과학의 최전선(프린키피아 시리즈 4)

과학자들이 바꿀 미래는 어떤 모습일까?
궤도 · 장동선 박사 강력 추천!
"미래를 준비하는 모든 이들을 위한 책!"

"질문이라는 작은 불씨가
어떻게 광대한 우주의 최전선까지 이어질 수 있는지를 보여주는
아름답고 경이로운 여정"
-궤도(과학 커뮤니케이터, 『과학이 필요한 시간』 저자)

31명의 노벨상 수상자 최다 배출 기관 막스플랑크협회의
생생한 과학 현장과 미래를 바꾸는 발견의 순간
저자가 회장으로 있는 막스플랑크협회는 31명의 노벨상 수상자를 배출하며 세계 과학의 중심에 선 연구기관이다. 이 책은 분자생물학자 패트릭 크래머가 회장으로 취임하기 전, 2023년 6월까지 1년 동안 90여 개에 달하는 막스플랑크 산하 연구소를 직접 발로 뛰며 기록한 결과이다. 저자는 각 연구소에서 열정적으로 연구에 몰두하는 과학자들을 만나, 그들의 실험실에서 막 태동하는 미래의 단초들을 생생하게 목격한다.
이 책은 과학이 우리에게 던지는 근본적인 질문-우리가 누구이고, 어디서 왔으며, 어디로 가는가-에 대한 답을 찾으려는 여정의 기록이다. 이 책의 진정한 가치는 단순한 연구소 탐방기가 아니라, 인류의 미래를 바꿀 혁신적 발견의 현장을 독자에게 직접 전한다는 데 있다. 블랙홀의 비밀을 파헤치는 천체물리학부터, 세포의 신비를 푸는 생명과학, 양자컴퓨터와 핵융합 에너지 같은 첨단 연구까지, 지금 이 순간에도 세계 곳곳에서 펼쳐지는 과학의 최전선을 생생하게 담아내고 있다.
막스플랑크협회는 독일을 넘어 전 세계 과학 발전을 이끌어온 기관으로, '아는 것이 적용보다 먼저다'라는 모토로 100년이 넘도록 이어져온, 기초과학의 힘이 어떻게 인류의 미래를 설계하고 바꿀 수 있는지 직접 보여주는 과학적 탐구 정신의 상징이다. 막스플랑크협회에서 이루어지는 기초과학 연구는 복잡한 문제의 본질을 파악하고, 혁신적 해결책을 모색하는 데 필수적인 역할을 한다. 따라서 연구소를 둘러본 패트릭 크래머의 1년간의 여정을 함께한다는 것은 과학이 단순한 지식 축적이 아니라, 인류가 맞닥뜨린 기후변화, 고령화, 생물다양성 감소 등 복잡한 문제에 대응하고 지속 가능한 미래를 만들기 위한 핵심 도구임을 확인하는 시간이기도 하다.

