리처드 파인만

도서정보 : 크리스토퍼 사이크스 | 2020-06-10 | EPUB파일

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낭만과 호기심이 가득했던 유쾌한 과학자 파인만의 인생을 재구성하다!

천재 물리학자이자 노벨상 수상자, 봉고 연주자, 맨해튼 프로젝트의 최연소 리더 등 리처드 파인만의 인생은 끊임없는 호기심과 낭만의 연속이였다. 『리처드 파인만』은 이러한 파인만의 인생과 업적을 다룬다. 파인만의 인생을 BBC 다큐멘터리를 만들고자 저자 크리스토퍼 사이크스가 그를 만났었고 자료 조사 때 기록해두었던 파인만, 가족, 친구 및 과학자 동료들을 촬영한 영상에 나오는 인터뷰를 편집하여 이 책을 엮었다.

어린 파인만은 아버지의 영향을 많이 받았다. 사소한 질문조차 그냥 넘어가는 법이 없었고 아버지의 독특한 가르침 속에서 파인만은 과학이 흥미롭다는 생각을 가지게 되었다. 또한 사랑꾼이였던 파이만은 자신이 사랑했던 알린이 세상을 떠나가 물리학에서 한 동안 떠나있기도 했으며 그의 마지막을 지켰던 여인 기네스가 파인만의 인생에 어떠한 영향을 미쳤는지 책 곳곳에 있다. 파인만은 물리학에만 열정적인 것은 아니었다. 봉고연주와 그림을 좋아했고 여행하는 일에 흥분하기도 했다. 이렇듯 이 책에는 물리학자로서의 파인만의 인생 뿐 아니라 낭만적이고 호기심 가득했던 그의 인생이 오롯이 담겨있다.

구매가격 : 11,000 원

과학자에게 이의를 제기합니다

도서정보 : 도다야마 가즈히사 | 2020-05-26 | EPUB파일

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창조론자의 스티커 붙이기 운동
오래전도 아닌 2000년대 미국 남부에서 크리에이셔니스트 스티커 운동이 활발하게 벌어진 적이 있다. 크리에이셔니스트(creationist), 그러니까 창조론자들이 자신의 주장을 담은 스티커를 다윈의 진화론을 설명하는 생물학 교과서마다 일일이 붙이고 다닌 운동이다.
창조론자들은 성서에 쓰인 대로 지구와 생명체의 역사를 이해하려고 한다. 이들은 생명체란 본래 신 혹은 뛰어난 지성을 가진 존재가 현재의 모습으로 하나하나 만든 존재라고 주장한다. 이들의 주장에 따르면 인간도 처음부터 인간의 모습이었고 달팽이도 처음부터 달팽이의 모습으로 신이 창조했다. 당연히 다윈의 진화론에는 반대한다. 비슷하게 지적설계론이 있는데, 창조론에서 신에 관한 내용을 탈색하면 지적설계론이 된다.
기독교 원리주의자라고도 불리는 창조론자, 이들의 힘은 매우 커서 미국의 정부정책에도 지대한 영향을 끼친다고 하고, 아들 부시 대통령의 든든한 후원자이기도 했다.
그럼 크리에이셔니스트 스티커에는 어떤 내용이 적혀 있었을까?

이 교과서에는 진화론에 관한 내용이 포함되어 있다. 진화론은 종의 기원에 관한 이론이지, 사실이 아니다. 이러한 내용은 열린 마음으로 논의하고 주의 깊게 연구하며 비판적으로 고찰해야 한다.

맞는 말 같기도 하다. 하지만 사실 문제가 있다. ‘진화론은 이론이지, 사실이 아니다’라는 구절에 창조론자의 전략이 담겨 있다.

이에 대한 진화학자의 응답
창조론자들에게 ‘이론’이란 불확실하고 모호한 것, 틀릴 가능성이 매우 높은 것이다. 반면 ‘사실’에 대해서는 100퍼센트 확실한 것, 다시 뒤집을 수 없는 것, 영원불변한 것이라고 생각한다. 창조론자들에게 이론과 사실은 정확히 둘로 나뉠 뿐 아니라 이론은 사실보다 한 수 아래의 개념이다.
그런 이유로 ‘다윈의 진화론은 사실이 아닌 이론’이라고 말하면 왠지 모르게 진화론의 지위를 깎아내리는 듯한 느낌이 들고, 창조론이나 진화론이나 똑같이 이론이니 학교에서 똑같이 가르치고 무엇을 받아들일지는 학생들에게 선택하도록 하자는 주장으로 이어질 수 있다. 실제로 펜실베이니아 주 도버 카운티의 교육위원회는 2004년 지적설계론을 학교에서 가르치기로 결정하기도 했다. 반면 과학자들은 보통 다음과 같이 생각한다.
‘나는 다윈주의가 현 시점까지의 증거에 비춰보는 한 옳다고 생각하고 그것을 전제로 연구하고 있지만, 영원히 옳다는 보장이 있는지는 모르겠다. 훗날 더 좋은 이론이 나타나 뒤집어질 가능성이 완전히 없지는 않다’고 말이다.
과학자들에게는 더 좋은 이론과 덜 좋은 이론이 있을 뿐 ‘100퍼센트 사실’이란 없다. 과학의 목적은 100퍼센트 사실과 100퍼센트 거짓의 중간 어딘가에서 이론을 아주 조금이라도 더 사실에 가까운 쪽으로 가져가는 것이다. 이때도 ‘100퍼센트 사실’이라든가 ‘세상의 진리’ 같은 개념은 받아들이지 않는다. 신이 있다면 모를까, 우리 중 누구도 100퍼센트 사실, 세상의 진리가 무엇인지 알 수 없기 때문이다.
《과학자에게 이의를 제기합니다》의 저자 도다야마 가즈히사 교수는 더 좋은 이론과 덜 좋은 이론을 구분하는 법을 상세히 설명하면서, 과학자에게 창조과학은 사실이 아니어서가 아니라 몇 가지 기준을 놓고 볼 때 진화론보다 더 좋은 이론이 아니기 때문에 받아들일 수 없다고 말한다.
과학은 이론과 사실을 이분법적으로 구분하지 않을 뿐 아니라 이분법적으로 사고하는 것 자체를 경계한다. 이분법적 사고는 ‘회색영역’ 안에서 점점 좋은 쪽으로 진보해간다는 과학 활동의 성격에도 맞지 않고, 원전 리스크 처리 등 과학과 관련한 어떤 문제를 책임지고 해결해야 할 때도 시야를 좁혀버린다.

