감수성·090 / 개 실험의 놀라운 결과·093
놀라움과 감동·096 / 암 유전자 연구에서 iPS세포로·097
가설의 적중률·100 / 자연의 깊이·101 / 걸으며 생각하다·102
자면서 생각하다·104 / 사흘 동안 잠도 휴식도 없이·106

4장 목표는 1등
30년 걸린 증명·113 / 실험물리학과 일본인·117
t쿼크는 ‘당연히 존재한다’·119 / 두 가지 부류의 리더·122
사고의 교반작용·123 / 평범한 사람이라도·124
유카와 선생의 첫 번째 논문·127 / ‘천재병’에 걸린 연구자·128
미국의 지원·130 / 아이디어와 창의력·132 / 정보 발신력의 중요성·134
프레젠테이션 기술·137 / 인생을 바꿔놓다·138 / 정확한 전달의 가치·140
일본의 과학자들은 행복한가·142 / 과학 입국의 싸늘한 현실·144
목표는 1등·146

5장 우울증과 천재
좌절과 실의·151 / 좌절을 모르는 인생·154 / 맞벌이 육아·156
지옥 같은 나날들·157 / 미국 유학 후유증·159
‘우울증’과의 오랜 동거·160 / 목표는 높게, 실천은 착실히·162
Vision & Hard Work·164 / 인간만사 새옹지마·165
깔끔하게 퇴고까지 마쳐야 천재다·168 / 천재와 숫자에 대한 집착·170
인물 A·173 / 달린다는 것·174

6장 신은 있는가
진정한 과학·179 / 입시는 더욱 간소하게·181 / 사이비 과학의 만연·184
적극적 무교·185 / 종교의 ‘거짓말’·188 / 긍정을 위한 부정의 작업·190
자연의 독창성·192 / 인류에 남겨진 최후의 낭만·194
iPS세포의 미래·196 / 하루빨리 환자에게·198
과학자로서 넘어야 할 벽·199 / 아직 발견하지 못한 ‘콜럼버스의 달걀’들·203

대담 후기
나가타 고永田 紅(교토대학 물질-세포 통합시스템 거점 박사후 연구원)·204