도널드 글레이저

1. 개요

도널드 글레이저는 미국의 물리학자이자 분자 생물학자, 신경생물학자로, 1960년 거품 상자 발명으로 노벨 물리학상을 수상했다. 케이스 웨스턴 리저브 대학교에서 학위를 받았으며 캘리포니아 공과대학교에서 박사 학위를 취득했다. 미시간 대학교에서 거품 상자 개발을 시작했으며, 캘리포니아 대학교 버클리에서 물리학 및 분자 생물학 교수를 역임했다. 그는 또한 세투스 코퍼레이션을 설립하여 생명 공학 분야에 기여했으며, 이후 시각 시스템 연구로 관심을 돌렸다.

2. 생애 및 경력

오하이오주클리블랜드에서 태어났다. 1946년 케이스 웨스턴 리저브 대학교에서 물리학과 수학 학사 학위를 취득했다. 1949년 캘리포니아 공과대학교에서 물리학 박사 학위를 취득했다. 이후 미시간 대학교의 강사가 되었으며, 1959년에 교수로 승진했다. 1959년부터 캘리포니아 대학교 버클리의 물리학 교수를 맡았고, 1964년부터 분자 생물학 교수도 겸임했다. 1989년부터 동 대학원의 물리학 및 신경생물학 교수를 역임했다. 1961년 엘리엇 크레슨 메달을 수상했다.

2.1. 초기 생애 및 교육

오하이오주 클리블랜드에서 태어난 도널드 글레이저는 1946년 케이스 공과대학에서 물리학 및 수학으로 이학사 학위를 받았다. 케이스 재학 중 클리블랜드 필하모닉에서 비올라를 연주했고, 졸업 후에는 대학에서 수학 수업을 가르쳤다. 1949년에는 캘리포니아 공과대학교(Caltech)에서 물리학 박사 학위를 받았다. 입자 물리학에 대한 그의 관심은 그가 노벨상 수상자 칼 데이비드 앤더슨과 함께 우주선을 안개 상자로 연구하도록 이끌었다. 그는 핵물리학 연구보다 우주선 연구의 접근성을 선호했다. 칼텍 재학 중 그는 실험에 필요한 장비를 설계하고 제작하는 방법을 배웠으며, 이 기술은 그의 경력 전반에 걸쳐 유용하게 사용되었다. 그는 또한 노벨상 수상자 막스 델브뤼크가 이끄는 분자 유전학 세미나에 참석하기도 했는데, 그는 나중에 이 분야로 돌아가게 된다. 글레이저는 1949년 미시간 대학교 강사직을 수락했으며, 1957년에는 교수로 승진했다. 1950년 칼텍에서 박사 학위를 받았고, 1957년 미시간 대학교 교수로 승진했다.

2.2. 미시간 대학교 및 거품 상자 개발

글레이저는 1949년 미시간 대학교 강사로 시작한 후 박사 학위 논문인 해수면 근처의 하전된 우주선 입자의 운동량 분포를 완성했다. 1950년 칼텍에서 박사 학위를 받았고, 1957년 미시간 대학교 교수로 승진했다. 미시간 대학교에서 가르치는 동안 글레이저는 거품 상자 개발로 이어진 실험을 시작했다.

칼텍에서 안개 상자를 사용한 그의 경험은 안개 상자가 기본 입자 연구에 적합하지 않다는 것을 보여주었다. 안개 상자에서 입자는 가스를 통과하고 과학자가 이벤트를 관찰하는 것을 방해하는 금속판과 충돌한다. 또한 안개 상자는 이벤트를 기록하는 사이에 재설정하는 데 시간이 필요하며 입자 가속기의 생산 속도를 따라갈 수 없다. 그는 과열된 액체를 유리 상자에 사용하는 실험을 했다. 전하를 띤 입자는 액체를 통과하면서 거품 자국을 남기고, 그 자국을 사진으로 찍을 수 있었다. 그는 최초의 거품 상자를 에테르로 만들었다. 그는 시카고 대학교를 방문하여 수소를 사용하여 실험했고 수소도 상자에서 작동한다는 것을 보여주었다.

글레이저가 맥주 잔의 거품에서 영감을 받아 발명했다는 주장이 자주 제기되었지만, 2006년 강연에서 그는 이 이야기를 반박하며 맥주가 거품 상자의 '영감'은 아니었지만 초기 시제품을 채우는 데 맥주를 사용한 실험을 했다고 말했다. 그의 새로운 발명품은 고에너지 가속기에 사용하기에 이상적이었고, 글레이저는 학생들과 함께 브룩헤븐 국립 연구소로 가서 그곳의 가속기를 사용하여 기본 입자를 연구했다. 그가 거품 상자로 만든 이미지는 그의 장치의 중요성을 인정받았고, 그는 더 큰 상자를 사용한 실험을 계속할 수 있는 자금을 확보할 수 있었다.

2.3. 캘리포니아 대학교 버클리 및 노벨상 수상

글레이저는 거품 상자를 발명한 공로로 1960년 노벨 물리학상을 수상했다. 그의 발명품을 통해 과학자들은 가속기에서 나오는 고에너지 빔이 어떻게 되는지 관찰할 수 있었고, 이는 많은 중요한 발견의 길을 열었다. 오하이오주클리블랜드에서 태어났다. 1959년부터 캘리포니아 대학교 버클리의 물리학 교수를 맡았고, 1964년부터 분자 생물학 교수도 겸임했다. 1989년부터 동 대학원의 물리학 및 신경생물학 교수를 역임했다. 거품 상자 발명 공로로 1960년 노벨 물리학상을 수상했다. 이 발명으로 소립자 물리학 분야에서 많은 중요한 발견의 길이 열렸다. 중성자 전류의 발견이 거품 상자에 의한 업적의 대표적인 예로 꼽힌다.

