과학오디세이 라이프: 인간.생명 그리고 마음

'우리는 어디서 왔으며 왜 여기 있을까'



〈라이프〉는 이 짧지만 심히 묵직한 질문에 대해, 총 3장(인간, 생명, 마음) 93개의 주제로 답하는 책이다. 〈라이프〉는 '인류의 진화와 생명의 탄생, 그리고 마음의 구조'에 관한 100여개의 주제를 과학의 언어로 샅샅이 헤치고 조사하며, 생명의 기원과 의미를 농축한 '21세기 과학의 경전'을 펼쳐나간다.



604페이지에 달하는 이 책은 방대하지만 일목요연하고, 어렵지만 흥미진진하다. 〈라이프〉는 백과사전처럼 최신 과학의 모든 성과를 고밀도로 농축한다. 인류의 진화를 다룬 1장에서는 우리가 교과서에서 배웠던 네안데르탈인과 같은 고인류의 진화 과정이 촘촘히 설명된다. 다윈의 진화론부터 2017년 발견된 화석까지, 방대한 자료조사로 인해 내용은 두껍고 장대하지만, 저자의 친절한 문체와 쉬운 설명 덕에 이 책을 소화하는 것은 어렵지 않다. 필수적이지만 딱딱한 주제뿐 아니라, 유쾌하고 흥미진진한 주제들도 가득하다. '인간은 왜 바람을 필까', '한반도의 조상들은 어디서 왔을까' 등에 관한 주제 등이 흥미롭게 설명된다.



생명의 탄생과 마음의 구조를 다루는 2장과 3장 또한, 1장만큼 내용이 묵직하지만 손에 잡히고, 어려우면서도 흥미진진하다. 2장은 '창발 현상', '원시 스프' 등의 중요한 과학 개념을 소개하며 생명의 기원이라는 문제를 탐색해나간다. DNA, RNA, 미토콘드리아와 같은 기본 개념은 과학의 문외한도 쉽게 이해할 수 있을 만큼 친절히 설명된다. 이에 더불어 '섹스와 죽음', '단세포였던 우리 조상'과 같은 친숙하고 흥미로운 내용들이 더해진다. 3장은 최신의 뇌과학을 깊게 요약하면서, '예술, 정신장애, 자유의지, 종교' 등에 관한 과학의 놀라운 통찰을 전달하고 있다.



우주와 생명은 어떻게 존재하고 왜 있는 것일까

'경이로운 과학'이 전하는 '인문학적 통찰'



'인생은 어디서 왔으며, 죽음은 또한 어디로 가는가?'



이는 서산대사가 400년 전에 남긴 질문으로, 생명과 인류의 근원을 찾는 물음이다. 이처럼 심오하고 궁극적인 질문은 과학의 영역이 아닌 것으로 여겨졌다. 하지만 〈라이프〉의 저자는 "21세기는 궁극의 질문에 대해 과학이 어느 정도 의미 있는 답들을 내놓기 시작한 최초의 시대로 기록될 것"이라고 말한다. 저자는 "뇌과학이나 인지과학이 지난 10~20년 이래 규명한 성과들을 보면 역사시대 이래 수천 년간 철학이나 심리학에서 쌓아왔던 지식들을 모두 다시 써야 할 정도라고 평하는 사람이 많다."고 강조한다.



〈라이프〉는 20세기 후반부터 급속도로 발전하기 시작한 분자생물학, 뇌과학, 인지과학의 성과를 철저하고 깊이 있게 집대성한 책이다. 저자는 이 작업을 통해 마침내 과학이 생명과 인류의 근원에 대해 답할 수 있다는 것을 입증해낸다. 〈라이프〉의 백미는 최신의 과학성과를 통해 생명의 본질과 나아가 삶의 태도를 확인해내는 것에 있다.



이 책은 '생명과 인간, 마음'의 기원을 다루면서, 우주와 물질을 다루는 〈유니버스〉와 함께 '모든 것의 기원과 존재의 의의'를 탐구한다. '과학 오디세이' 시리즈의 〈라이프〉와 〈유니버스〉는 '우주 물리학, 생물학, 인지과학, 고인류학, 물질과학' 등 각기 다른 여러 분야의 과학을 다루면서, 우주와 생명이 '어떻게' 그리고 '왜' 시작됐는가에 대한 적실한 과학적 대답과 인문학적 통찰을 제공한다.