과학을 이해하고 활용하는 또다른 방법
앞서 사례로 소개한 크리에이셔니스트 스티커 운동에 관한 문제를 이해할 때 중요한 것은 진화론에 대한 지식보다는 ‘이론’과 ‘가설’, ‘사실’과 ‘진리’ 같은 ‘과학을 이야기하는 개념’(메타 과학적 개념)과 메타 과학적 개념을 기본으로 한 ‘과학 리터러시’ 능력이다.
리터러시란 원래 글을 읽고 쓰는 능력을 가리키는 말이다. 요즘은 미디어 리터러시란 말로 많이 알려져 있는데, 미디어 리터러시가 미디어를 이해하고, 활용하고, 생산할 수 있는 능력을 일컫는 것처럼 이 책에서 말하는 과학 리터러시도 과학 활동의 본질을 이해하고 제대로 활용하는 능력을 말한다. 과학 리터러시를 익히면 과학은 어떻게 발전하는지, 어떤 특징을 가진 행위인지, 사회와 구성원에 어떤 영향을 미치는지, 나쁜 영향을 미쳤을 때 어떻게 해결할 수 있을지에 대해 답을 찾아갈 수 있다.
보통 ‘과학’ 하면 우주는 언제 생겨났을까? 왜 인공위성은 지구로 떨어지지 않을까? 물질을 끊임없이 확대하면 어떤 모양을 하고 있을까? 인체에 나트륨이 많아지면 어떻게 될까? 공룡은 왜 멸종했을까? 아마존 숲이 다 사라져버리면 지구는 어떻게 될까? 처럼 ‘자연’에 관한 이야기를 들려준다.
그런데 과학에 대한 다른 종류의 질문도 있다. 과학이란 뭘까? 과학과 비과학을 나누는 기준은 뭘까? 지적설계론은 과학일까, 과학이 아닐까? GMO 작물을 계속 먹어도 되는 걸까? 원자력발전의 폐기물 처리를 미래 세대에 떠넘길 권리가 우리에게 있을까?
‘과학 자체’에 대한 질문이다. 과학지식만 알아서는 이런 질문에 답할 수 없고, 어쩌면 이런 질문조차 하지 않을 수 있다.

우리가 지식이 없지, 생각이 없나?
과학이 한 사람의 삶과 사회에 큰 영향을 끼치지 않았던 시절에는 과학에 관심을 가질 필요가 없었을 것이다. 하지만 지금은 그런 사회가 아니다. 현대 사회는 과학과 기술로 만들어지고 움직인다. 미래도 마찬가지다. 우리는 과학을 손에 쥐고 앞으로 달려나간다.
그런데 이런 세상에는 과학 없이는 해결할 수 없지만, 과학만으로도 해결할 수 없는 문제가 있다. 《과학자에게 이의를 제기합니다》에서는 이를 크게 세 가지로 나누는데, 첫째 과학 자체가 모든 사람들에 두루 닿을 수 없는 희소자원이기 때문에 생기는 문제, 둘째 경제적, 사회적, 윤리적 가치판단과 밀접하게 관련돼 있기 때문에 생기는 문제, 셋째 그 자체로 불완전한 과학이 만들어낸 문제다.
이런 문제들을 과학자와 기술자 등 전문가에게만 맡겨서는 ‘전문가’의 특성상 문제 해결도 어렵고, 심지어 문제로 인식되지 않을 위험마저 있다.
최근 민간사업체가 우주개발에 뛰어들고 있는데, 우주개발이 자본주의에 물들면 생길 우주 영역 문제와 우주환경 문제, 우주개발에 참여할 수 있느냐 없느냐의 차이로 생기는 국가 간 불평등 문제, 반면 우주개발이 우리에게 새로운 기회가 될 것인가 말 것인가의 관점에서 보는 경제적 문제, 양자컴퓨터가 IT산업을 어떻게 바꿀지에 대한 산업적 문제, 유전자 복제를 둘러싼 윤리문제, 인공지능이 바꿀 내 삶과 우리 사회, 향후 더 발달한 인공지능을 인격체로 볼 것인가 말 것인가를 둘러싼 문제 등을 인식하고 해결책을 찾기 위해서는 우주론, 로켓과 인공위성의 원리, 양자물리학, 유전자, 인공지능에 대한 심도 깊은 과학지식보다는 이 지식들이 사회에서 어떤 의미를 갖고 있으며, 어떻게 활용돼야 하는지에 대한 과학적 사고가 중요하다.

