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슈테판 헬

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목차

1. 개요

슈테판 헬은 루마니아 출신의 독일 물리학자이다. 형광 현미경의 분해능을 획기적으로 향상시킨 STED 현미경 및 RESOLFT 현미경 방법의 발명 및 개발을 통해 광학 현미경 기술 발전에 크게 기여했다. 1962년 루마니아 아라드에서 태어나 서독으로 이주하여 하이델베르크 대학교에서 박사 학위를 받았으며, 유럽 분자 생물학 연구소, 투르쿠 대학교 등에서 연구를 수행했다. 2002년 막스 플랑크 생물물리화학 연구소 소장으로 부임했으며, 2014년에는 에릭 베치그, 윌리엄 머너와 함께 노벨 화학상을 수상했다.

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슈테판 헬 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
슈테판 W. 헬
2010년의 헬
출생일1962년 12월 23일
출생지아라드, 루마니아
국적독일, 루마니아
학문 분야
분야물리학, 광학
직장막스 플랑크 다학제 과학 연구소 (1997–), 막스 플랑크 의학 연구소 (2016–), 독일 암 연구 센터 (2003–17), 투르쿠 대학교 (1993–96)
모교하이델베르크 대학교
학위 논문 제목공초점 현미경에서 투명 미세 구조의 이미징
학위 논문 URLhttps://katalog.ub.uni-heidelberg.de/titel/2568673
학위 논문 연도1990년
주목할 만한 제자일라리아 테스타 (박사후 연구원), 프란시스코 발자로티 (박사후 연구원)
직업물리학자
주요 업적STED 현미경, RESOLFT, GSD 현미경, 4Pi 현미경, 다초점 다광자 현미경, 3광자 현미경
개인 정보
수상
수상 내역노벨 화학상 (2014), 카블리상 나노 과학 분야 (2014), 오토 한 상 (2009), 고트프리트 빌헬름 라이프니츠 상 (2008)
웹사이트

2. 생애

슈테판 헬은 1962년 루마니아 아라드에서 태어나 서독으로 이주하여 성장했다. 하이델베르크 대학교에서 물리학 박사 학위를 받고, 공초점 현미경의 해상도를 개선하는 연구를 진행했다. 이후 유럽 분자 생물학 연구소, 투르쿠 대학교, 옥스퍼드 대학교 등에서 연구 활동을 했다. 1996년 하이델베르크 대학교에서 교수 자격을 획득했다.

2002년부터 막스 플랑크 생물물리화학 연구소 소장으로 재직하며 나노바이오포토닉스 부서를 이끌었다. 독일 암 연구 센터, 하이델베르크 대학교, 괴팅겐 대학교 등에서 교수로도 활동했다.

헬은 STED 현미경 및 RESOLFT 현미경 등 혁신적인 현미경 기술을 개발하여 형광 현미경의 해상도를 획기적으로 향상시켰다. 이 공로로 2014년 노벨 화학상을 수상했다.

2. 1. 초기 생애 및 교육

1962년 루마니아 아라드에서 로마 가톨릭 바나트 슈바벤계 가정에서 태어나, 산타나에 있는 부모님 집에서 자랐다.[4][5] 아버지는 엔지니어였고, 어머니는 교사였다.[6] 헬은 1969년부터 1977년까지 그곳에서 초등학교를 다녔다.[6] 그 후, 티미쇼아라에 있는 니콜라우스 레나우 고등학교에서 1년 동안 중등 교육을 받았고, 1978년 부모님과 함께 서독으로 이주했다.[7] 가족은 이민 후 루드비히스하펜에 정착했다.[6]

헬은 1981년 하이델베르크 대학교에서 학업을 시작하여 1990년 물리학 박사 학위를 받았다. 그의 논문 지도 교수는 고체 물리학자 지크프리트 훈클링거였다. 논문의 제목은 "공초점 현미경에서 투명한 미세 구조의 영상화"였다.[8] 그 후 그는 짧은 기간 동안 독립 발명가로 일하며 공초점 현미경의 깊이(축) 광학 해상도를 개선하는 데 주력했으며, 이는 나중에 4Pi 현미경으로 알려지게 되었다. 해상도는 근접한 두 개의 유사한 물체를 분리할 수 있는 가능성이며, 따라서 현미경의 가장 중요한 특성이다.