2.4. 분자 생물학 및 신경 생물학으로의 전환

도널드 글레이저는 노벨상을 수상한 후 물리학에서 새로운 분야로 전환하는 것을 생각했다. 과학에 집중하고 싶었지만, 실험과 장비의 규모와 비용이 커질수록 행정 업무가 늘어난다는 것을 알게 되었다. 또한, 복잡해지는 장비로 인해 연구 장소가 통합되고, 고에너지 물리학 연구를 위해 더 많은 여행을 해야 할 것이라고 예상했다.

칼텍에서 시작된 분자 유전학에 대한 관심을 떠올리며 글레이저는 생물학을 공부하기 시작했다. MIT에서 방문 교수로 한 학기를 보내며 생물학 세미나에 참석했고, 덴마크 분자 생물학자인 올레 마알뢰와 함께 코펜하겐에서 한 학기를 보냈다. 그는 세투스(Cetus)의 사업 동료들에게 자신이 물질 세계를 연구하는 데 인생의 첫 번째 부분을 썼고, 이제 생명 자체의 기초를 연구하고 싶어서 생물학과 유전학을 공부하기로 결정했다고 말했다. 그는 물리학자이자 고도로 훈련된 엔지니어로서, 처음 생물학 실험실에 들어섰을 때 루이 파스퇴르가 그곳에서 편안하게 일할 수 있을 것이라는 생각이 들었다고 회상했다. 이후 그는 다양한 생물학적 과정을 자동화하기 위한 장비를 개발했다. 세투스는 원래 그의 발명품과 전문 지식을 활용하기 위해 설립되었으며, 첫 번째 프로젝트는 더 높은 수율의 항생제 균주를 생산하는 데 중점을 두었고, 이후 회사는 바이오 기술 분야를 개척하면서 발전했다.

그는 캘리포니아 대학교 버클리(UC Berkeley)의 바이러스 연구소(현재 생화학 및 바이러스 연구소)에서 세균 파지, 세균, 포유류 세포를 가지고 실험을 했다. 그는 암세포, 특히 피부암인 색소성 건피증의 발달을 연구했다. 버블 챔버와 마찬가지로 실험 과정을 개선하기 위해 장비를 설계한 경험을 활용했다. 그는 자신이 '덤웨이터'라고 부르는 기계를 사용하여 한천을 붓고, 배양물을 퍼뜨리고, 세포 집락을 세는 과정을 자동화했다.

UC 버클리에서 계속 근무하면서, 글레이저는 1968년 빌 와텐버그와 함께 버클리 과학 연구소를 설립했다. 이 단명한 파트너십은 진단 절차 자동화 작업을 수행했다.

1971년, 그는 모세 알라피, 론 케이프, 피터 팔리와 함께 세투스 코퍼레이션을 설립했다. 글레이저는 과학 자문 위원회 의장을 맡았다. 설립자들은 과학자들이 DNA에 대해 얻은 지식이 아직 실제 문제 해결에 적용되지 않았다고 생각했다. 이 회사는 미생물 균주 개선, 그리고 유전 공학을 수행하며 최초의 생명공학 회사가 되었다. 세투스는 1991년 카이론 코퍼레이션에 인수되었다.

분자 생물학이 생화학에 더 의존하게 되면서, 글레이저는 다시 경력 전환을 고려했다. 물리학과 분자 생물학에서 시각적 작업을 자동화한 경험은 인간의 시각과 뇌가 보는 것을 어떻게 처리하는지에 대한 관심으로 이어졌다. 그는 시각 시스템과 시각 심리 물리학의 계산 모델링 작업을 시작했고, 롤랜드 과학 연구소(Rowland Institute for Science)에서 안식년을 보냈다.

2.5. 수상 및 영예

도널드 글레이저는 거품 상자 발명 공로로 1960년 노벨 물리학상을 수상했다. 이 발명으로 소립자 물리학 분야에서 많은 중요한 발견의 길이 열렸으며, 중성자 전류의 발견이 거품 상자에 의한 업적의 대표적인 예로 꼽힌다. 엘리엇 크레슨 메달(1961년)을 수여받았다. 미국 국립 과학원 회원(1962년), 미국 업적 학회 골든 플레이트 상(1989년), 미국 철학회 회원(1997년), 미국 예술 과학 아카데미 회원(2003년)으로 선출되었다.

3. 개인적인 삶

도널드 글레이저는 1926년 9월 21일 오하이오주 클리블랜드에서 러시아계 유대인 이민자이자 사업가인 레나와 윌리엄 J. 글레이저 사이에서 태어났다. 그는 음악을 즐겨 피아노, 바이올린, 비올라를 연주했다. 클리블랜드 하이츠 고등학교에 다니면서 물리적 세계를 이해하는 수단으로서 물리학에 관심을 갖게 되었다. 2013년 2월 28일, 86세의 나이로 캘리포니아주 버클리에서 잠자던 중 사망했다.