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[2003 올해의 여성 과학기술자상 수상]포항공과대학 생명과학과 이영숙 교수
"식물의 신호 전달과 환경 정화용 식물 개발에 관한 연구 수행"

인터뷰 내용
 - 식물세포생물학연구실 연구원과 연구주제
 - 환경 정화용 식물에 관심을 가진 계기와 연구 진행 과정
 - 연구 성과
 - 연구 계획과 방향
 - 식물연구의 어려움과 즐거움
 - 함께 연구하고 싶은 학생은
 - 후배 과학자들에게

일시: 2003년 1월 27일, 오전 10:00

장소: 포항공대 생명과학과

이영숙 교수 약력


식물세포생물학연구실 소개 (연구원과 연구주제)

우리 식물세포생물학연구실은 크게 식물의 신호 전달과 환경 정화용 식물 개발에 관한 연구를 하고 있다. 식물의 신호 전달은 내가 박사과정 때부터 계속 꾸준히 해온 연구이다. 식물이 외부 환경이나 자신의 몸에 일어나는 변화를 어떻게 인식해서 거기에 적합하게 변화를 일으키고 적응하며 자신의 일생을 마치는지, 전반적으로 식물이 환경과 상호 작용(interaction)을 하는 과정을 연구하고 있다.

환경 정화용 식물 개발(phytoremediation)에 관한 연구는 한국에서 연구비를 신청하기 위해서 응용 가능한 연구 개발을 해야겠다는 생각으로 시작하게 되었고 본격적인 연구는1997년부터 시작하였다.

현재 우리 실험실 인원의 2/3는 환경 정화용 식물 분야 연구이고 1/3은 signal transduction 분야 연구를 하고있다. 박사과정 학생이 5명, 석사과정 학생이 4명, 연구원이 2명, 연구보조원이 3명이 있는데, 실험실 연구원들이 서로 잘 도와 주는 분위기다. 연구할 때는 열심히 하고 놀 때는 잘 놀고, 내가 보기엔 분위기가 아주 좋은 것 같다.

환경 정화용 식물에 관심을 가진 계기와 연구 진행 과정

서울대학교에서 석사 과정 공부를 할 때부터 식물 세포에서 물질이 들어가고 나오는 이동에 대해서 관심이 많았다. Post-Doc으로 연구 할 때는 이온들이 세포막을 통과하는 것을 분자 수준에서 보는 전기 생리학적인 방법(patch clamping)을 배워 단백질 한 분자가 자극을 받아 열리고 닫히면서 물질 수송이 이뤄지는 연구를 했다. 이런 생리학 연구는 남들이 하지 않는 분야였다. 그래서 당시 다른 사람들이 많이 연구하던 분자생물학을 연구하지 않았기 때문에 한국에 돌아왔을 때 상당히 힘들었다. 유전학이나 분자생물학에 관한 기초를 가지고 없어서 힘들었지만 반면에 세포의 물질 수송에 관한 생리학적인 지식을 가지고 분자생물학을 배워서 보다 많은 응용 연구를 할 수 있었다.

물질 수송 자제만으로도 기초과학으로서 아주 재미있는 연구 주제이지만 이것을 실생활에 응용할 수 있는 phytoremediation 연구도 함께 하게 되었다. Phytoremediation이란 환경에 있는 유해한 물질을 식물이 수송을 통해서 자신의 몸에 축적하거나 분해하여 환경 오염물질을 제거하는 기술을 말한다. 수송체 연구는 기초연구 일 뿐만 아니라 여러 가지 응용이 가능한 연구이다. 예를 들면 질소·인산·칼리 등과 같은 영양에서, 납·카드뮴·알루미늄 등 해독과 분해 연구에서, 식물 세포들 간에 영양분 이동 연구 등에서 응용이 된다. 그러므로 기초 연구란 한 가지를 더욱 깊이 연구하는 것이면서도 다른 것으로 응용이 가능하게 한다. 생명과학 연구 전반이 다 이러하다고 본다. 기초연구가 튼튼해야 이를 기반으로 보다 큰 응용이 가능하다.


<식물세포생물학연구실 사람들>

한국에 들어 온지 13년 정도 되는데, 그 동안의 연구 성과라고 하면 논문과 특허, 그리고 우리 연구실에서 배출된 학생들이다. Signal transduction 분야 연구에서 식물이 외부 자극을 인식해서 반응할 때 cytoskeleton들이 중요하다는 것을 처음 발견해서 Plant Physiology 저널의 표지로 발표된 적이 있고 2003년 nature biotechnology와 Plant Physiology 저널에 phytoremediation 관련 논문을 발표하였다. 올해에도 Plant Physiology에 3편의 논문이 받아들여져서 발표될 예정이다. 국내외 특허를 몇 가지 가지고 있고 또 여기서 공부하고 나간 학생들이 연구자로서 사회구성원으로서 열심히 활동하고 있다.