1991년부터 1993년까지 헬은 하이델베르크에 있는 유럽 분자 생물학 연구소에서 일하면서[9] 4-Pi 현미경의 원리를 입증하는 데 성공했다. 1993년부터 1996년까지 그는 투르쿠 대학교(핀란드) 의학 물리학과에서 그룹 리더로 일하면서[10] STED 현미경을 위한 자극 방출 소진 원리를 개발했다.[11] 1993년부터 1994년까지 헬은 옥스퍼드 대학교(영국)에서 6개월 동안 객원 과학자로 활동하기도 했다.[10] 1996년에 하이델베르크 대학교에서 물리학 교수 자격을 받았다.

린더우 노벨상 수상자 회의에 참가한 헬 (2015년).

2. 2. 초기 경력

루마니아 아라드의 바나트 슈바벤계 가정에서 태어나, 산타나 근처의 부모님 집에서 자랐다.[4][5] 아버지는 엔지니어였고, 어머니는 교사였다. 1969년부터 1977년까지 초등학교를 다녔고,[6] 티미쇼아라에 있는 니콜라우스 레나우 고등학교에 1년간 다닌 후 1978년에 부모님과 함께 서독으로 이주했다.[7] 이주 후, 가족은 루트비히스하펜암라인에 살았다.[6]

1981년에 하이델베르크 대학교에 입학하여, 1990년에 물리학 박사 학위를 취득했다. 박사 논문 지도교수는 고체물리학자 지크프리트 훈클링거(Siegfried Hunklinger)였다. 논문 제목은 "공초점 현미경에 의한 투과 미세 구조의 이미징"이었다.[8]

그 후 단기간 동안 개인 발명가로서 공초점 현미경의 깊이(축) 방향 해상도 향상에 대해 연구했다. 이것은 후에 4Pi 현미경으로 알려지게 된다. 해상도는 아주 가까이 있는 두 물체를 구별하는 능력으로, 현미경에 있어서 가장 중요한 특성이다.

1991년부터 1993년까지 하이델베르크의 유럽 분자 생물학 연구소에서 근무하며,[9] 4-Pi 현미경의 실증 실험을 했다. 1993년부터 1996년까지 핀란드의 투르쿠 대학교에서 의학 물리학 부문 리더로 근무하며,[10] STED 현미경 (Stimulated emission depletion, 자극 방출 소멸)의 원리를 발명했다.[11] 1993년부터 1994년 중 6개월 동안은 영국 옥스퍼드 대학교의 방문 연구원이기도 했다.[10]

1996년에 하이델베르크 대학교에서 물리학 교수 자격 (Habilitation)을 얻었다.

2. 3. 막스 플랑크 연구소 및 이후 경력

1996년에 하이델베르크 대학교에서 물리학 교수 자격을 받았다. 2002년 10월 15일, 괴팅겐에 있는 막스 플랑크 생물물리화학 연구소의 소장이 되었고[12] 나노바이오포토닉스 부서를 설립했다. 2003년부터는 하이델베르크 대학교 물리학 및 천문학부의 "광학 나노스코피 부서" 부서장과 독일 암 연구 센터(DKFZ)의 "비예산 교수"(apl. Prof.)로도 활동하고 있다.[13] 2004년부터는 괴팅겐 대학교 물리학과의 실험 물리학 명예 교수로 재직하고 있다.[14]