이 책을 통해 마침내 발견하게 되는 것은 시·공간에 대한 본질적 이해, 그리고 삶의 의미다. 저자는 "과학이 우리의 근원에 대해 제공해주는 객관적 지식을 통해 삶의 의미를 찾는 것이 더 소중하다"고 말한다. 저자는 고리양자중력 이론의 선구자로 알려진 카를로 로벨리의 현대물리학이론을 빌려, '시간은 환상일 가능성이 크다'는 사실을 강조한다. 또한 최신의 뇌과학은 '나'라는 정체성 또한 우리 뇌가 만든 가공물이라는 사실을 전달한다. '지나간 과거나 오지 않은 미래에 고통스러워하지 말고, 현재의 순간에 충실하라'는 오래된 격언은 이처럼 현대과학이 발견한 객관적 사실로 뒷받침되고 있다.



50여년 과학에만 몰두한, 과학전문가의 역작

10년의 연구와 집필기간, 600여 편의 인용문헌과 100여 권의 추천도서



'과학오디세이' 시리즈의 〈유니버스〉와 〈라이프〉는 총 1,000여 페이지에 달하는 방대한 저서이다. 이 책은 일반인들도 쉽게 이해할 수 있도록 쓰인 본문에 이어, 심도 있는 이해를 원하는 독자들을 위해 중요 원문 논문과 이용 가능 서적을 부록을 통해 충실히 소개했다.



이 책을 집필한 저자 안중호는 35년간 학생들을 가르치고 재료공학을 연구해 온 과학자다. 현재는 기초연구 및 과학기술의 이해를 돕기 위한 관련 활동을 하고 있다. 이 책은 저자가 2010년 교양과학 교재로 제작한 〈현대과학으로 본 인간과 우주〉 시리즈에서 확대, 발전된 것이다. 이후에도 저자는 국내외 많은 과학 서적들과 중요 원본 논문들을 직접 연구하며 현대과학의 최신사항을 섭렵하여, '우주, 생명, 인간, 마음, 물질'에 관한 1.000여 페이지에 달하는 '과학 오디세이', 즉 '과학의 대서사시'를 집필했다.



저자는 일본 과기청 JTA Fellow, 호주 연구재단 ARC IREX Fellow, 각종 국제학회지 편집임원 및 한국분말야금학회장 등을 역임하며, 나노 신소재, 초전도체, 에너지 소재 분야에 160편(국내 33편, SCI 137편)의 학술논문 및 230편의 학술발표를 했다. 이와 같은 저자의 학문적 역량과 과학에 대한 헌신적 열정은 현대과학을 총체적으로 정리하는 방대한 시리즈의 단단한 뿌리였다.

시작하는 글



1 장

우리는 어떻게 인간이 되었나?

나무로 올라간 젖먹이 동물 | 영장류의 특징

가장 가까운 친척 토끼와 쥐 | 원숭이의 조상

굶주림을 이긴 꼬리 없는 원숭이 | 초기 유인원들

잘못 고른 보금자리 | 피테쿠스 시절의 고인류들

인류의 또 다른 요람? | 남아프리카 고인류들

잃어버린 고리 | 호모 직전의 중간종

비로소 사람이 되다 | 최초의 호모

장거리 경주의 달인 | 호모의 직립보행

마키아벨리적 지능 | 석기 제작

야채 혐오와 육식 본능 | 커진 두뇌

요리사 호모 | 불의 사용

냉각 때문인가 취향 때문인가 | 털 없는 호모

호숫가의 그림 같은 집 | 수생 유인원 가설

서로 몰라도 하나로 | 호모의 초사회성

공짜 없는 당근 | 호모의 짝짓기

고향 떠난 친척들 | 호모의 유라시아 진출

고향을 지킨 조상들 | 아프리카의 호모

지하철에서 들통 날 사촌들 | 네안데르탈인

오래 전의 우리 모습 | 최초의 호모 사피엔스

에덴동산을 넘어서 | 유전자적 이브와 아담

바람둥이 조상들 | 고인류의 성생활

멸종위기종 사피엔스 | 인구 병목현상의 실상

또다시 떠난 고향 | 비아프리카인의 조상

7만 년의 위대한 여정 | 사피엔스의 지구 정복

푸른 눈과 금발, 그리고 젖은 귀지 | 인종의 실체

예술, 상징 그리고 귀 달린 바늘 | 대도약 여부

노래하는 호모 | 언어의 기원

침팬지와 인간의 폭력성 | 협력으로 성공한 유인원

바뀌고 있는 인간의 의식 | 새로운 자각

계속되어야 할 인류의 여정 | 인간의 미래





2 장

생명이란 무엇인가?