시민에게 과학은 어떤 의미인가
《과학자에게 이의를 제기합니다》는 과학지식으로 잔뜩 무장한 교양 있는 보통사람이 과학자에게 이러쿵저러쿵하자고 주장하지 않는다. 과학지식은 많지 않아도, 사회 안에서 과학지식의 맥락을 파악하고, 나와 내 가족과 우리 사회에 어떤 영향을 미칠까 매의 눈으로 살피면서 의문을 갖고, 의문이 생기면 질문하고, 질문한 후 답을 받아내고, 적절한 후속처리를 위해 함께 행동할 줄 아는 법을 알려주는 책이다.
《과학자에게 이의를 제기합니다》에서는 이를 가리켜 ‘시민의 과학 리터러시’라고 한다.
이 책의 저자인 나고야대학교 정보학연구과 교수 도다야마 가즈히사는 시민의 과학 리터러시야말로 현대 사회를 살아가는 모든 시민이 갖추어야 할 기본 소양이라고 말한다. 도다야마 교수는 사회에서 시민의 역할을 정말 중요하게 생각한다.
돈과 권력에 미쳐 돌아가는 사회를 제대로 움직이게 만드는 존재가 바로 ‘시민’이고, ‘과학적 사고야말로 시민에게 필요한 유일한 쓸모 있는 지식’ ‘시민이 될 생각이 없다면 과학도 배우지 말라’이라고 말할 정도다. 좀 과한 표현이라고 생각될지도 모르겠다.
하지만 의문을 갖고, 질문하고, 행동하는 사람들이 많아져 일본 사회가 더 나아지기를 바라는 도다야마 교수의 글을 읽으면 충분히 이해가 간다.

책의 구성
《과학자에게 이의를 제기합니다》는 ‘과학적으로 생각한다는 것’은 무엇인지에 대해 살펴보고, 시민으로서 과학과 기술의 올바른 방향을 정확히 판단해 과학과 기술에 관한 결정에 참여할 수 있도록 하는 리터러시, 즉 ‘시민을 위한 과학 리터러시’를 익히는 것이 목표다.
1부 과학은 잘 모르지만 과학을 이야기할 수 있다에서는 이론과 가설, 검증과 반증 등 과학 교과서에는 없지만, 보통 시민이 과학을 말하기 위해 꼭 필요한 개념을 설명하고 그 의미를 깊이 있게 고찰한다.
2부 과학자가 아니어도 쓸데 있는 과학 리터러시에서는 원전사고 등 과학기술이 가져온 위험과 일상생활에 큰 영향을 미치는 주제를 선별해 시민이 과학과 기술의 개념을 정확히 판단하고 올바르게 비판하려면 어떻게 해야 하는지 살펴본다. 이를 통해 과학자가 아닌 일반 시민이 왜 과학 리터러시를 익혀야 하는지, 그 근본적인 이유를 밝힌다.

구매가격 : 11,550 원

블랙홀과 시간여행

도서정보 : 킵 S. 손 | 2020-05-20 | PDF파일

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물리학의 거장, 킵 손 교수가 펼쳐 보이는 블랙홀과 우주의 원리!
중력파를 예견한 바로 그 책을 새롭게 다시 만난다!

★아태이론물리센터 선정 과학고전 50선★
★미국물리협회(AIP) 과학도서상★
★파이 베타 카파 과학도서상★
★러시아 프리로다 독자상★
★전 세계 10개 언어로 번역된 물리학의 바이블★

* 이 책은 킵 S. 손의 노벨 물리학상 수상 기념으로
기존 《블랙홀과 시간여행》의 가격을 낮춰 제작한 보급판입니다.
“너무나 훌륭하다. 과학책은 이렇게 써야 한다. 그 자체로 강력한 영향력을 전할 책이다.”
_칼 세이건(천문학자, 《코스모스》 저자)

“이 시대 최고의 과학책.”
_<뉴욕 타임스>

“이 책은 다른 책에서는 볼 수 없던 과학적 기획을 담고 있다. 역사와 현대 물리학, 새로운 발견의 짜릿함 그리고 과학적 직관이 유려하게 담겨 있다.”
_앨런 라이트먼(소설가이자 이론물리학자, 《엑시덴탈 유니버스》 저자)

구매가격 : 22,000 원

물질의 탐구

도서정보 : 짐 배것 | 2020-05-20 | EPUB파일

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물질에 대한 지식은 우주를 바라보는 관점을 변화시켰다!

