과학책 읽어주는 남자 [과읽남]

인류 최초가 된 사람 : 닐 암스트롱의 위대한 여정.

-

영화 「퍼스트맨 원작」

-

달을 처음 밟은 영웅, 닐 암스트롱을 섬세하게 그려낸 초상화!

인류 최초가 된 사람, 닐 암스트롱은 달에 다녀온 후 언론 노출을 극히 꺼렸고 기자들의 인터뷰에도 거의 응하지 않았기 때문에 그의 개인적인 면모는 많이 알려지지 않았다. 제임스 미치너 등 여러 유명 작가들이 전기를 쓰고 싶다고 요청했지만 모두 거절했고, 제임스 R. 핸슨 박사가 무려 3년 동안 설득한 끝에 2002년 6월 암스트롱이 인정하는 유일한 전기 작가가 되었다.

제임스 R. 핸슨 박사는 닐 암스트롱을 오랜 시간 인터뷰했을 뿐 아니라 미국 전역을 다니면서 암스트롱의 가족과 친구, 동료들을 만나 이야기를 나누고 개인적인 기록들을 들추면서 암스트롱의 일생을 꼼꼼하게 돌아볼 수 있었다. 제임스 R. 핸슨 박사가 쓴 『퍼스트맨』은 달 착륙 50주년을 앞두고 한국에서 최초로 발간되는 닐 암스트롱의 유일한 공식 전기로, 한 영웅의 인생이자 20세기 후반 미국의 역사, 그리고 우주 개발의 역사 등을 동시에 살펴볼 수 있다.

닐 암스트롱의 어린 시절과 보이스카우트로 활동했던 소년시절, 대학시절, 첫 번째 아내 재닛, 60대에 재혼한 두 번째 아내 캐롤과의 결혼 생활, 두 살짜리 딸이 뇌종양으로 사망한 일 등 잘 알려지지 않았던 개인적인 면면까지 모두 만나볼 수 있다. 저자가 세밀하게 되살려놓은 암스트롱의 말과 행동에 대해 읽다 보면 절제력과 신중함, 침착함, 분별력, 타인에 대한 존중, 진지함 등 최고의 인격체가 갖추어야 할 자질과 핵심적인 가치를 모두 갖춘 그가 왜 퍼스트맨이 될 수 있었는지 깨닫게 될 것이다.

-

저자 : 제임스 R. 핸슨

미국 앨라배마주 오번대학 역사학과의 명예교수.

항공우주산업과 과학기술의 역사 전문가로서 초창기 항공우주공학부터 NASA(미국항공우주국)의 역사를 연구했고, 달 착륙과 우주왕복선 계획 등의 항공우주 분야에 관한 다양한 주제를 다루는 십여 권의 저서와 수많은 논문들을 발표했다.

그 중 이 책 『퍼스트맨』은 닐 암스트롱의 공식 전기로 유일하게 인정 받은 책이다. 유니버설 스튜디오는 이 책을 원작으로 동명영화를 만들어 국내에서도 2018년 10월에 개봉했다.

역자 : 이선주

연세대 사학과를 졸업하고 서울대 대학원에서 미술사를 공부했다. 조선일보사 기자, 조선뉴스프레스 발행 월간지 『톱클래스』 편집장을 지냈고, 현재 역사?교육 분야 책을 번역하면서 전문번역가로 활동하고 있다.

#퍼스트맨 #이선주옮김 #댄스토리 #과읽남 #과학책읽어주는남자

뉴스페퍼민트는 최근 화제가 된 외신 중 우리에게 새로운 시각을 알려주는 기사를 중심으로 다양한 분야의 글 4편을 골라 번역/요약하여 월~금 오전 9시에 제공합니다.

뉴스페퍼민트 / FEEDBACK, 2018 NewsPeppermint

http://newspeppermint.com

뉴스페퍼민트 연락처:

Email: [email protected]

Twitter: @newspeppermint

Facebook: www.facebook.com/Newspeppermint

각 운영진/필진에게 연락하시려면 아래 연락처를 이용해주세요.

소행성 충돌로 인한 공룡 멸종을 밝혀낸

지질학자 월터 앨버레즈가 풀어낸 장구한 역사

월터 앨버레즈는 노벨 물리학상 수상자인 아버지 루이스 월터 앨버레즈와 함께 소행성 충돌과 공룡 대멸종설을 밝혀내 주목을 받은 유명 지질학자이다. 저자는 『이 모든 것을 만든 기막힌 우연들』에서 138억 년의 우주 역사, 45억 년의 지구 역사, 수백만 년의 인류 역사, 국가의 생성과 소멸, 그리고 우리가 존재하기까지 이어진 몇 세대의 가계도 등 생각할수록 불가능하게 보이는, 인류를 비롯한 지구상의 모든 생명의 역사를 기막힌 우연들의 연속이라는 관점에서 흥미롭게 그려 낸다.

빅 히스토리는 우연의 연속이라는 파노라마와 같은 관점에서 역사가와 과학자 들이 함께 전통적 역사에 우주와 우주의 과거를 연구하는 과학적 통찰력을 결합시켜 새롭게 개척한 분야이다. 월터 앨버레즈 역시 빅 히스토리가 우주, 지구, 생명, 인류의 결합이라고 여기며, 이 네 가지 카테고리는 그가 UC 버클리 대학에서 개설한 빅 히스토리 강의의 중요한 주제이기도 하다. 그중 우주 역사, 지구 역사, 생명 역사는 명백히 과학의 영역인데, 역사학자 데이비드 크리스천, 교육학자 신시아 브라운과 같이 지금까지 빅 히스토리를 집필한 이는 대부분 인문학자인 것이 사실이다.

