세균에 이름을 남긴 과학자들

“세균의 역사, 정확하게는 세균의 정체를 밝히기 위해

사투를 마다하지 않은 훌륭한 세균학자들의 역사가 담긴 책이다.

우리에게 익숙한 용어와 한 번쯤은 들어본 세균학자의 이야기는 물론

거기 숨은 이야기까지 흥미롭게 들려준다.”

_김항래(서울대학교 의과대학 해부학교실 교수/면역학 전공)

“이 책은 세균의 이름을 불러내 단절된 관계가 아니라

우리 삶의 이야기로 불러내는 흥미로운 이야기로 가득하다.

과학의 역사와 인문학적 상상력이 빚어내는 감동의 과학 이야기를 통해서

세균 이름 속에 담긴 과학자의 열정을 엿보게 된다.”

_윤용근(구리고등학교 교사/고등학교 생명과학 교과서 저자)

세균을 발견한 학자들의 이야기를 통해 세균이 인류와 맺어온 관계는 물론 세균학자의 삶과 업적부터 주요 세균의 특징까지 들려주는 흥미로운 책이다. 세균을 발견한 학자들의 연구 과정부터 그 업적을 기려 지은 학명은 물론이고, 세균 중에서도 특히 전염병을 일으킨 병원균의 발견을 따라가면서 세균학의 발전이 인류사에서 담당한 중요한 역할까지 설명한다.

각각의 세균 학명을 자세히 살펴보면, 그 이름 안에 많은 것들이 담겨져 있다. 저자 성균관대 고관수 교수는 세균의 학명에 들어 있는 수많은 연구자들을 찾아내 그 발자국을 따라가면서 뿌듯하고 행복했다고 고백한다. 이 책을 통해서 세균과 학자들을 만날 독자들도 부디 이 기쁨을 함께할 수 있길 바란다.

세균의 학명 속에 영원히 이름을 남긴

학자들을 찾아 떠나는 여행

1. 세균의 학명에 이름을 남긴 수많은 사람들

분류학에서 처음 해야 하는 일이자 가장 핵심적인 작업 중 하나가 바로 ‘이름 붙이기’이다. 현대 분류학에서 이름 붙이기는 린네가 만든 방식이 기본 원칙이다. 동물과 식물은 물론이고 세균을 비롯한 미생물에서도 그렇다. 속명과 종소명, 명명자만으로 구성된 이 방법은 사실 간단하고 별것 없어 보이지만, 굉장히 혁명적이고 효율적인 방법이었다. 생물은 정말 엄청나게 다양하기 때문이다. 이전에는 비슷하지만 다른 종을 발견하면 이미 그 종을 묘사한 이름에 덧붙여 추가로 쓰는 경우가 많았는데, 그 결과 너무 복잡한 이름이 되어버리고 말았다. 린네는 바로 이를 해결했다. 덕분에 ‘Homo sapiens’라고 쓰면 어떤 언어를 쓰든지 무엇을 의미하는지 알 수 있고, ‘침 속에 존재하는 패혈증 유발 세균’이 아니라 그냥 ‘Streptococcus pneumoniae’라고 부르면 그게 어떤 세균을 가리키는 것인지 금방 알 수 있게 되었다.

이처럼 린네의 이명법은 생물 학명을 정하는 데 있어 그 생물의 특성과 상관없이 명명할 수 있게 함으로써 명명 체계를 간단하게 만들었다. 나아가 린네의 이명법이 사람들로 하여금 과학에 대한 관심과 욕심을 가져오게 했다는 견해도 있다. 새로운 식물과 동물을 찾으려고 자발적으로 경쟁에 나서게 된 것이다. 명명자를 제시하는 방식도 그렇고, 속명과 종소명을 새로 정하는 것이 고유 권한이라는 점, 그 이름이 최초이고 제대로 된 것이라면 영원히 남으리란 약속이 있었기 때문이다.

학명에서 가장 중요한 것은 ‘선취권’이다. 가장 먼저 기술하고 발표했을 때 그 학명이 인정된다. 물론 명확하게 기술되어야 하고, 라틴어나 라틴어화된 단어를 써야 한다는 조건도 있다. 1600년대 말 레이우엔훅이 처음으로 세균을 관찰하고 보고한 이후, 우여곡절을 거쳐 결국 세균에도 이명법이 적용되기 시작했다.

세균의 학명을 정할 때는 다양한 데서 이름을 가져온다. 각 특성을 나타내는 이름을 붙이기도 하고, 국가나 도시, 강, 산 등의 지역 이름을 따기도 하고, 어떤 기관의 이름을 붙이기도 한다. 저자인 고관수 교수의 경우도 새로운 세균을 발견하면서 다양한 곳에서 이름을 따왔다. ‘Legionella busanensis’라는 세균은 부산(Busan)의 어느 건물 냉각탑에서 분리한 세균이라 그렇게 붙였고, ‘Bacillus infantis’라는 세균은 갓 태어난 아이(infant)에게서 나온 것이라 그렇게 이름 지었다. ‘Neisseria skkuensis’는 저자가 재직하는 학교의 약자(성균관대, SKKU)에서 가져왔다. ‘Microbacterium pyrexiae’는 열이 나는(pirexia) 환자에서 분리했다고 그렇게 이름을 붙였다.