우리 몸, 우주의 별, 우리 세계의 모든 것이 물질로 되어 있으며 모든 물질에는 질량이 있다. ‘물질이란 무엇인가?’라는 질문을 던진 저자는 그 답을 찾기 위해 물질의 정체를 탐구하고, 물질이 가진 ‘질량’의 기원을 추적한다. 질량은 어떻게 만들어진 것일까? 질량과 에너지가 같다는 말은 무엇을 의미하는 걸까? 물질을 쪼개고 쪼개 가장 작은 입자를 찾아내면 질량의 기원과 물질의 본질을 알아낼 수 있을까? 우리 몸, 우주의 별, 우리 세계의 모든 것은 물질로 이루어져 있다. 하지만 너무나 익숙해서 의문조차 품지 않는 이 개념에 대해 우리는 과연 무엇을 알고 있는가? 보통 사람인 우리가 알기에 너무 어렵다면, 과학자들은 그 해답을 알고 있을까?

지난 2500년간 과학자들이 한 일은 바로 이것이다. 복잡다단한 현대 과학조차 고대 그리스인들이 던진 이 질문의 연장선에 있다. ‘물질이란 과연 무엇인가?’ 그리고 이 여정은 물질의 기원인 ‘질량’을 탐구하는 일에서 시작된다. 이후 과학의 역사는 온전히 이 질문에 할애되었다고 해도 과언이 아니다. 《기원의 탐구》, 《퀀텀 스토리》 등 굵직한 과학 저술들로 영국에서 가장 인정받는 과학 작가 짐 배것은 이 2500년간의 여정을 탐구한다. ‘물질’에 대한 이해에 다다르기 위한 과학자들의 여정을 따라가다 보면 우리는 궁극적으로 우주와 인간에 대한 우리의 이해가 어떻게 발전했는지 알 수 있게 될 것이다.