『이 모든 것을 만든 기막힌 우연들』은 역사가가 아닌 과학자가 쓴 첫 번째 빅 히스토리로, 역사들의 얽힘과 그 결과를 보다 생생하게 느낄 수 있도록 서술했다. 앨버레즈는 전염성 강한 그의 호기심과 독특한 전문 지식을 바탕으로 우리가 이 우주상에 존재하게 된 불가능한 여정을 가능하게 만들어 준 여러 믿기 어려운 사건들인 빅뱅, 초대륙 형성, 청동기 시대의 시작 등에 대해 새롭게 인식하고 이해할 수 있도록 도와준다.

빅뱅 순간에서 지금 우리 삶에 이르기까지

우주는 어떻게 변해 왔고, 그 변화는 현실을 어떻게 바꾸었나?

술가들은 자신만의 스타일을 갖고 있다. 르누아르의 특징인 희미한 색채와 렘브란트의 신비로운 그림자, 그리고 라파엘의 우아한 화풍에는 공통점이 거의 없다. 모차르트와 비틀스, 루이 암스트롱의 음악도 마찬가지이다. 이들의 음악을 듣고 누구의 곡인지 헷갈리는 사람은 없을 것이다. 이와 마찬가지로 물리적 실체에 투영된 아름다움에도 특별한 스타일이 존재한다. 자연은 예술가처럼 고유의 스타일을 갖고 있다. 자연의 예술을 음미하려면 자연만이 갖고 있는 스타일에 공감할 수 있어야 한다. 자연의 예술적 스타일은 크게 다음 두 가지로 요약된다.

● 대칭: 자연은 조화와 균형, 그리고 절묘한 비율을 통해 사랑을 구현한다.

● 경제성: 자연은 최소한의 방법으로 다양한 효과를 낳는다.

- 1장 [질문]에서

자연을 바라보는 플라톤의 관점은 몇 가지 면에서 현대의 과학적 사고방식에 지대한 영향을 미쳤다. 플라톤의 “만물은 몇 가지 기본단위로 이루어져 있다”는 주장은 지금도 과학의 기초를 떠받치고 있다. 또한 “대칭으로부터 자연의 구조를 추적한다”는 플라톤의 아이디어는 지난 2000여 년 동안 과학(특히 물리학)을 견인해왔다. 현대물리학자들은 순수한 수학적 논리(특히 대칭 논리)를 통해 몇 개의 특별한 구조에 도달했고, 바로 여기서 자연의 기본 요소를 찾고 있다. 플라톤이 떠올린 자연의 가장 깊은 곳에 대칭이 존재한다는 아이디어는 물리적 실체를 이해하는 데 핵심적인 역할을 하고 있다. 자연의 구조에 대칭이 반영되어 있다는 것은 매우 과감한 발상이다. 물리학자들은 자연에 수학적 완벽함을 요구함으로써 복잡다단한 현상을 단 몇 개로 줄이는 데 성공했고, 이 목록에 기초하여 자연을 서술하는 모형을 만들었다. 또한 이 목록은 미지의 영역에서 우리를 인도하는 이정표 역할을 해왔다.

플라톤의 사상에서 우리의 관심을 끄는 것은 “이 세계의 가장 깊은 곳에 아름다움이 내재되어 있다”는 부분이다. 그는 이 세계의 가장 작은 기본단위(원자)가 “인간의 마음을 통해 발견되고 서술될 수 있는 순수한 개념이 현실 세계에 구현된 것”이라고 했다.

- 4장 [플라톤: 대칭 구조-플라톤의 입체도형]에서

1장 들어가는 글

슈뢰딩거가 옳았다

되살아난 양자생물학의 불씨

이 책은 양자생물학을 새롭게 논함에 있어 에르빈 슈뢰딩거와 파스쿠알 요르단으로 거슬러 올라간다. 과학계의 한쪽 서랍에 처박혀 있던 양자생물학의 불씨를 계속 지켜온 사람은 다름 아닌 양자 파동역학을 창안한 슈뢰딩거이고, 양자생물학의 전체 토대를 이룬 이는 요르단이다. 양자이론은 20세기의 가장 혁명적인 패러다임으로 과학자라면 누구나 인정하지만, 다만 극저온의 진공에서, 나노 규모의 연구를 하는 실험실을 연상시킨다. 따라서 대부분의 과학자는 따뜻하고 축축하며 뒤죽박죽의 상태인 살아 있는 몸속에서 양자의 기이함이 어떻게 살아남을 수 있는지 의문을 품는다.

생물학자들 중에는 양자역학이 생물학과 관련 있다고 보는 이가 많지만, 그들은 양자역학의 역할이 사소할 것이라고 주장한다. 양자역학의 규칙은 원자의 행동을 관장하는 것이고 따라서 양자세계의 규칙이 생물학의 가장 작은 규모에서도 작용해야 하는 것은 맞다. 그러나 오로지 그 규모에서만 작용할 뿐, 결과적으로 생명에서 중요한 더 큰 규모의 작용에는 영향이 전혀 없거나 혹은 거의 없을 거라고 보는 것이다.

