생명과 전기 #020

제2부 재생 전류

제5장 의식의 회로

조작적인 사람과 진실한 친구

찰리는 전자현미경 개발에 참여한 경험이 있어 생리학계의 거물들을 많이 알고 있었다. 우리가 좌골신경 실험을 한 직후, 이들 중의 한 사람이 강의를 하기 위해 시라쿠즈를 방문했는데 그때 우리는 그를 실험실로 초대했다. 실험실을 두루 보여주고 실험의 배경에 대해 이야기를 나눈 후, 그에게 최근의 실험들을 재현해 보였다. 네 마리의 개구리를 마취시켜 다리를 모두 벌리고 여덟 개의 모든 좌골신경을 노출시켜 열여섯 개의 가지 모두를 측정했다. 모든 측정치들은 허점이 없었다. 모든 신경은 우리가 예측한 전압과 극성을 보여 주었다. 우리는 자랑스럽게 물었다. "어떻게 생각하십니까?"

"조작이오. 모두 조작이라구." 그는 대답했다. "신경에 전류가 없다는 것은 누구나 아는 사실이오." 그러면서 그는 바쁜 일이 있다는 핑계를 대고는 황급히 떠나버렸는데, 이것이 그의 위신을 실추시킬 것을 두려워했던 것이 분명했다.

찰리는 욕을 하는 일이 거의 없었는데, 그날은 그렇지 않았다. 그가 받은 인상은 물리학자와 생물학자들 간에 분명한 차이가 있다는 것이었다. 물리학자는 최소한 새로운 증거를 보려고는 하는 반면, 생물학자는 그들의 눈과 마음을 닫고 있다는 것이다. 그 후로 우리는 항상 독단주의에 대한 상징이 필요할 때마다 '조작적인 사람'이라는 말을 써 먹었다.

우리는 개구리 신경에 대한 관찰을 계속했다. 그때 겨울이 찾아왔다. 그것은 문제가 되지 않았어야 했다. 실험실의 기온은 1년 내내 같았고, 개구리는 먹는 것을 중단하지도 않았고 동면을 하지도 않았다. 그러나 무언가 다른 점이 있었다. 개구리의 전압은 훨씬 떨어졌고, 마취제를 표준량으로 투약해도 더 오랫동안 깨어나지 못했으며, 혈관이 매우 약해졌다. 어떻게든 겨울을 감지했단 말인가?

만약에 그 직류 시스템이 우리의 이론대로라면 그것은 외부의 자기장에 의해 영향을 받을 것이다. 홀 효과 Hall-effect 실험에서나는 이미 그것을 관찰한 바 있었다. 그러나 나는 거기서 수천 가우스에 달하는 강력한 자기장을 사용했었다. 지구의 자기장은 1가우스의 약 반 정도 밖에 안 되지만 1년을 주기로 조금씩 변화한다. 그 당시에 이러한 약한 자기장이 모든 생명에 주요한 영향을 끼친다고 주장하는 다른 과학자가 있었다. 노스웨스턴 대학의 생물학자 프랭크 브라운은 생물의 주기 현상 – 수면과 각성 같은 신진대사 기능의 파동과 같은 변화 – 을 연구하고 있었는데, 그는 지구 자기장의 리듬이 생명의 리듬을 위한 타이머 기능을 한다고 주장했다. 그의 주장은 훌륭한 증거들을 갖고 있었음에도 불구하고, 60년대 초에는 아무도 거기에 관심을 기울이지 않았다. 그러나 나는 우리가 브라운의 노력에 보탬이 될 만한 무언가를 갖고 있는 듯했다. 우리는 그 효과가 일어날 수있는 고리를 알고 있는 것이다.