구매가격 : 14,000 원

저글러, 땜장이, 놀이꾼, 디지털 세상을 설계하다

도서정보 : 로브 굿맨, 지미 소니 | 2020-05-19 | EPUB파일

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미시간주의 작은 마을에서 태어나 무엇이든 만들기 좋아하던 어린 시절과 유력한 과학자였던 멘토 바네바 부시를 만나 당시 가장 진보한 ‘생각하는 기계’로 명성을 날리던 집채만 한 미분해석기 관리를 맡게 된 일화, ‘미국 최고의 유전학연구소’이자 ‘최고의 과학 골칫거리’ 중 하나인 우생학기록사무소와 프린스턴고등연구소, 벨연구소를 거쳐 MIT 교수가 되기까지 파란만장한 과정을 생동감 있게 들려준다. 섀넌과 당대의 유명 과학자 앨런 튜링, 존 폰 노이만과의 만남도 흥미롭게 그려지는데, 섀넌과 앨런 튜링은 제2차 세계대전 가운데 극비 프로젝트를 위해 벨연구소에서 만난다. 그들이 어떤 이야기를 나눴는지는 소상히 알 수 없으나 저자들은 디지털컴퓨터의 토대를 쌓은 그해를 컴퓨터 시대에서 ‘기적의 해(annus mirabilis)’라고 평가한다.
세상을 발칵 뒤집은 ‘정보화시대의 대헌장’ : 모든 정보는 비트로 추상화될 수 있다
클로드 섀넌은 1948년 스무 살 때 “정보화시대의 대헌장”이라고 불리는 논문 '통신의 수학적 이론'을 출판함으로써 정보라는 아이디어를 단번에 고안해냈다. 물론 섀넌 이전에도 정보는 존재했다. 뉴턴 이전에도 물체가 관성을 갖고 있었던 것처럼. 그러나 정보를 아이디어, 측정 가능한 양, 자연과학에 적합한 대상으로 여기는 사람은 거의 없었다. 섀넌 이후 정보는 비트(bit)로 완전히 추상화되었다. 발신자가 누구인지, 의도가 무엇인지, 매체가 무엇인지, 심지어 의미가 무엇인지 더 이상 중요하지 않았다. 기하학자가 ‘모래 위의 원’과 ‘태양의 원반’에 동일한 법칙을 적용하는 것처럼, 물리학자가 ‘진자의 흔들림’과 ‘행성의 궤도’에 동일한 법칙을 적용하는 것처럼, 섀넌은 정보의 핵심을 명확히 파악함으로써 오늘날의 세상을 가능케 한 것이다.
거대한 컴퓨터(미분해석기)를 작동시키는 전기 스위치를 연구함으로써, 섀넌은 우리가 살고 있는 디지털시대의 기초에 대한 통찰을 얻었다. 그 스위치는 회로를 통과하는 전기 흐름을 제어할 뿐 아니라 우리가 생각할 수 있는 논리 진술을 평가하고 의사결정까지도 내릴 수 있었다. 이론적으로 일련의 이진 선택, 즉 온/오프, 참/거짓, 1/0은 인간의 뇌를 웬만큼 흉내 낼 수 있다. 월터 아이작슨의 말을 빌리면, 이러한 사고의 도약은 “모든 디지털 컴퓨터의 밑바탕에 깔린 기본 개념”이 되었다. “20세기에 가장 중요하고 가장 유명한 석사학위 논문” “역사상 가장 위대한 석사학위 논문의 하나” “역사상 가장 중요한 석사학위논문” “불후의 논문”…. 섀넌의 위대한 추상화 업적이 이런 찬사들을 한 몸에 받을 만한 가치가 있을까?
클로드 섀넌이 기념비적 석사학위 논문을 발표한 바로 그해에, 영국의 수학자 앨런 튜링은 기계지능(machine intelligence)으로 나아가는 데 필요한 결정적 단계를 발표하여 유명해졌다. 그의 결론은 한마디로 “이론적으로 모든 해결 가능한 수학 문제는 기계로 해결할 수 있다”는 것이었다. 튜링은 기존의 상상력을 완전히 뛰어넘어 “연산 도중 명령문을 스스로 재프로그래밍할 수 있는 컴퓨터”로 나아가는 방법을 제시했다. 하지만 튜링이 제안한 기계는 아직 이론적 구상에 불과했다. 반면에 섀넌은 “모든 합리적 논술이 기계에 의해 평가될 수 있음”을 증명해냈다. 섀넌이 논문을 발표한 지 10년도 채 지나지 않아, ‘위대한 아날로그 기계’였던 미분해석기는 완전히 퇴물로 전락하여 디지털컴퓨터로 대체되는 수모를 당했다. 1,000배나 빠른 속도로 질문에 실시간으로 응답하는 디지털컴퓨터를 제어하는 것은 수천 개의 논리 게이트로, 각각의 게이트는 이진법적 장치로서 역할을 수행했다. 다만 스위치가 아닌 진공관을 매개로 했는데, 기본 설계는 섀넌이 만든 발명품의 직계 후손이었다.
놀이 본능과 발견의 즐거움 : 천재들의 삶에는 우리를 끌어당기는 뭔가가 있다
세상에는 두 부류의 과학자가 있다. 세상의 풍부함에 압도되어 온갖 정보를 챙기는 데 열중하는 과학자가 있는가 하면, 세상에서 한 발자국 뒤로 물러나 관조적 자세로 연구에 임하는 과학자도 있다. 섀넌은 후자에 속했다. 섀넌은 자신을 좀처럼 드러내지 않는 사람이었다. 가장 왕성하게 활동한 20대 시절 골방 깊숙이 파묻혀 지냈으며, 거의 병적일 정도로 수줍어했다. 그러나 다른 한편으로 놀이와 장난을 좋아했다. “최상의 만족”에 집착한 그에게 세상은 “거기에 늘 그렇게 존재하는 것”이 아니라, “손과 마음으로 가지고 놀며 마음껏 주무를 수 있는 대상”이었다. 섀넌은 늘 새로운 호기심 거리를 찾아 헤맸다. 체스, 외바퀴자전거 타기, 주식투자, 심지어 알츠하이머를 앓다 세상을 떠나기 직전까지도 저글링에 관한 논문을 완성하기 위해 애썼다. 수학자들은 난이도가 낮은 문제를 경멸조로 ‘장난감 문제’라고 부르는데 섀넌은 ‘진짜’ 장난감을 공공연히 만들어 갖고 논 것이다. 다른 사람들을 당혹하게 만들 수 있는 프로젝트를 번번이 수행하고, 걸핏하면 사소하거나 하찮아 보이는 물음에 몰입하다가 결국 뭔가 혁신적인 것을 끄집어냈다.
수학이나 과학을 발견의 기회로 여기는 사람은 드문 요즘, 사람들은 수학과 과학이 사회·경제·고용 전망에 가져다주는 실익을 논할 뿐이다. STEM(과학science, 기술technology, 공학engineering, 수학mathematics)은 취업을 위한 방편이지 즐김의 수단은 더더욱 아니다. 섀넌의 지론은 지식은 그 자체로 가치가 있고 발견은 그 자체로 즐거워야 한다는 것이었다. 자기과시와는 전혀 거리가 먼 그가 오로지 “최상의 만족”을 위해 연구에 몰두하고, 누구도 할 수 없는 뛰어난 통찰을 보여준 이유다.