하지만 이 책의 저자들은 직접 경험한 최첨단 과학과 더불어 지금까지 양자역학에서 발견한 것과 그 중심에 있는 ‘이상한’ 현상들을 밝혀낸다. 다시 말해 최근 세계 전역에서 수행 중인 획기적인 실험들을 통해 광합성 과정이 동시에 여러 곳에 존재할 수 있는 아원자 입자에 어떻게 의존하는지를 보여주고, 세포 내 모든 분자를 만드는 생명의 일꾼인 효소 내부에서는 한 지점에서 사라진 입자가 난데없이 다른 데서 나타나는 현상을 밝힌다.

이들이 여기서 논의하는 논문들은 발표된 지 불과 몇 년 되지 않은 최신의 것이다. 저자들은 다음과 같이 말한다. “생체 세포는 유난스레 복잡한 장소라는 것을 기억하자. 세포에는 끊임없이 뒤섞이고 요동치는 복잡한 분자가 가득하다. 이 분자들은 사방으로 흩어지는 무작위 운동을 함으로써 정교한 양자 결맞음을 방해해서 우리에게 ‘정상적’인 일상세계를 보여준다. 요란한 분자운동 속에서는 양자 결맞음이 살아남기 어려울 것이다. 따라서 분자의 격랑이 몰아치는 바다인 생체 세포 안에서 터널링 같은 양자 효과가 지속된다는 것은 대단히 놀라운 발견이다. 어쨌든 불과 10여 년 전까지만 해도 대부분의 과학자는 터널링과 다른 정교한 양자 현상이 생물학에서 일어날 수 있으리라는 생각 자체를 묵살해왔다. 양자 현상이 이런 장소에서 발견된다는 사실은 생명이 세포를 작동시키기 위해 양자세계가 제공하는 장점을 획득하기 위한 특별한 수단을 강구했다는 것을 암시한다. 그 수단은 어떤 것일까? 생명은 양자 현상의 원흉인 결어긋남을 어떻게 방지할까? 양자생물학에서 가장 큰 불가사의 중 하나인 이 수수께끼가 이제 서서히 풀리고 있다.”

1장 들어가는 글

숨겨진 유령 같은 진실│양자생물학│양자역학이 정상적인 현상이라면, 우리는 왜 양자생물학에 흥분해야 하는가?

2장 생명이란 무엇인가?

“생명력”│역학의 승리│분자 당구대│생명도 카오스?│생명을 더 자세히 들여다보기│유전자│생명의 묘한 웃음│양자 혁명│슈뢰딩거의 파동함수│초기의 양자생물학자들│질서│불화

3장 생명의 엔진

효소: 산 자와 죽은 자 사이│우리에게 효소가 필요한 이유와 올챙이 꼬리가 사라지는 이유│경관의 변화│좌충우돌│전이 상태 이론이 모든 것을 설명할까?│전자 전달하기│양자 터널링│생체에서 일어나는 전자의 양자 터널링│양성자의 이동│동적 동위원소 효과│그렇다면 이것이 양자생물학에서 양자를 형성할까?

4장 양자 맥놀이

양자역학의 핵심적 수수께끼│양자 측정│광합성의 중심을 향한 여행│양자 맥놀이

5장 니모의 집을 찾아서

향의 물리적 실재│드러나고 있는 후각의 비밀│양자 코로 냄새 맡기│코 전쟁│물리학자, 냄새를 맡다

6장 나비, 초파리, 그리고 양자울새

조류 나침반│양자 스핀과 유령 같은 작용│유리기에서 방향의 의미

7장 양자 유전자

충실도│배신│기린, 완두콩, 초파리│양성자를 이용한 암호│양자 도약 유전자?

8장 마음

의식은 얼마나 기이한가?│생각의 역학│마음은 어떻게 물질을 움직일까?│큐비트 계산│미세소관을 이용한 연산?│양자 이온 통로?

9장 생명은 어떻게 시작되었는가

끈끈한 문제│곤죽에서 세포로│RNA 세계│그렇다면 양자역학이 도움이 될 수 있을까?│최초의 자기복제자는 어떤 모습이었을까?

10장 양자생물학: 폭풍의 경계에 선 생명

굿 바이브레이션(밥-밥)│생명의 원동력에 대한 고찰│고전적 폭풍의 양자 경계에 선 생명│상향식 접근법으로 생명 만들기│원시적인 양자 원시세포의 첫 출발

에필로그: 양자적 삶

감사의 글

주석

찾아보기

-

#짐알칼릴리 #존조맥패든 #김정은 #생명경계에서다 #글항아리사이언스 #양자생물학 #과읽남 #과학책읽어주는남자

로봇 물고기 태드로와 함께 한 생물학자의 좌충우돌 실험이야기

1장 왜 하필 로봇이지?는 왜 생물학자가 로봇공학에 발을 들여놓게 되었는지에 대한 이야기다. 어린 시절부터 물고기에 매혹돼 물고기를 쫓아다니던 저자는 도대체 왜 어떤 생물은 척추가 있고, 어떤 생물은 척추가 없으며, 더 나아가 등뼈의 모양은 왜 이다지도 다양한지 너무나 궁금했다(잠깐 용어설명을 하자면, 척주는 척추동물의 목에서 꼬리까지 뻗은 유연성 있는 뼈들의 연쇄를 일컬으며, 척주를 이루는 각각의 뼈들을 척추 또는 척추골이라고 한다. 척추가 없는 척삭도 있다. 척추동물의 조상은 척추 없이 척삭만 있었다고 한다).