천문학과 기후 연구부터 생물 의학과 인공지능, 에너지 연구와 문화예술, 법학에 이르기까지
84개 연구소의 오늘날 거의 모든 과학 연구를 한 권에!
이 책은 천문학, 기후 연구, 생물의학, 인공지능, 에너지, 문화예술, 법학 등 현대 과학의 거의 모든 영역을 아우르는 84개 막스플랑크 연구소의 연구 현장을 한 권에 담았다. 우주와 지구시스템, 생태계, 인간과 진화, 세포와 생명, 의학, 노화와 재생, 양자 및 신소재 등 총 17개 주제로 체계적으로 구성되어, 각 분야의 핵심 연구소들이 실제로 무엇을 연구하는지, 어떤 과학적 원리와 성과가 있는지 생생하게 보여준다. 해당 분야 연구소의 현장을 생생하게 묘사하면서도, 복잡한 과학 이론을 일반인이 이해할 수 있는 수준으로 쉽게 설명한다는 것이 이 책의 장점이다.
각 장에서는 연구소의 현장감 넘치는 풍경과 함께, 연구자들과의 밀도 높은 대화가 더해져 현장의 열정과 긴장감이 고스란히 전해진다. 300명에 달하는 연구소장과 100여 개국 출신 2만 4천여 명의 연구자들이 이끄는 연구팀의 이야기는, 막스플랑크협회가 왜 '노벨상 사관학교'라 불리는지 자연스럽게 증명한다. 저자는 2005년 노벨물리학상 수상자 테오도어 헨슈, 2023년 수상자 페렌츠 크러우스 등 생존한 노벨상 수상자들과 직접 나눈 대화와 축하의 순간까지도 책 곳곳에 담았다. 저자가 직접 만난 노벨상 수상자들과의 대화, 최첨단 연구 장비들의 작동 원리, 그리고 연구자들의 열정적인 모습은 그 내용을 생동감 있게 그려내는 것 이상의, 세계에서 가장 먼저 뭔가를 발견한다는 기쁨, 질문을 통해 미래를 현재로 당겨올 법한 열기를 전달해준다.
특히 학문 간 경계를 넘나드는 융합 연구를 통해 천체물리학자와 공학자, 생물학자와 사회학자가 함께 협력해 가장 혁신적인 해결책이 도출되는 순간을 포착해 독자에게 고스란히 전달하고 있다. 저자는 막스플랑크협회 내 연구뿐 아니라 세계 각국의 최신 연구 동향까지 반영해, 오늘날 과학이 어떻게 인류의 미래를 설계하고 있는지 입체적으로 조명한다. 모든 내용은 대중의 눈높이에 맞춰 쉽고 명료하게 설명되어, 과학적 호기심을 가진 누구라도 부담 없이 읽을 수 있다. 이론적 설명은 꼭 필요한 만큼만 등장하고, 실제 연구 현장의 생생함과 연구자들의 열정이 책 전체를 관통한다.

"인류가 지금 과학에게 묻고 있는 것은 무엇인가?"
기후변화와 고령화 시대, 과학이 줄 수 있는 해답을 발견하는 시간
대체에너지가 기후 재앙을 막을 수 있을까?인공지능이 민주주의에 던지는 도전 속에서 우리의 사회는 살아남을 수 있을까?고령화 사회에 맞는 의료 서비스는 어떻게 가능할까……. 이 책은 인류가 직면한 거대한 질문들-기후변화, 고령화, 인공지능의 부상, 민주주의의 위기-에 대해 과학이 어떤 해답을 내놓을 수 있는지 구체적으로 보여준다. 저자는 연구소 전반을 통해 얻어낸 통찰로 인류가, 혹은 과학이 지금 궁금해하는 것이 무엇인지 전체를 조망하여 단순한 과학 지식 전달을 넘어, 현재 진행 중인 연구가 우리의 일상과 미래에 어떤 변화를 가져올지 명확하게 드러낸다.
이 과정 전체를 통해 저자가 전하고자 하는 메시지는 현대 과학이 미래 사회가 직면한 중대한 도전 과제들을 어떻게 해결할 수 있는지에 관한 탐구이다. 패트릭 크래머는 천문학과 우주 탐구, 지구 시스템과 기후 연구, 세포생물학과 생명과학, 로봇공학과 인공지능, 양자물리학과 신소재 같은 다양한 과학 분야의 미래 연구 방향에 대해 과학자의 시선으로 전망하는 한편, 기후변화 대응과 대체 에너지원 개발, 인공지능과 새로운 커뮤니케이션 형태가 민주주의에 미치는 영향, 고령화 사회의 의료 문제 해결 같은 인류가 해결해야 할 문제들을 함께 언급한다. 미래 과학이 어디까지 발전할 수 있을지, 또 우리의 미래가 어떻게 변할지 독자들과 눈높이를 맞추어 생각할 거리를 계속해서 던져주는 것도 이 책의 독특한 점이다.
저자는 현대 과학이 미래 사회가 맞닥뜨린 중대한 도전 과제들을 어떻게 풀어나갈 수 있는지 깊이 탐구하며 누구도 갖지 못할 1년간의 특별한 여정을 통해 얻은 통찰을 독자들에게 공유해준다. 또한 지금 세계 과학자들이 집중하고 있는 문제와 풀어야 할 과제가 무엇인지 짚어주며, 독일 현지의 과학자들뿐 아니라 모두가 참고할 만한 중요한 시사점을 던진다. 과학에 대한 호기심이 있는 일반 독자부터 미래를 준비하는 전문가까지, 이 책은 모두에게 영감과 통찰을 제공한다.