STED 현미경 및 RESOLFT 관련 현미경 방법의 발명 및 후속 개발을 통해, 형광 현미경의 분해능을 크게 향상시킬 수 있음을 보여주었다. 이전에는 사용된 빛의 파장의 절반(> 200 나노미터)으로 제한되었으나, 헬은 이론적으로나 실험적으로 형광 현미경의 해상도를 회절에서 분리하여 빛의 파장의 일부(나노미터 규모)까지 증가시킬 수 있는 방법을 최초로 입증했다. 현미경의 광학 해상도는 가장 중요한 특성으로, 1873년 에른스트 아베의 연구 이후, 이러한 업적은 불가능하다고 여겨졌다. 이러한 성과와 생명 과학 및 의학 연구와 같은 다른 과학 분야에 대한 중요성 때문에, 2006년 11월 23일 제10회 독일 혁신상(''Deutscher Zukunftspreis'')을 수상했다. 2014년 노벨 화학상을 수상하여, 바나트 슈바벤 커뮤니티에서 태어난 두 번째 노벨상 수상자가 되었다(2009년 노벨 문학상 수상자인 헤르타 뮐러에 이어).[3]

2024년 기준으로, 헬은 구글 학술 검색에 따르면 h-index가 148이다.[15]

3. 연구 업적

헬은 1981년 하이델베르크 대학교에서 학업을 시작하여 1990년 물리학 박사 학위를 받았다. 지도 교수는 고체 물리학자 지크프리트 훈클링거였으며, 논문 제목은 "공초점 현미경에서 투명한 미세 구조의 영상화"였다.[8] 이후 독립 발명가로 일하며 공초점 현미경의 깊이(축) 광학 해상도를 개선하는 연구를 진행했고, 이는 나중에 4Pi 현미경으로 알려지게 되었다.

1991년부터 1993년까지 하이델베르크에 있는 유럽 분자 생물학 연구소에서 4-Pi 현미경의 원리를 입증했다.[9] 1993년부터 1996년까지 투르쿠 대학교(핀란드) 의학 물리학과에서 그룹 리더로 일하며 STED 현미경의 자극 방출 소진 원리를 개발했다.[11] 1993년부터 1994년까지는 옥스퍼드 대학교(영국)에서 6개월 동안 객원 과학자로 활동했다.[10]

1996년 하이델베르크 대학교에서 물리학 교수 자격을 받았다. 2002년 10월 15일 괴팅겐에 있는 막스 플랑크 생물물리화학 연구소의 소장이 되었고,[12] 나노바이오포토닉스 부서를 설립했다. 2003년부터 하이델베르크 대학교 물리학 및 천문학부 "광학 나노스코피 부서" 부서장과 독일 암 연구 센터(DKFZ) "비예산 교수"(apl. Prof.)를 겸임했다.[13] 2004년부터는 괴팅겐 대학교 물리학과 실험 물리학 명예 교수로 재직 중이다.[14]

3. 1. 업적의 의의

STED 현미경 및 RESOLFT 관련 현미경 개발을 통해, 슈테판 헬은 형광 현미경의 분해능을 크게 향상시켰다. 이전에는 빛의 파장의 절반(200nm 이상)으로 제한되었던 형광 현미경의 광학 해상도는 현미경의 가장 중요한 특성이다. 헬은 형광 현미경의 해상도를 회절에서 분리하여 빛의 파장의 일부(나노미터 규모)까지 증가시키는 방법을 이론적, 실험적으로 최초로 입증했다. 이는 1873년 에른스트 아베의 연구 이후 불가능하다고 여겨졌던 업적이다.[3] 이러한 성과는 생명 과학 및 의학 연구 등 다른 과학 분야에 크게 기여했으며, 헬은 2006년 제10회 독일 혁신상을 수상했다. 2014년에는 노벨 화학상을 수상하여, 바나트 슈바벤 커뮤니티에서 태어난 두 번째 노벨상 수상자가 되었다(2009년 노벨 문학상 수상자 헤르타 뮐러에 이어).