그리고 급기야 초기 척추동물의 조상이라고 여겨지는 올챙이 모양의 로봇을 만들고, 이 로봇들이 진화적 압력을 겪고, 짝짓기와 자원을 놓고 경쟁하고, 유전자 변이를 일으키도록 한다. 저자의 가설은 이랬다. ‘등뼈가 뻣뻣할수록 더 빨리 헤엄칠 수 있다. 더 많이 더 빨리 먹이를 먹을 수 있으므로 생존해 짝짓기하고 후손을 남길 확률도 더 높다.’

이제 로봇 물고기를 직접 만들어 가설을 검증할 차례다.

1장에는 요즘 흔히 사용하기도 하고 성능도 훌륭한 컴퓨터 시뮬레이션을 왜 사용하지 않았을까?란 질문도 등장한다. 저자는 자신이 박사논문을 쓸 때 했던 실수를 소개하면서 이렇게 설명한다.

‘물리 모형(현실적으로 만질 수 있는 모형)은 물리법칙을 어길 수 없다.’

모든 컴퓨터 모형이 그런 건 아니지만, 실수했다가는 물리법칙을 어기고서도 멀쩡히 움직이는 모형을 만들 수도 있다. 제대로 된 실험결과를 보이지 않을 것이 분명하다. 반면 실제 물리 모형은 작동을 안 하면 안 했지, 잘못된 결과를 보여주지는 않는다.

2장 진화라는 생명경기는 본격적인 내용에 들어가기에 앞서 상식으로 인정받음에도 만만찮게 오해를 사고 있는, ‘진화’의 개념에 대해 짚고 넘어간다. 저자가 가장 중요하게 강조하는 것은 ‘진화의 방향이 ‘우리 생각에’ 더 낫거나 훌륭하거나 멋진 곳을 향하는 것이 아니’라는 점이다. 진화의 방향은 항상 자신이 속한 환경에 딱 맞는 방향을 향할 뿐이다. 예를 들자면 눈이 없어야 생존확률이 높은 환경이라면 눈이 없어지는 게 진화의 방향이다.

3장 진화봇을 만들자에서는 본격적으로 로봇 물고기를 만들기 전에 반드시 해봐야 할 설계질문 여섯 가지를 소개한다. 저자는 로봇 물고기를 만들기 위해 엔지니어들과 만나면서 ‘엔지니어의 비밀코드’를 알게 된다. 바로 ‘이해하면 만들 수 있다’라는 코드다. 가설을 검증하기 위해 로봇을 만들려는 저자에게는 완전 정반대의 사고방식이지만, 결국 이 비밀코드가 굉장히 도움이 됐다고 밝힌다.

저자가 소개하는 설계질문들은, 이 책에서는 ‘로봇 물고기’지만, 적절히 바꾼다면 다른 실험과 연구에도 적용할 수 있는 기본적이고 핵심적인 질문들이다. 이름짓기의 중요성부터 강조한 저자는 모형화할 동물을 왜 선택할 건지, 그 동물의 어떤 성질을 선택할 건지, 그 동물의 세계에서 어떤 성질을 선택할 건지, 어떤 선택압을 선택할 건지, 하나로 어우러진 그 동물과 그 동물의 세계는 어떻게 표현할 건지, 훌륭한 모형인지는 어떻게 판단할 건지 등의 질문에 차근차근 답해나간다.

4장 생명경기장에 들어선 로봇 물고기에서는 ‘섭이행동을 강화하는 자연선택이 초기 척추동물에서 척추골의 진화를 추동했다’, 다시 말해 먹이를 잘 찾아먹기 위해 척추가 진화했다는 가설을 검증하기 위해 로봇 물고기 태드로 세 마리를 생명경기장(실험실 안 수조)에 풀어놓는다.

그런데 이것이 실험의 묘미이리라. 태드로들이 진화하기는 했지만, 실험 전에 했던 예측과 맞아떨어지지도 않고, 가설도 제대로 검증하지 못한 것이다. 저자와 팀원은 절망과 우울의 나락으로 떨어진다. 만약 여기서 접었다면 이 책은 나오지도 못했을 거다.

저자는 정신을 가다듬고 어디서부터 잘못됐는지 세심히 검토한 끝에 실험 전에는 생각도 못했던 사실을 발견한다. 조금만 설명하자면, 태드로가 먹이를 먹으러 갈 때 직진해 가지 못하고 갈팡질팡하면 마이너스 점수를 줬었다. 그런데 실상은 속도가 빠를수록 갈팡질팡 정도가 커졌던 것이다. 즉 ‘갈팡질팡’은 플러스 점수를 줬어야 하는 사항이었던 거다.

이와 더불어 저자는 새로운 가설을 새운다. 그냥 먹이찾기만으로는 안 된다! 먹되 잡아먹히지 말아야 하는 상황에서 척추가 진화한 것이다! 라는 가설이다. 이렇게 해서 태드로는 포식자-피식자 세계에 던져진다.

5장 몸에 새겨진 지능에서 저자는 우리의 고정관념을 깨트린다. 초기 척추동물의 조상을 모형화한 태드로는 멋들어지게 생긴 로봇은 아니다. 바가지 같은 머리에 눈 역할을 하는 센서 하나, 빛의 세기와 꼬리 움직임을 담당하는 작은 마이크로컨트롤러, 뻣뻣한 정도를 바꿀 수 있는 꼬리로 이루어진, 어찌 보면 장난감 같은 로봇이다. 뇌 같은 건 없다. 그런데 이 대단찮은 로봇이 스스로 먹이를 쫓고, 경쟁하고, 진화했다.