추천사
감수사 : 미래를 현재로 당겨오는 질문의 힘
서문 : 세계 최초의 발견, 그 경이로운 기쁨
1장 우주에서 우리의 위치: 광활한 우주 속, 우리가 찾으려는 것은 무엇인가
2장 지구의 복잡계: 모든 것이 상호작용하는 거대한 시스템
3장 위협받는 생태계: 생물다양성 보존을 위한 사투
4장 인류와 진화: 우리는 어떻게 인간이 되었나
5장 세포와 생명: 생명의 가장 작은 단위, 세포의 신비
6장 의학의 발달: 인간은 어떻게 질병과 싸워왔는가
7장 노화와 재생: 영원한 젊음을 꿈꾸는 시대
8장 로봇과 인공지능: 생명과 기계의 경계에서
9장 양자와 신소재: 물질의 근원에서 새로운 가능성을 발견하다
10장 녹색 화학과 물질 순환: 처음부터 다시 설계하는 지속 가능한 미래
11장 수소 에너지: 에너지 전환의 열쇠를 쥐다
12장 핵융합과 초전도체: 태양과 별들의 에너지를 손에 넣으려면
13장 변혁의 중심에 있는 사회: 과학과 기술, 사회 변화는 함께 일어난다
14장 공생을 위한 법: 공존을 위한 새로운 규칙이 필요하다
15장 뇌와 기억: 기억은 우리를 어디로 이끄는가
16장 말, 학습, 행동: 인간다움의 조건
17장 시간과 미: 시간의 흐름 속에 우리는 무엇을 남기는가
후기 : 진리를 찾는 노력에는 국경이 없다
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패트릭 크래머 (Patrick Cramer)
1969년 슈투트가르트에서 태어나 슈투트가르트, 하이델베르크, 브리스톨, 케임브리지대학교에서 화학을 공부했다. 이후 그르노블의 유럽 분자생물학 연구소(EMBL)와 스탠포드대학교에서 연구한 후, 뮌헨대학교에서 연구하고 가르쳤다. 2014년부터 2021년까지 괴팅겐의 막스플랑크 생물물리화학 연구소장을, 2022년부터는 막스플랑크 다학제 자연과학 연구소장을 역임했다. 2023년 6월부터 막스플랑크협회장을 맡아 협회의 연구 방향과 전략을 총괄하며 전 세계 연구소 간의 협력과 발전을 이끌고 있다. 지난 2024년 방한 당시 언론과의 인터뷰에서 한국에도 연구 협력기관인 막스플랑크센터를 세우겠다는 의사를 밝히는 등, 우리나라 과학자들과의 과학 교류를 주도하는 인사이기도 하다.
막스플랑크협회는 지금까지 31명의 노벨상 수상자를 배출한 독일을 대표하는 세계적인 연구기관이다. 1911년 카이저빌헬름협회를 전신으로 과학 연구의 자유와 독립성을 보장하며, 혁신적인 연구를 통해 인류의 지식 발전에 기여하는 것을 목표로 설립되어 현재 기초과학 분야에서 뛰어난 연구를 수행하는 90여 개 이상의 연구조직을 운영하고 있다. 패트릭 크래머는 2022년 6월 막스플랑크협회장으로 선출되었는데, 이 책은 취임하기 전 1년간 84개 연구소를 모두 방문하여 다양한 연구 활동을 개괄적으로 살펴본 후 작성한 생생한 현장 기록으로, 협회장을 맡은 시점에 인류의 미래가 어떤 방향으로 움직이고 있는지 현직 연구자의 시선으로 탐색한 과정이 고스란히 담겨 있다.