4. 수상 및 영예

연도수상 및 영예
2000국제 광학 위원회 상
2001헬름홀츠 상 (측정학 부문, 공동 수상)
2002베르톨트 라이빙어 혁신상, 카를 차이스 연구상, 카를-하인츠-베크르츠 상
2004베를린-브란덴부르크 학술원 C. 벤츠 및 G. 다임러 상
2006로버트 B. 우드워드 장학생 (하버드 대학교), 독일 연방 대통령 혁신상
2007율리우스 슈프링어 응용물리학상, 괴팅겐 과학 아카데미 회원
2008고트프리트 빌헬름 라이프니츠 상, 니더작센 주 상, 유럽 특허청 올해의 유럽 발명가 후보, 네이처 메서드 올해의 방법 선정
2009오토 한 상
2010에른스트-헬무트-비츠 상, 예테보리 리제 마이트너 상 (2010/11)
2011핸슨 패밀리 상, 쾨르버 유럽 과학상, 마이엔부르크 상
2012프리츠 베렌스 재단 과학상, 바실 골디슈 아라드 서부 대학교 명예 박사, 루마니아 아카데미 명예 회원
2013파울 카러 금메달 (취리히 대학교), 독일 과학 아카데미 레오폴디나 회원, 레오폴디나 카루스 메달
2014카블리 상, 노벨 화학상 (에릭 베치그, 윌리엄 머너와 공동 수상)
2015루마니아 왕관 훈장 사령관 기사 (루마니아 왕가), 루마니아 별 훈장 대십자 기사 (루마니아), 글렌 T. 시보그 메달
2016빌헬름 엑스너 메달, 미국 국립 과학 아카데미 외국인 준회원
2017왕립 현미경 학회 명예 회원 (HonFRMS)
2022푸르 르 메리트
노르웨이 과학 문학 아카데미 회원


5. 주요 논문


  • F. Balzarotti, Y. Eilers, K. Gwosch, A. H. Gynnå, V. Westphal, F. D. Stefani, J. Elf, S. W. Hell (2017). “최소 광자 플럭스를 이용한 형광 분자의 나노미터 해상도 이미징 및 추적(Nanometer resolution imaging and tracking of fluorescent molecules with minimal photon fluxes)”. 《Science영어》 '''355''' (6325): 606–612. doi영어:10.1126/science영어.aak9913. pmid영어 28008086. arxiv영어 1611.03401. bibcode영어 2017Sci영어...355..606B. s2cid영어 5418707.
  • A. Butkevich, G. Mitronova, S. Sidenstein, J. Klocke, D. Kamin, D. N. H. Meineke, E. D'Este, P. T. Kraemer, J. G. Danzl, V. N. Belov et al영어. (2016). “생체 세포에서 초고해상도 STED 현미경을 위한 형광 로다민 및 형광성 카르보피론(Fluorescent rhodamines and fluorogenic carbopyronines for super-resolution STED microscopy in living cells)”. 《Angewandte Chemie International Edition영어》 '''55''' (10): 3290–3294. doi영어:10.1002/anie영어.201511018. pmid영어 26844929. pmc영어 4770443.