구매가격 : 15,400 원

정신과 물질

도서정보 : 다치바나 다카시, 도네가와 스스무 | 2020-05-19 | EPUB파일

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노벨상 선고위원의 간결한 한마디, “100년에 한 번 있을 대연구”
유전자 재조합의 비밀을 풀어 면역 체계의 비밀을 밝힌
분자생물학자 도네가와 스스무의 연구 분투기
이 책은 1987년에 노벨 생리의학상을 받은 일본의 분자생물학자 도네가와 스스무의 위대한 업적인 ‘항체의 다양성 생성의 유전학적 원리 해명’이 어떻게 나올 수 있었는지, 그 과정과 의미를 담고 있다. 다시 말해, 우리 몸의 면역 체계의 작동 비밀과 이를 밝히기 위한 역정을 소개한다.
20세기 후반, 분자생물학은 비약적으로 발전했다. 언젠가는 생명현상의 모든 것을 ‘물질’ 차원에서 설명할 수 있게 될 것이라는 예측까지 나왔다. 이 가운데 100년에 한 번이라는 도네가와 스스무의 연구는 어떤 의미일까. 일본의 심층 취재 전문 저널리스트 다치바나 다카시가 오랜 시간에 걸친 철저한 인터뷰로 우리를 흥미진진한 최첨단 생명과학의 세계로 이끈다.
우리 몸은 ‘코로나 19’ 같은 바이러스에 어떻게 대항할까
우리 몸에는 병원균이나 독성물질 같은 인체에 해로운 물질(항원)에 반응해 이를 무력화시키거나 죽여 위험성을 제거하는 항체가 있다. 이 과정을 항원항체반응이라 한다. 이는 면역 시스템의 핵심이다. 문제는 예측할 수 없는 항원이 수없이 많다는 데에 있다. 면역 시스템이 있다고는 하지만 항원은 그 종류와 수가 헤아릴 수 없이 많기 때문에 우리는 생명이 위험에 처하기도 한다.
그런데 무수히 많은 항원에 대처할 수 있는 단일 항체는 존재하지 않는다. 결국 항체의 수도 항원의 수만큼 많아야 한다. 실제로 한 항원에는 거기에 꼭 맞는 항체가 존재한다. 여기에 생명의 신비가 있다. 그러면 우리 몸은 수많은 항원에 대응할 수많은 항체를 어떻게 만들어낼까?
여기에는 크게 두 가지 가설이 있었다. 하나는 DNA(디옥시리보핵산)에 수많은 항체면역세포를 만들어내는 유전정보가 있어, 이 정보가 자손에게 그대로 이어진다는 설이다(생식세포계열설). 다른 하나는 수백 가지 유전정보만 물려받은 개체가 유전자 재조합과 돌연변이를 통해 수많은 항체를 새로 만들어낸다는 설이다(체세포변이설).
도네가와 박사도 처음에는 당시에 대체적으로 받아들여지던 생식세포계열설을 믿었다. 그런데 연구를 거듭한 끝에 그는 그게 아니라는 사실을 알아냈다. 면역세포 유전자는 여러 유형의 사슬과 영역 등으로 나뉜 유전자를 물려받은 뒤, 이들을 무수히 많은 경우의 수로 재조합한다. 여기에다 돌연변이 등으로 인한 경우의 수까지 더해져 억 단위에 달하는 항체를 만들어낸다.
이러한 유전자 재조합과 돌연변이가 어버이에서 자손으로 유전자가 전달되는 과정에서 일어난다. 바로 이 사실을 입증해 노벨 생리의학상을 단독 수상한 사람이 도네가와 스스무 박사다.
과학자의 길과 노벨상의 길
도네가와 박사가 처음부터 분자생물학에 관심을 둔 것은 아니다. 사실 그가 대학에 입학할 당시에는 분자생물학이라는 학문이 없었다. 그는 처음에 화학과 학생으로 대학 생활을 시작했지만, 전공에 그다지 흥미를 느끼지 못했다. 당시 시대 분위기 탓에 샐러리맨도 되기 싫었던 그는, 화학과의 생물화학교실에 들어가 공부하던 중 한 교수의 분자생물학 특강을 들은 것을 계기로 분자생물학의 세계에 뛰어들었다. 이후 그는 미국 유학길에 오르고 소크연구소와 바젤면역학연구소 등을 거치면서 끈기 있게 연구한 끝에 위대한 업적을 이뤘다.
그가 노벨상을 받을 수 있었던 데에는 치열한 노력 말고도 다소간의 운도 있었다. 도네가와 박사는 적당한 시기에 가장 적합한 연구소에 적을 둔 덕분에 최신 정보를 쉽게 접할 수 있었다. 더불어 좋은 연구소에 있다 보니, 도움이 되는 동료 과학자들이 있어, 그의 연구가 빛을 발할 수 있었다. 게다가 미국의 대학과 소크연구소를 포함한 여러 연구소의 연구 풍토와, 이들의 연구를 뒷받침한 미국의 사회경제적 배경도 중요했다.
한 명의 과학자가 부단히 노력한다고 해서 노벨상을 받을 수 있는 것은 아니다. 이처럼 노벨상은 끊기 있는 자세와 시공간적인 행운이 상호 얽히고, 학문에 대한 애정과 재치 있는 판단이 곁들여져야 받을 수 있다.
정신은 곧 물질이다
도네가와 박사에 따르면 정신과 물질은 다르지 않다. 그는 정신 역시 물질의 복합적인 반응이 만들어낸 산물이라고 여긴다. 정신은 우리가 그 원리를 완전하게 이해하지 못하기 때문에, 다분히 관념적으로 느낄 뿐이라고 말한다. 따라서 과학이 발전하게 되면, 언젠가는 정신을 물질의 작용으로 완전하게 설명할 때가 도래한다.
이 책을 읽다 보면, 우리 몸을 지배하는 듯한 정신이 한낱 화학작용의 결과물인 양 여겨진다. 정신이 물질과 같다면, 즉 신비롭기 그지없는 정신 또한 물질의 산물일 뿐이라면, 인간의 삶이란 도대체 무슨 의미가 있겠는가.
도네가와 박사는 이 책에 이런 문제를 깊이 다루지는 않다. 다만, 자신의 연구 여정을 통해, 그리고 그 결과 지금까지 밝혀진 과학적 성과를 통해, 정신의 의미를 다시 한 번 생각하게 만든다.
일본의 저널리스트 다치바나 타카시는 인터뷰 형식의 이 책을 통해 노벨 생리의학상의 의미를, 도네가와 박사의 연구 하나하나를 제대로 꼭 집어 정리해준다. 다양한 시각 자료와 이해하기 쉬운 ‘일반인의 언어’로 이 책을 지휘한다.
과거 2012년 사스, 2015년 메르스에 이어, 지금 전 세계는 코로나19라는 바이러스에 생존을 위협받고 있다. 인류는 분명 이 위기를 극복할 것이다. 그리고 그 바탕에는 우리 몸의 면역 체계를 밝힌 도네가와 스스무 같은 과학자의 노력이 스며 있다.

