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김성연(7기) 장학생, 국내 최연소로 '노벨상 펀드' 받는 교수

"의사 결정, 감정 조절, 동기부여 등 고차원의 정신 행위에 관여하는 전전두엽은 뇌에서도 인간에게 가장
중요한 부위라고 할 수 있어요. 전전두엽의 3차원(3D) 구조 및 다양한 뇌 조직과 연결된 신경회로망의
유기적인 기능을 밝힌 '뇌 백과'를 완성하는 게 목표입니다."

삼성장학회 7기 장학생인 김성연 서울대 생물물리 및
화학생물학 교수(32)가 17일 연구책임자(PI)로서는 국내 최초로
'휴먼 프런티어 사이언스 프로그램(HFSP)'의 2017년 연구비
지원 대상자에 선정됐다. 그는 한국인 과학자 중 최연소 HFSP
수혜자이기도 하다. 국내에서는 2015년 곽지현 고려대 교수와
지난해 김진현 한국과학기술연구원(KIST) 단장 등이 HFSP의
지원 대상자로 선정됐지만 모두 연구 참여자 자격이었다.
HFSP는 미국과 일본, 독일, 한국 등 14개국 정부와 유럽연합
(EU)이 공동 출자해 생명과학 분야의 세계 우수 과학자들에게
연구비, 장학금 등을 지원하는 국제 협력 프로그램이다.
1990년 출범 이후 현재까지 70여 개국 7000여 명의 과학자를
지원했고, 이 중 26명이 노벨상을 받아 '노벨상 펀드'로도 불린다.

올해는 1073개 지원 팀 중 30개 팀이 선정됐다. 김 교수팀은 독립된 연구실을 꾸린 지 5년 이내, 박사 학위를
받은 지 10년 이내 과학자에게만 주어지는 '신진 연구자 그랜트'(9팀)에 속한다. 김 교수는 "이스라엘 과학자
등 3명으로 구성된 우리 팀이 앞으로 3년간 연간 30만 달러(약 3억 3900만원)씩 지원받는다"고 설명했다.

김 교수는 서울대 화학부, 생명과학부를 최우등으로 졸업하고 2009년 당시 KIST 신경과학센터장이었던
신희섭 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단장이 이끄는 연구실에서 인턴 연구원을 지냈다.
김 교수는 "학부 시절 '약물로 마음을 수술할 수 있다'는 정신과 전문의의 글을 접하면서 정신을 물질적으로
해석하는 뇌신경과학의 매력에 빠졌다"고 말했다.

이후 김 교수는 미국 스탠퍼드대 신경과학과에서 박사학위를 받았고, 미국신경과학회가 수여하는 '최우수
학위논문상'을 받았다. 미국 매사추세츠공대(MIT) 박사후연구원을 거쳐 2015년 9월 서울대 교수로 부임했다.

김 교수는 뇌 과학 분야 석학들의 지도를 받으며 실력을 키웠다. 빛으로 뇌 반응을 조절하는 '광(光)유전학'
기술을 선도한 칼 다이서로스 스탠퍼드대 교수, 뇌를 쉽게 관찰할 수 있도록 투명하게 만드는 기술을 개발한
정광훈 MIT 교수가 모두 그의 지도 교수다. 김 교수는 "뇌를 연구하고 싶다는 일념으로 무작정 세계적인
뇌 과학자들이 있는 곳을 찾아다녔다"고 말했다.

그 과정에서 이스라엘 바이츠만과학연구소의 오퍼 이자르 선임연구원, 이도 아미트 수석연구원을 만나 이번
전전두엽 연구도 함께 하게 됐다. 김 교수는 뇌를 투명하게 만든 뒤 신경세포 사이에 형광 표지를 해
전전두엽의 입체 구조를 파악할 예정이다. 이자르 연구원과 아미트 연구원은 각각 전전두엽의 세부 기능과
세포 구성을 맡는다. 김 교수는 "전전두엽의 신경망은 다양한 뇌 조직과 연결돼 있지만 아주 부분적인 기능만
알려져 있었다"며 "이번 연구로 전전두엽의 모든 것을 밝혀낼 계획"이라고 말했다.

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