나는 좌골신경에 대한 측정에 겨울 개구리에 대한 관찰을 더하여 논문을 완성했다. 그것을 ⟪사이언스⟫지로 보냈는데 곧 되돌아오고 말았다. 나는 편집자가 홀 효과에 대한 것을 읽고 다시 한번 고려한 것이라고 추측했다. 그래서 나는 ⟪사이언스⟫와 성격은 같으나 좀 더 나은 영국의 ⟪네이처⟫지에 시도를 했는데 거기서는 받아들여졌다. 이번에는 약간의 사본을 보내 달라는 요청도 받았다. 더 중요한 것은, 그 때문에 프랭크 브라운과 연결된 것이었다. 그때부터 서로 협력이 이루어져 제14장에 기술한 발견들이 이루어지는 데 도움이 되었던 것이다.

나는 신경 속의 전류가 반도체성인지 여부를 판정해 볼 수 있는 방법을 하나 더 생각해 냈다.

그것은 전극 사이의 신경 부분을 얼리는 것이었다. 만약에 전류가 이온에 의한 것이라면 이온들 역시 얼기 때문에 전압이 0으로 떨어질 것이다. 그러나 만약에 전류가 반도체성 격자 속의 전자에 의한 것이라면, 동결에 의해 전자의 운동성이 증진되어 전압이 상승할 것이다.

이 실험은 제대로 되었다. 액체 질소를 채운 작은 유리관으로 신경을 건드릴 때마다 전압이 높이 튀었다. 그러나 아마도 그것이 유리관으로 또는 동결 자체에 의해 신경을 훼손하는 것인지도 몰랐다. 따라서 전압 상승이 단순히 상처 치료 전류에 의한 것일 수도 있었다. 확인해 보기 위해 척수 근처 신경을 절단했다. 신경 전압이 0이 되었고 그때 액체 질소관을 다시 갖다 댔다. 만약에 동결이 진실로 반도체성 전류를 상승시킨 것이라면, 이때는 전압 상승이 일어나지 말아야 했다. 상승이 일어나지 않았다. 따라서 전압 증가가 신경 훼손에 의한 것은 아니었던 것이다.

거듭된 실험은 직류 시스템을 공고히 했다. 이제 우리는 그것이 앞으로 학계에 어떤한 영향을 미칠 것인가를 예측하고 또 독단적인 사람들을 어떻게 설득할 것인가를 궁리해야 했다. 우리는 많은 아이디어를 갖고 있었지만, 당장의 문제는 연구자금을 확보하는 것이었다.

나는 당시 연구소 당국과 계속 관계가 원만하지 못하다는 것을 느끼고 있었다. 두번째 연구자금 승인을 받은 후, 나는 자금 승인을 받는 것과 자금을 쓰는 것은 별개 문제라는 사실을 알았다. 필요한 실험 재료들 — 시험관이나 전선 같은 간단한 것조차도 — 을 주문하기 위해서 나는 양식을 기입하여 연구소 사무실의 비서에게 주었다. 그녀는 또다른 양식을 기입하여 연구소장의 서명을 받아야 했다. 이 양식이 구매 부서로 가면 거기 직원이 실제로 물품을 주문하는 세번째 양식을 기입하는 것이었다.

불평을 늘어놓는 과정에서 나는 비서들과 친구가 되었고 소장이 나의 주문서에 서명을 안 해줌으로써 나를 방해하고 있다는 사실을 알았다. 그의 비서가 문제를 해결해 주었다.

소장은 매우 꾸물거리는 사람이었다. 그의 비서가 급한 것이라고 재촉하지 않으면 서류 더미를 마냥 책상 위에 쌓아 두곤 했다. 재촉을 받으면 그것들을 제대로 살펴보지도 않고 한꺼번에 서명을 해 버리는 것이었다. 그의 비서는 대개 금요일 오후 늦게 나의 주문서를 서류 더미 중간에 슬쩍 끼워넣었다. 소장은 가끔 나의 실험실을 방문하여, 새로운 장치를 보고는 놀라는 눈치였다. "나는 이 주문서에 서명한 기억이 없는데."

"그렇습니까?" 나는 부드럽게 반문했다. "지난 번에 같이 얘기도 하셨잖습니까. 제가 자금이 아직 많이 남아 있다고 말씀드렸더니, 그럼 됐다고 승낙하시지 않았습니까." 이런 식으로 슬쩍 넘어가는 편이 각 장비에 대해 일일이 논쟁하는 것보다 나을 것 같았다. 그는 이후로도 눈치를 채지 못한 것 같았다.