저자는 여기서 ‘지능’에 대해서 다시 생각해보길 제안한다. 그리고 ‘체화된 뇌’라는, 다소 생경한 개념을 소개한다. 몸에도 지능이 있다! 아니, 몸만 있어도 지능을 발휘한다. 언뜻 상상이 가지 않지만, 저자는 평범한 우리의 몸이 지능을 발휘하는 데 얼마나 큰 역할을 하고 있는지 설명하면서 ‘똑똑한 몸’을 강조한다. 이는 인공지능에 대한 생각으로 옮겨간다.

인공지능 하면 엄청난 계산능력과 학습능력을 가진 슈퍼컴퓨터를 떠올리지만, 간단한 몸을 가지고 물리적 세상과 상호작용하는 것만으로도 지능을 발휘하고 심지어 발전까지 시킬 수 있다면? 인공지능에 대해 다시 생각해볼 여지가 충분하지 않을까?

6장 포식자와 피식자 세계의 진화하는 로봇에서는 포식자-피식자 세계에서 고군분투하는 태드로4를 소개한다(정확히는 포식자 태디에이터와 피식자 프레이로로 이뤄진다). 지금까지 소개한 태드로3는 진화를 하기는 했지만, ‘섭이행동을 강화하는 자연선택이 초기 척추동물에서 척추골의 진화를 추동했다’는 가설을 검증하지 못했다. 그래서 저자는 ‘먹되 먹히지 않아야 하는 환경이 척추골의 진화를 추동했다’라는 새로운 가설을 세운다. 이 장에서는 저자와 동료들이 이전 실험을 꼼꼼히 돌아보고, 새로운 실험을 설계하고, 실험을 더 낫게 만들어줄 생체모방형 척주 모델들을 만들고, 실패하고, 타협하는 이야기가 펼쳐진다. 그리고 결국 가설 검증에 성공한다.

7장 진화 트레커, 진화의 방향을 탐색하는 로봇에서는 로봇 물고기 태드로 이후의 이야기다. 태드로는 가설 검증에 성공했지만, 그렇다고 로봇 물고기에 대한 연구가 끝난 것은 아니다. 태드로가 진화한 것은 맞지만, 어차피 우리는 넓고 넓은 진화경관 안에서 우리가 목격한 단 하나의 여정만 알 수 있을 뿐이다. 무수히 많은 나머지 경우의 수는 알 수가 없다. 예를 들자면 앞서의 실험에서 태드로들은 꼬리의 척추골(이라고 가정한 고리들)의 개수가 평균 5.7을 넘지 않았다. 왜일까? 하필 그보다 적지도 않고 많지도 않은 5.7일까? 그보다 많으면 세상이 끝장이라도 나나? 저자의 궁금증은 끝나지 않았다. 그래서 저자는 또 하나의 로봇 물고기를 시도한다. 프랑스빵 마들렌을 닮은 마들렌이다. 이 로봇은 진화여정을 탐색한다고 해서 진화 트레커라고 불린다.

이 장에서는 옛날에 사라진 척추동물을 모형화한 마들렌이 두 발 지느러미를 사용하는 게 나았을지 네 발 지느러미를 사용하는 게 나았을지 실제로 보여준다. 그리고 역시나 실험이 그렇듯 의외의 사실을 밝혀낸다.

8장 안녕히, 그리고 로봇 물고기는 고마웠어요에서는 전세계의 로봇과 로봇 물고기 연구에 대해 소개한다. 또한 앞으로 전쟁의 양상을 바꿀지도 모를 로봇 군사, 특히 자체로 진화하는 로봇에 대한 이야기도 비중 있게 소개한다.

저자가 마지막 장에서 덧붙인 이야기는 자신의 연구가 어느 정도 미 해군연구국이나 다르파(DARPA, 방위고등연구계획국)의 지원을 받아 진행하고 있다는 점, 그 점은 한국을 포함해 로봇을 연구하는 곳이라면 전 세계적으로 비슷한 양상을 띠고 있다는 점, 앞으로의 전쟁에 무기로서 또 군사로서 진화하는 로봇이 광범위하게 사용될 가능성이 높다는 점이다.

그렇기 때문에 로봇에는 양심이, 사람에게 요구되는 것 이상의 양심이 요구된다고 강조하고 또 강조한다.

안녕히, 그리고 로봇 물고기는 고마웠어요

저자는 마지막 장에서 군사용 로봇을 중요하게 다루면서도 “진화하는 로봇 물고기에서 시작해 군사용 로봇으로 끝내고 싶지 않다”고 안타까워한다. 로봇 기술이 하루가 다르게 발전하고 있기 때문에 그 쓸모도 넓어졌다. 《다윈의 물고기》에서처럼 멸종동물을 모형화해 진화의 길을 찾아갈 수도 있지만, 시시때때로 상황이 변화는 전장에서 진화해가며 전투를 벌이는 로봇이 될 수도 있다. 로봇이 무엇이 될지는 사용하는 사람에 달렸다.

그래도 일단은 저자와 ‘너드들’이 기발한 상상력과 집중력과 성실함을 발휘하며 보여준 멸종된 동물의 진화여정은 즐겨볼 만한 것이다. 우리는 《다윈의 물고기》를 통해 진화와 로봇, 로봇의 지능, 그리고 생명 자체에 대해 알고 있던 모든 것을 다시 생각하게 될 것이다.