참조

[1] 웹사이트 Department Hell https://www.mpinat.m[...] Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences 2024-01-01
[2] 웹사이트 Department of Optical Nanoscopy https://www.mr.mpg.d[...] Max Planck Institute for Medical Research 2024-01-01
[3] 웹사이트 Nobelprize.org https://www.nobelpri[...] 2017-06-11
[4] 뉴스 Un cercetător născut în județul Arad este printre câștigătorii premiului Nobel pentru chimie http://adevarul.ro/t[...] Adevărul 2014-10-08
[5] 뉴스 Stefan W. Hell, pentru Gândul: 'Am avut profesori extraordinari în România' http://www.gandul.in[...] Gândul 2014-10-09
[6] 뉴스 Fizicianul premiat cu Nobelul pentru chimie vorbește românește și ține legătura cu mediul științific din țara noastră http://www.romaniali[...] România liberă 2014-10-08
[7] 뉴스 Stefan W. Hell, al doilea elev de la Liceul 'Nikolaus Lenau' din Timișoara care a câștigat un Nobel http://adevarul.ro/l[...] Adevărul 2014-10-08
[8] 웹사이트 Curriculum Vitae https://web.archive.[...] 2017-06-11
[9] 웹사이트 NanoBiophotonics – Stefan W. Hell's Personal Profile http://www.mpibpc.gw[...] 2017-06-11
[10] 웹사이트 Deutscher Zukunftspreis https://web.archive.[...] 2017-06-11
[11] 웹사이트 MPI für biophysikalische Chemie: Hell für Deutschen Zukunftspreis 2006 nominiert http://www.mpibpc.mp[...] 2017-06-11
[12] 웹사이트 Max film http://www.mpibpc.gw[...] 2017-06-11
[13] 웹사이트 CV of Stefan Hell http://www.leopoldin[...] Academy of Sciences Leopoldina 2014-10-09
[14] 웹사이트 Hell, Stefan, Prof. Dr. Dr. h.c. mult. https://www.uni-goet[...] 2015-12-03
[15] 리다이렉트 ""
[16] 웹사이트 Mission Impossible: Breaking the Visual Barrier http://www.epo.org/l[...] 2017-06-11
[17] 웹사이트 Course of science https://www.bayer-fo[...] 2021-12-15
[18] 웹사이트 Stefan Hell – Körber-Preisträger 2011 https://web.archive.[...] 2014-10-13
[19] 웹사이트 From microscopy to nanoscopy: 2011 Meyenburg Award goes to Stefan Hell http://www.dkfz.de/e[...] 2017-06-11
[20] 웹사이트 STEFAN W. HELL, Doctor Honoris Causa al Universitatii de Vest "Vasile Goldis" http://www.aradon.ro[...] 2014-10-09
[21] 웹사이트 Imagini de la evenimentul dedicat laureatului Premiului Nobel, Ștefan Hell – Familia Regală a României / Royal Family of Romania http://www.romaniare[...] 2017-06-11
[22] 웹사이트 Laureat al Premiului Nobel decorat de Regele Mihai – Familia Regală a României / Royal Family of Romania http://www.romaniare[...] 2017-06-11
[23] 뉴스 Stefan Hell, laureat al Nobel, a fost decorat de Iohannis http://www.mediafax.[...] Mediafax 2015-09-04
[24] 웹사이트 New Physico-Chemical Tools for New Biology http://www.seaborg.u[...] UCLA 2015-11-09
[25] 웹사이트 Awardees http://www.wilhelmex[...] Wilmelm Exner Stiftung 2017-04-12
[26] 웹사이트 National Academy of Sciences Members and Foreign Associates Elected http://www.nasonline[...] National Academy of Sciences 2016-05-03
[27] 웹사이트 Current RMS Honorary Fellows http://www.rms.org.u[...] 2017-12-18
[28] 웹사이트 Group 2: Astronomy, Physics and Geophysics https://web.archive.[...] Norwegian Academy of Science and Letters 2017-12-22
[29] 웹사이트 Hell https://www.orden-po[...] 2023-06-11
[30] 웹사이트 Max Planck Institute for Biophysical Chemistry http://www.mpibpc.mp[...]
[31] 웹사이트 The Nobel Prize in Chemistry 2014 http://www.nobelpriz[...] Nobel Media AB 2014-10-08
[32] 뉴스 Un cercetător născut în județul Arad este printre câștigătorii premiului Nobel pentru chimie http://adevarul.ro/t[...] Adevărul 2014-10-08
[33] 뉴스 Stefan W. Hell, pentru Gândul: 'Am avut profesori extraordinari în România' http://www.gandul.in[...] Gândul 2014-10-09
[34] 뉴스 Fizicianul premiat cu Nobelul pentru chimie vorbește românește și ține legătura cu mediul științific din țara noastră http://www.romaniali[...] România Liberă 2014-10-08
[35] 뉴스 Stefan W.Hell, al doilea elev de la Liceul 'Nikolaus Lenau' din Timişoara care a câştigat un Nobel http://adevarul.ro/l[...] Adevărul 2014-10-08
[36] 웹사이트 NanoBiophotonics - Stefan W. Hell's Personal Profile http://www.mpibpc.gw[...]
[37] 웹사이트 Deutscher Zukunftspreis http://www.deutscher[...]
[38] 웹사이트 MPI für biophysikalische Chemie: Hell für Deutschen Zukunftspreis 2006 nominiert http://www.mpibpc.mp[...]
[39] 웹사이트 Max film http://www.mpibpc.gw[...]
[40] 웹사이트 CV of Stefan Hell http://www.leopoldin[...] Academy of Sciences Leopoldina 2014-10-09


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