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치유하는 나무 위로하는 숲

도서정보 : 마르코 니에리, 마르코 멘칼리 | 2020-05-15 | EPUB파일

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인간은 본능적으로 ‘자연’과 관련된 것에 끌린다. 진화 기간 중 99.5퍼센트를 자연 환경에서 보낸 인간이라는 종은 “자연의 장소와 소리를 선호하고 다른 생물에게 호기심을 갖거나 끌리거나 최소한 주의를 기울일 수밖에 없는 선천적인 성향”이 있다. 생물학적인 관점에서 우리는 조상들과 크게 다르지 않고, 가장 본능적인 행동에 새겨진 자연의 각인이 여전히 강력하게 작동한다. 하지만 지금 우리의 일상은 급속하게 자연에서 멀어지고 있다. 자연과 공감하는 능력도 사라지고 자연에 관한 왜곡된 인식까지 생기고 있다. 자연과 이어진 끈을 스스로 끊어 낸 결과, 인류는 크고 작은 육체적·정신적·사회적 문제에 직면해 있다.
많은 과학적 연구들은 우리가 녹색공간에 더 많이 노출될수록 스트레스와 만성 피로 완화, 면역력 강화, 공격성 감소, 기억력과 인지능력 향상, 항암효과 증가 등 우리의 몸과 마음의 건강에 큰 도움이 된다는 사실을 보여 준다. 이 책은 여러 과학적 근거를 제시하며 산림욕, 생체에너지 경관, 실내 공기정화식물 같은 녹색 치유요법들이 건강에 큰 도움이 된다는 사실을 증명하고 있다. 또한 이런 요법들을 일상에서 효과적으로 활용해 삶의 질을 높이기 위한 방법도 소개한다.
저자들은 자연 공간의 치유력을 경험하려면 인간과 자연이 모종의 상호작용을 해야 한다고 강조한다. 나만의 치료경관을 선택하고 적극적으로 그 ‘안’에서 무언가를 하라고 조언한다. 누구에게나 적용되는 치유경관이 있는 것이 아니라 나에게 특별한 메시지와 신호를 주는, 나에게 특별한 의미가 있는 자연환경을 발견하고 ‘의식적으로’ 선택해야 한다는 의미다.
이 책은 녹색경관의 치유력을 보여 주는 가장 강력한 증거인 산림욕을 효과적으로 할 수 있는 방법, 음이온이 우리 몸에 주는 긍정적인 영향과 음이온을 발견할 수 있는 장소, 각종 오염물질의 습격을 받고 있는 가정과 직장의 실내 환경을 정화시켜 주는 기특한 식물에 관한 이야기 등, 치유하고 위로하는 식물의 다양한 능력을 활용할 수 있도록 친절하게 안내한다. 특히 우리에게는 아직 다소 생소한 개념인 생체에너지 경관(bioenergetic landscape) 기법은 흥미롭다. 몸과 마음의 건강에 매우 좋은 나무의 에너지적인 특성을 연구하고 활용하는 기법인 생체에너지 경관을 적용해 크고 작은 건강 문제로 고생하는 이들을 위한 치유의 공간을 설계하는 사례가 전 세계에 하나둘 늘어나고 있다.
이 책은 특별한 능력을 지닌 식물들을 이용해 가정과 직장의 공간은 물론 우리가 살고 있는 좀 더 큰 범위의 주거 환경도 변화시킬 수 있는 방법을 제시하며, 치유하고 위로하는 식물의 힘을 활용해 다시 지구의 녹색공간들과 연결되어 건강과 행복을 되찾을 수 있도록 이끌어 주고 있다. 우리에게는 ‘바이오필리아’가 있고, 나에게 특별한 신호를 보내는 자연환경이 존재한다. 이제 그걸 알아차려 우리 일상 속으로 끌어들여야 한다. 지금은 우리가 ‘자연의 아이’였다는 사실을 떠올리며 다시 자연의 위대한 치유력에 의지해야 할 때다.