후손을 퍼뜨리는 무생물 | 바이러스와 프리온

흩어지고 모으는 끊임 없는 흐름 | 생명현상

무질서에서 저절로 나타나는 질서 | 창발 현상

지옥불 속의 탄생 | 지구 첫 생명체

걸쭉한 원시수프 | 무기물에서 생명분자로

종이접기의 달인 | RNA 세계 가설

심해의 잃어버린 도시 | 물질대사 - 먼저 가설

뒤범벅 세계에서 단숨에 | 모든 것이 먼저 가설

모든 지구 생물의 공통조상 | LUCA

새로운 생명 계통수 | 3영역 분류법

잡아먹다 친구가 된 사이 | 진핵생물의 출현

식물이 동물보다 고등생물? | 엽록체의 출현

난봉꾼 거품 | 성의 기원

불쌍한 자여, 그대의 이름은 남자 | 섹스와 죽음

뭉치면 살고 흩어지면 죽는다 | 다세포생물의 출현

수족관 벽의 우리 조상 | 최초의 다세포동물들

흐물흐물하고 기이한 동물들 | 에디아카라기

적극적 사냥과 방어 경쟁 | 캄브리아 대폭발

모두가 노출된 냉혹한 세상 | 눈의 출현

모든 생물은 새로운 종 | 중간 화석 문제

상하로 움직였던 우리의 네다리 조상들 | 육지 동물

멍게 비슷했던 우리 조상들 | 바다 동물

단세포였던 우리 조상들 | 단세포생물

염색이 잘 받는 세포 속의 멋쟁이 | 염색체

새로운 탄생을 위한 쪼개짐 | 세포의 분열

세포핵 속의 산성물질 | DNA구조의 발견

놀라운 안정성과 저장성 | DNA의 특별함

지퍼와 붕어빵 | DNA 복제

팔방미인 임시 조각들 | DNA 전사와 RNA들

쓸 만한 쓰레기 | 비부호화DNA 구역들

경이롭지만 단순한 규칙 | 유전자 암호와 단백질 합성

유전자만큼 강력한 티끌들 | 마이크로RNA

오류와 실수 - 진화의 원동력 | 돌연변이

사소한 중복과 변형의 힘 | 사람과 초파리가 다른 이유

닭뼈가 표준화석이 될 지질시대 | 지혜의 누대





3 장

마음은 어떻게 만들어질까?

심장에서도 마음이 생길까? | 뇌의 중요성

마음 읽는 기계가 이끄는 혁명 | 뇌과학 연구기기들

에너지 먹는 1.5 kg의 하마 | 뇌의 대략적인 얼개

감정과 이성 | 대뇌 둘레계통과 겉질

특별한 통신선이 만드는 연결망 | 뉴런과 시냅스

분자들의 화학적 요술 | 뉴런의 정보 전달 과정

여러 개의 열쇠에 열리는 자물쇠 | 신경전달물질

뇌와 컴퓨터는 어떻게 다를까? | 뇌 작동의 특별함

식물도 마음이 있을까? | 다세포생물의 신경계

능동적 움직임 그리고 눈 | 마음의 기원

신속한 예측과 대응 | 뇌의 탁월한 전략

눈 대신 뇌로 보는 세상 | 뇌의 착각과 가짜 만들기

조심하라는 알림 | 통증이라는 허깨비

위험이 아니라는 알림 | 웃음의 기원

뇌의 혼선 | 공감각과 언어의 기원

시, 음악, 미술 | 뇌의 가공물 - 예술

오른손 일을 왼손이 모르게 | 좌우의 뇌, 남녀의 뇌

IQ 어디까지 믿어야 하나? | 지능

미래 예측의 토대 | 기억이 만들어지는 과정

동물의 3대 본능 | 잠을 자는 이유

자료 정리인가 리허설인가 | 꿈을 꾸는 이유

모였다 흩어지는 뜬구름 | 의식이란?

내 마음 나도 몰라 | 자유의지는 환상인가?

공백 메우기의 부산물 | 자아감

탁월한 전략의 대가 | 마음의 고통과 정신장애

유체이탈과 임사체험 | 종교적 감정과 영적 체험

과잉 추론고 다층적 마음읽기 | 종교 본능

인간의 뇌는 계속 진화할까? | 뇌의 미래



맺는 글



부록

1. 시트르산 회로

2. 호열박테리아의 탄소고정

3. 심해열수공에서의 화학반응

4. 아미노산의 중합반응 기구

5. DNA 중합효소

참고문헌 및 주석

추천도서

그림 출처

안중호 성균관대학교 금속공학과를 졸업하고 벨기에 루벵대학(UC Louvain) 금속물리연구소에서 석사, 박사학위를 받았다. 한국기계연구원(현 재료연구소) 선임연구원, (국립)안동대학교 신소재공학부 교수, 공과대학장을 역임했다. 일본 과기청 JTA Fellow, 호주 연구재단 ARC IREX Fellow, 각종 국제학회지 편집임원 및 한국분말야금학회장 등을 거치는 연구활동을 통해 나노 신소재, 초전도체, 에너지 소재 분야에 160편(국내 33편, SCI 137편)의 학술논문 및 230편의 학술발표를 했다. 현재 안동대학교 명예교수로 기초연구 및 과학기술의 이해를 돕기 위한 관련 활동을 하고 있다.