#다윈의물고기 #darwin #Darwinisdevices #노승영 #플루토 #진화봇 #태드로 #마들렌 #과읽남 #과학책읽어주는남자

단순 양육 정보를 벗어난 고양이의 행복한 삶을 이야기하는 고양이 양육 대백과

미국 고양이 행동학계의 대모, 팸 존슨 베넷의 대표적 스테디셀러

‘캣 페어런츠’를 위한 고양이 육아 바이블

아마존 고양이 교육서 부분 베스트셀러 1위초보 양육자 절대 안심 고양이 양육 가이드

술술 잘 읽히는 고양이 잘 키우는 법

수백만 집사를 위한 냥마마 완벽 보필 교육서

행동학에서 본 고양이 양육대백과. 미국 현지에서는 ‘캣 페어런츠’를 위한 고양이 육아 바이블로 통한다. 고양이 행동학계의 대모, 팸 존슨 베넷은 ‘고양이는 교육이 불가능하다,’ ‘독립적이고 냉랭한 동물이다,’ ‘사람을 따르지 않는다,’ ‘일부러 사람을 화나게 하려고 가구를 망치고 이불 위에 똥오줌을 싼다.’ 같은 오해는 모두 사람과 고양이 간의 잘못된 의사소통 때문에 생겨난 것이라며, 고양이처럼 생각하는 법을 통해 고양이의 행동을 결정하는 본능을 이해하고 제대로 의사소통하는 법을 배운다면 고양이와 애정으로 맺어진 강한 유대감을 맛볼 수 있을 것이라 한다. 고양이의 언어 이해하기, 사료의 모든 것, 건강관리 같은 기본 양육 정보는 물론, 기본예절교육법, 화장실 기피 문제, 공격성, 스크래칭 문제 같은 행동 문제 수정법이 놀이치료 기법 같이 고양이와 보호자 모두가 흔쾌히 받아들일 수 있는 긍정적인 방법으로 소개된다.

#고양이처럼생각하기 #PamJohnsonBennett #팸존슨베넷 #최세민옮김 #신남식감수 #페티앙북스 #과읽남 #과학책읽어주는남자

노벨 생리·의학상 유력 후보, 역사상 가장 혁신적인 생명 과학 기술인 게놈 편집 기술에 대한 NHK 현장 취재 스페셜. 2010년 이후 유전자 조작 기술에 혁명이 일어났다. 식물이나 동물은 물론 인간에게서도 작동하고 성공률마저도 높은 게놈 편집 기술이 탄생한 것이다. 이 기술을 통해 불과 5년 전까지만 해도 불가능했던 일들이 가능하게 됐다. 이전까지는 생각하지 못했던 획기적인 품종 개량을 통해 식량 문제와 에너지 문제를 해결하고, 에이즈와 같이 완치가 불가능한 난치병을 치료하는 길이 열린 것이다. 심지어는 SF 속의 이야기였던 디자이너 베이비도 원리적으로 실현 가능하게 됐다. 이 생명 과학 기술은 인류, 더 나아가 생명 그 자체에 혁명을 일으키려 하고 있다. 이 책은 바로 그 혁명의 시작을 목격한 저널리스트의 리포트다.

NHK 게놈 편집 취재반

저자 : NHK 게놈 편집 취재반

저자 NHK 게놈 편집 취재반은 2014년 가을 NHK 오사카 방송국 및 교토 방송국 프로듀서 등으로 꾸려진 프로젝트 팀이다. 2015년 7월에 [클로즈업, 현대의 생명을 바꾸는 신기술 ? 게놈 편집의 최전선]을 방송하여 큰 주목을 끌었다.

마쓰나가 미치타카松永道隆 (시작하면서, 6장, 나가면서)

1970년생. 1997년에 NHK에 입사했다. 아오모리 방송국 보도국 과학문화부, 교토 방송국 등을 거쳐 현재는 히로시마 방송국 방송부 뉴스 데스크를 맡고 있다.

야마시타 유키코山下由紀子 (1장, 4장, 5장)

1983년생. 2007년에 NHK에 입사했다. 도쿠시마 방송국을 거쳐 현재는 교토 방송국 기자로 활동하고 있다.

노로 신이치野呂晋一 (2장)

1975년생. 2001년에 NHK에 입사했다. 삿포로 방송국, 방송 총국 수도권 방송 센터, 교토 방송국 등을 거쳐 현재는 니가타 방송국 기자로 활동하고 있다.

미야노 키누宮野キヌ (3장, 4장, 5장)

1968년생. 1992년에 NHK에 입사했다. 요코하마 방송국, 보도국 정경 국제 방송국, 오사카 방송국 보도부 등을 거쳐 현재는 국제 방송국 책임 프로듀서를 맡고 있다.

역자 : 이형석

역자 이형석은 전북 과학고등학교를 거쳐 도호쿠대학교 기계공학과를 졸업했다. 서울대학교 과학사 및 과학철학 협동과정 박사 과정에 재학 중이며 생물학의 철학을 공부 중에 있다.