연구 계획과 방향

지금까지 plant signal transduction 분야에서 know-how를 오랫동안 축적했기 때문에 계속 발전시킬 예정이다. 예를 들면 식물이 가뭄을 만났을 때 대처 기작이나 빛을 받았을 때 빠른 광합성을 해서 다른 식물보다 우월한 특성을 가지게 되는 연구를 할 생각이다. Phytoremediation 분야에서는 우리가 그 동안 발견한 유전자를 가지고 포플러를 많이 만들었는데, 이것이 실제 환경에서 정화 능력을 발휘할는지 연구할 계획이다. 지금까지는 주로 중금속에 관한 연구였는데 앞으로는 제초제에 관한 연구도 할 생각이다. 제초제를 환경에서 제거하거나 또는 제초제 저항성 식물을 만드는 등 여러 가지로 응용이 가능할 것이다. 제초제와 살충제에 식물이 어떻게 반응하고 해독하는지 연구도 해나갈 생각이다.

식물을 대상으로 연구하는 연구자로서 어려움과 즐거움, 보람

연구에 어려움이 물론 많았다. Biology 연구에는 미국이 많은 투자를 하고 있는데, 미국은 농산물 생산이 중요하지 않고 농산물이 남아서 걱정인 나라이기 때문에 사람들의 건강 문제에 돈을 많이 쓰고 있다. 사람의 건강에 투자하는 연구비가 식물에 투자하는 것에 비해 60배가 된다. 그래서 연구자들도 그 쪽에 훨씬 많고 발전도 빠르다. 우리 식물 분야 연구는 사람이 부족해서 열심히 일해도 다른 사람들로부터 중요한 일을 하고 있다는 인식을 못 받는 것 같다.

근래에는 식물 연구하기에 좋은 점이 많이 생겼다. Mutant를 많이 만들 수 있기 때문이다. Mutant를 통해서 형질 전환을 보고서 어떤 유전자가 분화했을 때 형질이 변하는지, 그 유전자의 기능을 밝힐 수 있다. 그리고 식물의 유전자 중 비슷한 것을 동물도 가지고 있는 경우가 많기 때문에 식물에서 먼저 유전자를 발견해서 오히려 동물 유전자를 이해하는 연구도 많이 이뤄졌다. 쥐를 형질전환 시키기 위해서는 빨리 해도 2-3년이 걸리는데, 애기장대 같은 경우는 이미 mutant만 해도 몇 십 만개가 나와 있어서 우편으로 주문하면 보내준다. 그래서 일하기가 너무나 좋아진 상황이다.

내가 처음 연구를 시작할 때에 비해서 지금은 식물 연구하는 것이 훨씬 Impact도 커졌다. 식물은 사람이 먹고 입고 사는 것에 기초가 되며 유해한 부산물이 굉장히 적은 편이다. 식물은 햇빛 에너지를 받아 자신이 필요한 모든 것을 만들기 때문에 값도 싸고 환경에도 좋아서 사람들의 생활에 훨씬 필수적이라고 생각한다. 그래서 식물 연구에 더 보람을 느낄 수 있다고 생각한다.

함께 일하고싶은 학생은

일하는 즐거움 중에서 무엇보다도 젊은 학생들과 만나서 같이 공부하고 그 사람들을 도와주고 성장하는 걸 보는 것이 큰 즐거움이다. 생물학을 연구하려면 기초가 중요하다. 수학·물리·화학 등 기본이 튼튼해야지 기본이 전혀 없이 의욕만 가지고 과학을 할 수는 없다. 그래서 중·고등·대학에서 기초 공부를 튼튼히 해야 한다. 그리고 인내심이 강해서 꾸준히 연구를 할 수 있어야 한다. 결과보다는 하루하루 실험을 하는 것 자체에서 즐거움을 느낄 수 있는 학생이었으면 한다.

후배 과학자들에게

무엇을 하던 쉬운 것은 하나도 없다. 어떤 분야에서던지 어려움은 다 있는 법이다. 그렇기 때문에 어느 분야를 가던 자신이 하고싶은 분야여야 하고 거기에 발을 들여놓았으면 처음에 어렵건, 중간에 어렵고 힘들어도 끝까지 해야 한다. 포기하지만 않으면 결국엔 잘 풀릴 것이라고 생각한다. 그리고 남들과 잘 협력하는 것도 중요하다. 요즘 과학이 워낙 복잡해서 자기 혼자만 잘해서는 좋은 결과가 나올 수 없다. 혼자서만 연구를 하다 보면 일의 진전이 더디고 막힌 경우 빠져 나오는 것이 어렵다. 꾸준히 연구하고 남들의 조언을 받고 남을 도와주기도 하는 가운데서 반드시 성공을 할 수 있을 것으로 생각한다.

관련 사이트: 식물세포생물학연구실

기자 장영옥
사진, 촬영 전명옥
동영상 편집 유숙희

  
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