학명을 지을 때 가장 흔하면서도 동시에 가장 흥미로운 방법은 바로 사람의 이름을 가져오는 것이다. 사람 이름을 써서 학명을 정할 때 그 분야에서 업적을 남긴 과학자의 이름을 이용하는 경우가 가장 많을 수밖에 없다. 어쩌면 가장 덜 창의적이고, 재미없는 이름 짓기 방법인데, 저자는 그런 이름들을 하나씩 쫓아가면 그 분야의 학문적 지형을 엿볼 수 있겠단 생각이 들었다. 그리고 그 일을 세균에 대해서 알아보면 어떨까 한 것이 이 책의 시작이 되었다. 따라서 이 책에서는 될 수 있으면 잘 알려진 세균, 혹은 잘 알려진 학자를 골랐다. 이를테면 대장균은 잘 알려진 세균이고, 파스퇴르는 잘 알려진 세균학자이기 때문에 이 책에서 소개한다. 또한 주로 질병을 일으키는 세균을 고르려고 노력했다. 세균의 학명 자체에 이름이 들어간 과학자뿐만 아니라, 그런 이름을 붙인 과학자에도 관심을 가졌다.

2. 대장균에 이름을 남긴 학자, 에쉐리히

가끔 뉴스를 보면 어떤 음식점이나 물에서 대장균이 검출되었다고 안전을 우려하는 멘트가 이어질 때가 있다. 사실 대장균의 존재 자체는 대체로 크게 위험한 것은 아니다. 다만 대장균이 그만큼 검출되었다는 것은 다른 세균도 많이 존재할 가능성이 높다는 것이므로 위생적이지 않다는 뜻으로 주의가 필요하다. 그렇다면 일반인들도 흔하게 들어본 세균인 대장균의 학명은 무엇일까  ‘대장균’의 학명은 Escherichia coli다. 워낙 많이 연구하다 보니 보통 ‘이콜라이’(또는 ‘이콜리’)라고 하면 일반인들도 많이 알 정도로 대중적인(?) 세균이다. 여기서 coli라는 종명은 결장(colon)에 존재한다는 뜻이고, Escherichia라는 속명은 테오도르 에쉐리히(Theodor Escherich, 1857-1911)라는 사람의 이름에서 온 것이다. 그럼 대장균의 학명에 이름을 남긴 에쉐리히는 어떤 사람일까 

대장균을 처음 발견한 사람, 정확히는 그 존재를 처음으로 기술한 사람이 바로 에쉐리히다. 에쉐리히는 독일-오스트리아의 소아과의사였으며 그라츠 대학과 빈 대학의 교수였다. 그는 1885년 건강한 사람의 대변에서 이 세균을 발견했고 처음에는 “결장에 모여 있는 세균”이라고 불렀다. 이후 다른 이름을 잠시 가졌지만, 결국 1919년 에쉐리히의 이름을 따서 Escherichia라는 속명이 만들어졌고, 최종적으로 Escherichia coli로 명명되었다. 안타깝게도, 현재 에쉐리히라는 선구적인 세균학자를 기억하는 사람은 드물다. 뿐만 아니라 당대의 어떤 학자들도 에쉐리히가 발견한 작은 세균이 나중에 이렇게 유명해지리라고 예상하지 못했다. 하지만 그의 이름은 이 세균에 붙여져 영원히 남았고, 대장균은 그가 남긴 가장 중요하면서도 위대한 유산이 되었다.

현재 세계의 많은 연구자들이 대장균을 통해 각종 연구를 수행하고 있다. 과학자들은 1920년대부터 세균의 생리를 연구하는 데 대장균을 이용해 왔다. 그러다 1940년대부터 모델 생물로 선택되었다. 현대 생물학의 가장 기본적인 내용이라 할 수 있는 유전 암호, 복제, 전사, 번역 등의 메커니즘이 모두 대장균을 통해서 밝혀졌다. 대장균을 통해 얻게 된 생물학의 지식과 실험 기법은 의학과 유전공학, 제약 산업 등에 응용되었다. 대장균이 현대 생물학에서 가장 중요한 모델 생물이라고 하는 것은 절대 과장이 아닌 셈이다. 노벨 생리의학상을 수상한 자코브는 “대장균에서 맞는 사실은 코끼리에서도 맞는 사실이다”란 말로 대장균의 역할을 설명했다.