[인터넷 교보문고 제공]

#생명의설계도게놈편집의세계 #이형석옮김 #바다출판사 #NHK게놈편집취재반 #과읽남 #과학책읽어주는남자

노벨 생리·의학상 유력 후보, 역사상 가장 혁신적인 생명 과학 기술인 게놈 편집 기술에 대한 NHK 현장 취재 스페셜. 2010년 이후 유전자 조작 기술에 혁명이 일어났다. 식물이나 동물은 물론 인간에게서도 작동하고 성공률마저도 높은 게놈 편집 기술이 탄생한 것이다. 이 기술을 통해 불과 5년 전까지만 해도 불가능했던 일들이 가능하게 됐다. 이전까지는 생각하지 못했던 획기적인 품종 개량을 통해 식량 문제와 에너지 문제를 해결하고, 에이즈와 같이 완치가 불가능한 난치병을 치료하는 길이 열린 것이다. 심지어는 SF 속의 이야기였던 디자이너 베이비도 원리적으로 실현 가능하게 됐다. 이 생명 과학 기술은 인류, 더 나아가 생명 그 자체에 혁명을 일으키려 하고 있다. 이 책은 바로 그 혁명의 시작을 목격한 저널리스트의 리포트다.

-

NHK 게놈 편집 취재반

저자 : NHK 게놈 편집 취재반

저자 NHK 게놈 편집 취재반은 2014년 가을 NHK 오사카 방송국 및 교토 방송국 프로듀서 등으로 꾸려진 프로젝트 팀이다. 2015년 7월에 [클로즈업, 현대의 생명을 바꾸는 신기술 ? 게놈 편집의 최전선]을 방송하여 큰 주목을 끌었다.

마쓰나가 미치타카松永道隆 (시작하면서, 6장, 나가면서)

1970년생. 1997년에 NHK에 입사했다. 아오모리 방송국 보도국 과학문화부, 교토 방송국 등을 거쳐 현재는 히로시마 방송국 방송부 뉴스 데스크를 맡고 있다.

야마시타 유키코山下由紀子 (1장, 4장, 5장)

1983년생. 2007년에 NHK에 입사했다. 도쿠시마 방송국을 거쳐 현재는 교토 방송국 기자로 활동하고 있다.

노로 신이치野呂晋一 (2장)

1975년생. 2001년에 NHK에 입사했다. 삿포로 방송국, 방송 총국 수도권 방송 센터, 교토 방송국 등을 거쳐 현재는 니가타 방송국 기자로 활동하고 있다.

미야노 키누宮野キヌ (3장, 4장, 5장)

1968년생. 1992년에 NHK에 입사했다. 요코하마 방송국, 보도국 정경 국제 방송국, 오사카 방송국 보도부 등을 거쳐 현재는 국제 방송국 책임 프로듀서를 맡고 있다.

역자 : 이형석

역자 이형석은 전북 과학고등학교를 거쳐 도호쿠대학교 기계공학과를 졸업했다. 서울대학교 과학사 및 과학철학 협동과정 박사 과정에 재학 중이며 생물학의 철학을 공부 중에 있다.

[인터넷 교보문고 제공]

-

인류의 미래를 바꿀 가장 혁신적인 생명 과학 기술

게놈 편집 기술, 그 혁명이 시작되다

크리스퍼 캐스9이라는 게놈 편집 기술은 최신 과학 기술계에서 가장 뜨거운 주제다. 세계적인 과학 잡지인 「사이언스」와 「네이처」가 2015년 ‘최고의 혁신 기술’과 ‘2016년 기대되는 과학 기술’로 선정했으며, 노벨 생리·의학상 유력 후보로 사람들에게 회자되고 있다. 또한 중국에서 처음 인간 배아를 대상으로 게놈 편집 기술을 적용하여 세계적으로 윤리적 논쟁을 야기하기도 하였으며, 이 게놈 편집 기술을 둘러싼 ‘버클리 팀’과 ‘브로드연구소 팀’의 특허 싸움으로 세간에 흥미를 불러일으키고 있다. 과학 뉴스에서 끊임없이 논의되고 있는 크리스퍼 캐스CRISPR-Cas9이라는 게놈 편집 기술은 이제 일반인들에게도 낯설지만은 않은 용어가 되었다.

게놈이란 하나의 생물이 가지고 있는 모든 유전자 정보의 총합을 이르는 말이다. 게놈 편집 기술이란 말 그대로 생명의 설계도인 게놈을 편집하는 기술이다. 물론 게놈을 편집하는 방법은 이전에도 존재했다. 한 생물의 유전자를 다른 생물의 유전자와 결합하여 원하는 형질을 만들어내는 유전자 재조합이 그 대표적 예다. 하지만 게놈 편집과 유전자 재조합 사이에는 결정적인 차이가 있다. 유전자 재조합은 우연에 의지하여 특정 유전자가 원하는 부분에 결합하기를 수천, 수만 번의 실험을 반복하며 기다려야 하는 반면, 게놈 편집은 ‘유전자 탐지기’와 ‘유전자 가위’를 이용해 목표로 하는 유전자를 ‘정조준’하여 조작하는 기술이다. 1세대 기술인 징크 뉴클레아제에서 3세대 기술은 크리스퍼 캐스9까지 계속해서 발전하고 있는 게놈 편집 기술은 바로 인간의 의도에 따라 게놈을 편집하는 방법인 것이다. 더욱이 이 기술은 식물이나 동물은 물론 인간에게서도 작동하고, 성공률까지 높으며, 기초적인 유전 공학 지식을 가진 사람이라면 누구든 비교적 간단히 이 기술을 사용할 수 있다는 점에서 그 장점이 있다.