그러나 나는 곧 훨씬 심각한 위험에 직면했다. 재향군인국과 의과대학에는 수많은 나의 상관들이 있었고, 그들이 모두 '연구'를 하고 있었다. 그런데 연간 연구실적 보고서는 단 몇 천 달러의 지원을 받는 내가, 많게는 4만에서 5만 달러까지를 쓰는 모든 선임자들보다 많은 논문을 제출했음을 기록하고 있었다. 상관보다 많은 업적을 만들면 안 된다는 전통적인 규칙을 깬 것이다.

어느날 상관 한 사람이 내 실험실에 나타났다. 그 자체가 하나의 사건이었다. 왜냐하면 그는 한 번도 나를 지지한 적이 없었기 때문이었다. 오히려 사실상, 우리의 관계는 적대적이었다. 그런데 그날은 그가 내가 하고 있는 일에 지대한 관심을 보이더니 '도저히 거절할 수 없는 제의'를 했다.

"당신이 필요한 만큼 돈을 쓸 수 있으면 좋겠지요?"

물론 그렇지만 어떻게 그게 가능하겠느냐고 반문했다.

"문제 없어요. 단지 이 연구팀에 나를 끼워주기만 하면 됩니다. 내가 대가로 바라는 것은 발표되는 모든 논문들에 내 이름이 실리는 것입니다."

나는 잠시 후에야 그의 말을 제대로 들었다는 것을 알았다. 나는 그가 그의 영향력으로 할 수 있는 일을 말해 주었다.

몇 달 후 재향군인국 실권자인 지역 외과 고문이 한 보고서의 진상 조사차 병원을 방문했다. 그 보고서는 나의 후원자가 될 작정이었던 그 사람에 의해 작성된 것으로, 내가 연구에 시간을 너무 많이 쓰고 있고 환자들을 외면하고 있다는 내용이었다. 다행히 나의 상관들 간에도 암투가 있어서, 나를 비난한 사람보다 높은 사람이 내 편을 들어 주었다. 그의 의도는 좋은 연구를 살리자는 것 보다는 그 사람을 난처하게 만들려는 것이었지만, 좌우간에 문제는 해결되었다.

재향군인국의 자금에 의존하는 것은 재앙을 부르는 것이라는 점은 명백했다. 외부의 지원이 필요했다. 나는 잠시 연구에서 짬을 내어 두 가지 제안서를 만들었다. 그 중 하나를 미 육군성에 보냈는데, 그것은 직류 전류가 치료를 유도할 수 있는 가능성을 강조한 것이었다. 군인들이 부상을 입는 경우는 흔한 일이기 때문에 관심을 끌 수 있으리라고 생각했으나, 그러지 못했다. 제안서는 즉각 거부되었는데, 그로부터 한 달 후 이상한 일이 발생했다. 남부의 한 의과대학 교수이자 유명한 정형외과 의사가 나에게 장거리 전화를 걸어 왔다. "내가 육군성으로부터 직류 전류가 상처의 치료를 유도할 수 있는 가능성 연구에 대한 승인을 받았소." 그는 아주 만족해 했다. "그런데 최선의 접근방식에 대해 당신이 제안할 것이 있는지 궁금합니다."

맙소사, 어떻게 그런 비열한 짓을 할 수 있단 말인가? 게다가, 알고 보니 그는 생물전기에 대한 기초가 전혀 없었다. 그는 우연히 육군성 검토 위원회에 속해 있으면서 승인 불가를 권고한 사람이었다. 그러고는 태도가 돌변하여 잘 모르는 어떤 풋내기 대신에 자신의 이름으로 제출하여 승인을 얻은 것이었다. 그는 검토 위원회에서 관록이 있었고 친구가 많았기 때문에 가능한 일이었다.