구매가격 : 11,900 원

사이언스 앤 더 시티

도서정보 : 로리 윙클리스 | 2020-04-30 | EPUB파일

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우리를 둘러싼 과학기술들은 어떻게 작용하고 있을까?

물리학자이기도 한 저자 로라 윙클리스가 거대한 도시의 작동원리를 한눈에 밝히고자 펴낸 『사이언스 앤 더 시티』. 자신이 일했던 영국 국립물리연구소를 비롯해 미국 국립신재생에너지연구소, 프랑스 국립해양연구소, 런던 교통국 교통관제소, 미국과 영국과 호주 등의 여러 대학과 기업의 연구소 등에서 활약하는 수많은 전문가를 만나 인터뷰했고 수많은 자료와 해박한 지식을 바탕으로 도시를 움직이는 고층건물, 전기, 상하수도, 도로, 자동차, 철도시스템, 네트워크 등의 7가지 요소에 대해 탐색해나간다.

오늘날 도시가 제대로 작동하는 것은 곳곳에 자리 잡은 과학 테크놀로지와 엔지니어링 덕분인데 이것이 과연 어떻게 가능한 것인지 책을 통해 만나볼 수 있다. 눈에는 보이지 않는 철근 콘크리트, PVC 접합 유리, 탄소섬유 케이블 등 다양한 건축 자재와 시공 과정, 지하도의 세부 모습을 들여다보고, 메가시티의 기반에 놀라운 엔지니어링의 세계가 숨어 있다는 사실을 다시금 일깨워준다.

구매가격 : 12,000 원

생명 설계도, 게놈

도서정보 : 매트 리들리 | 2020-04-30 | EPUB파일

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대중적인 과학 저술가 매트 리들리가 밝히는 게놈의 모든 것!

게놈이란 무엇인가? 게놈은 어떤 구조로 되어 있으며 어떤 작용을 하는가? 『생명설계도, 게놈』은 그런 과학적인 질문에서부터 게놈에 대한 전체적인 이해도를 높일 수 있는 내용까지 폭넓게 다룬 책이다. 무엇보다 전문적인 용어와 난해한 글쓰기로 일반인들은 접근하기조차 힘들어했던 기존의 다른 과학책과는 달리, 마치 유능한 여행 가이드가 직접 현장을 안내해주는 것처럼 재치 있고 유려한 문체로 서술되어 있다.

23개 각 염색체마다 하나의 특징적 유전자를 선택해 과학자들 간의 경쟁을 통해 어떻게 이 유전자가 발견되었으며 인간에게는 어떤 영향을 미치는지 전해준다. 이 책을 통해 긴 실패의 역사 속에서 인간이 고릴라와 침팬지와 갈라지면서 어떻게 현재와 같은 유전적 성공을 이루어냈는지, DNA, RNA, 세 문자로 된 유전암호가 어떻게 진화하면서 인간이라는 생명체를 만들어냈는지 또 호메오유전자는 하나의 세포에서 어떻게 인간 전체 몸의 발생을 유도하는지를 알게 된다.

구매가격 : 14,000 원

엔리코 페르미 평전

도서정보 : 지노 세그레, 베티나 호엘린 | 2020-04-30 | EPUB파일

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‘물리학의 교황’이라 불렸던 과학자,
엔리코 페르미가 써 내려간 20세기 과학혁명의 역사

페르미 역설, 페르미 우주망원경, 페르미 연구소, 페르뮴 …. 엔리코 페르미의 흔적은 과학사 곳곳에 스며있다. 제2차 세계대전 당시, 인류 역사상 가장 거대하고 비밀스러운 프로젝트, 맨해튼 프로젝트에서 원자폭탄을 만든 핵심 일원으로 잘 알려진 그는 실상 물리학자로서 독보적인 이력을 써 내려간 인물이다. 이론과 실험 모두를 능숙하게 해내는 만능형 물리학자이자 결코 틀리는 법이 없는 무오류의 존재 그리고 물리학의 교황으로 불렸던 페르미, 이처럼 위대한 물리학자가 갈릴레오의 고향을 떠나 미국 땅에서 시대의 흐름을 바꾼 원자폭탄 제작에 개입하기까지 《엔리코 페르미 평전》은 그 파란만장한 여정을 소설처럼 그려낸다.

어린 시절 페르미와 함께한 기억이 있는 이 책의 저자, 물리학자 지노 세그레와 베티나 호엘린은 페르미의 흔적이 남겨진 장소를 찾아다니고 페르미를 기억하는 사람들과 인터뷰하면서 물리학자로서 페르미가 남긴 업적뿐만 아니라 한 인간으로서의 페르미를 이 책에 펼쳐놓았다. 파시스트 정권 아래서 혼란스러웠던 유년 시절을 거쳐 로마에서 물리학자로서의 꿈을 펼치고 노벨 물리학상을 계기로 미국으로 건너가 비밀 프로젝트를 이끌기까지, 페르미의 과학자로서 사명과 개인적 여정, 정치적 대립과 도덕적 딜레마를 비추며 엔리코 페르미의 삶에 생명을 불어넣는다.

구매가격 : 17,000 원