나는 두번째 제안서를 미 국립위생연구소 National Institute of Health에 보냈다. 나는 거기서 뼈의 고체물리학적 성질을 연구하여 궁극적으로 직류 전류가 뼈 치료를 유도할 수 있는 가능성을 찾아볼 것이라고 기술했다. 자금이 승인되었다. 그러나 내가 필요한 액수의 일부밖에 되지 않았다. 어쨌든 옆에서 일일이 간섭하지 않는 자금줄을 잡았다는 것은 다행이었다. 그럼에도 불구하고 시라쿠즈에서의 상황을 안정시키기 위해서는 약간의 정치적 공세가 필요했다. 나는 직접 의과대학의 학장을 찾아갔다.

칼라일 제이콥슨은 형식이나 자리에 연연하지 않는 좋은 사람으로 보였다. 나는 그에게 솔직히 이야기할 수 있으리라고 생각했다. 나는 내 논문의 사본들을 모아 들고 그의 사무실로 갔다.

"학장님!" 하고 나는 말을 꺼냈다. "저는 지난 4년 동안 생명체에 대한 직류 전류의 영향을 연구해 왔습니다. 권위있는 잡지들에 저의 논문 몇 편이 게재되었는데, 이것들은 아주 중요한 작업이라고 생각합니다. 그럼에도 불구하고, 재향군인국으로부터 자금 승인을 받기가 무척 어렵습니다. 저의 요청들은 위원회의 정치꾼들에 의해 봉쇄되고 있습니다. 게다가 그들은 저보다 다서 배 이상의 돈을 쓰면서도 시원찮은 논문 하나 내놓고 있지 않습니다." 나는 방에서 쫓겨날까 봐 걱정했으나, 학장은 내가 말을 끝낼 때까지 앉아서 묵묵히 듣고 있었다.

"당신이 신경계의 직류 전류 작용에 대해 연구해 왔다구요?" 그가 물었다. 이것은 얘기치 못한 질문이었는데, 아뭏든 나는 도룡뇽과 개구리에 대한 우리의 작업을 그에게 설명했다.

알고보니 그 사람도 몇 년 전에 신경에 대한 연구를 조금 한 바 있었다. 그것도 랠프 제라드와 함께! 그는 매우 호의적이었다. "당신은 우리가 했던 것보다 훨씬 많이 나아갔군요." 그가 말했다. "우리는 뇌의 전류를 몸 전체에 연관시키는 것은 생각도 못했어요. 그래, 돈이 얼마나 필요합니까?"

나는 다음 2년 동안 매년 2만5천 달러씩 필요하다고 하면서, 그 돈이 나 혼자 이름으로 배정되어야지 그렇지 않으면 그 돈을 구경도 못할 것이라고 덧붙였다.

"걱정 말아요." 그가 말했다. "당신 실험실로 가서 기다리시오. 내가 돈을 타 줄 테니. 당신하고 같이 일할 수 있으면 좋겠는데."

내가 그의 방을 나와서 문을 닫을 때 그가 워싱턴으로 전화를 걸었음이 틀림없다. 다음날 재향군인국 본부로부터 내가 요청한 액수의 자금 지원을 나 혼자에게 승인하는 전보가 연구소장 앞으로 날아 왔다. 그는 영문을 몰라 어리둥절해 했고, 나 역시 완전히 모르는 척했다.

나는 이제 어떤 일을 해도 연구소장이 나에게 덜 호의적일 수는 없으리라는 감을 잡고 있었다. 그래서 한술 더 떴다. 나는 병원 원장한테 가서 좀더 넓은 공간이 필요하다고 말했다. 워싱턴에서 나를 지원하고 있다는 것을 알고 있던 그는 매우 협조적이었다. 곧 나는 가장 윗층에 멋진 방을 갖게 되었다.

갑자기 연구에 필요한 모든 거이 다 갖추어졌다. 찰리와 나는 연구방향을 어떻게 잡아야 할지 잠시 망설였다. 무엇보다도 당장 꼭 필요했던 일이 앤디 마리노를 기술직으로 고용하는 일이었다. 그에게는 돈을 받는다는 것이 큰 의미가 있었고 우리에게는 그의 총명과 헌신이 더 큰 의미가 있었다. 우리는 이제 탄탄대로 위에 있게 되었다.

생명과 전기 #021