생명 과학 분야에 돌풍을 일으키고 있는 게놈 편집 기술은 빠르게 의료와 식품, 에너지 문제 등 인류 전반에 엄청난 변화를 준비하고 있다. 얼마 전까지 완치가 불가능하다고 여겨진 에이즈 치료와 혈우병이나 근디스트로피와 같은 선천성 난치병 치료의 가능성을 열고 있으며, 기름을 만드는 해초의 유전자를 조작해 연료 문제의 해결 가능성을 모색하고 있다. 또한 근육량을 엄청나게 증가시킨 소나 병충해에 강하게 만든 농작물과 같은 품종 개량을 통해 식량 문제를 해결하고자 하는 노력 역시 진행되고 있다. 이는 얼마 전까지 상상할 수 없었던 변화로 게놈 편집이 없었다면 결코 실현될 수 없었다.

머지않아 인류는 게놈 편집이 가져올 변화를 체감하게 될 것이다. 식료품에서부터 의료에 이르기까지 그 변화는 혁명에 비견될 만큼 엄청날 것이다. 이미 시작된 안정성 논쟁에서부터 윤리적 문제까지 해결해야할 문제가 산적해 있다. 이 과정에서 혼란을 피하기 위해서 이제 전문가는 물론 일반인들을 포함한 폭넓은 논의가 필요한 시점이다.

《생명의 설계도 게놈 편집의 세계》는 그 혁명의 시작을 목격한 저널리스트의 리포트다. NHK 게놈 편집 취재반이 현장 취재를 통해 세계 각국에서 일어나고 있는 게놈 편집의 발전상과 그것이 가져올 변화를 생생하게 그려내고 있다. 이 책을 통해 게놈 편집이 얼마나 빠르게 발전하고 있는지 그 속도를 체감할 수 있다.

‘탐지기’와 ‘가위’로 유전자를 조작하다

속도와 정확도에서 차원이 다른 게놈 편집 기술

사실 인류는 아주 오래전부터 생물의 게놈을 편집해왔다. 인위적으로 특정 종들을 교배시켜 원하는 종을 만드는 품종 개량에서부터 서로 다른 생물의 유전자를 조합하는 유전자 재조합 기술까지 모두 인간의 의도에 따라 생물을 조작하려는 시도였다. 하지만 게놈 편집 이전의 기술들은 모두 상당 부분 우연에 의존해야 했다. 인위적 교배를 통한 품종 개량보다 발전된 기술인 유전자 재조합의 경우에도 유전자를 원하는 위치에 삽입하는 통제 방법이 없었기 때문에 목표로 하는 유전자가 우연히 원하는 곳에 들어가기를 기대하며 수천에서 수만 번 실험을 반복해야 했다. 이런 방법들은 정확도는 물론 원하는 결과를 얻기까지 많은 시간이 걸린다는 단점을 가진다.

게놈 편집 기술은 이런 난점을 ‘유전자 탐지기’와 ‘유전자 가위’를 통해 해결하고자 했다. 원하는 목표 유전자를 찾아가는 ‘유전자 탐지기’와 그 유전자를 잘라내는 ‘유전자 가위’를 통해 게놈 편집 과정에서 우연의 과정을 최대한 배제한 것이다. 게놈 편집 기술의 역사는 바로 얼마나 정확하고 효율적으로 작동하는 탐지기와 가위를 만들 것인가로 특징지을 수 있다. 1세대 기술인 징크 핑거 뉴클레아제ZFN: Zinc Finger Nuclease와 2세대 기술인 탈렌TALEN은 유전자 탐지기로 각각 징거 핑거와 TAL리피트라는 단백질을 이용했다. 이전과 비교해 상당한 정밀도를 보였지만, 탐지기 역할을 하는 단백질을 만드는 데 기술적인 어려움이 있었다.

이러던 와중 2012년도에 3세대 기술인 크리스퍼 캐스9이 등장했다. 제니퍼 다우드나Jennifer Doudna 교수와 에마뉘엘 샤르팡티에Emmanuelle Charpentier 교수가 개발한 이 기술은 세균이 바이러스로부터 자신을 방어하는 기작에 힌트를 얻어 세균의 크리스퍼를 유전자 탐지기로, 바이러스의 DNA를 절단하는 효소인 캐스9을 가위로 이용한다. 크리스퍼의 특징은 단백질이 아닌 DNA와 상보적으로 결합하는 RNA이라는 점에서 정확도가 뛰어날 뿐만 아니라 제작에도 기술적으로 큰 어려움이 없다. 기초적인 유전 공학을 지닌 사람은 누구든 제작할 수 있을 정도다.

이 크리스퍼 캐스9의 결과는 상상을 뛰어넘는다. 이전의 품종 개량으로 100년, 심하면 200년이 걸리던 일을 게놈 편집을 이용해서는 단 1년 안에 해낼 수 있는 것이다. 100년이라는 시간이 걸리는 일은 사실상 불가능하다고 봐도 좋지만, 게놈 편집을 이용할 경우 그 기간을 100분의 1로 단출할 수 있다. 이는 단지 효율성이 좋아졌다는 수준의 이야기가 아니라 그야말로 차원이 다른 기술인 것이다.

품종 개량의 상식을 뒤엎다

개놈 편집 기술은 지금까지 경험하지 못했던 품종 개량 가능할 것이다. 현재진행형인 그 대표적인 예들을 살펴보자.

일본 킨기 대학 수산연구소의 한 실험실. 이 실험실에 위치한 한 수조에 게놈 편집을 한 참돔들이 헤엄치고 있다. 외관상으로는 일반 참돔과는 큰 차이가 없었다. 관계자에 따르면 아직 치어기 때문에 큰 차이가 없지만 성체로 성장할 경우 차이가 나타날 것이라고 한다. 이 참돔들은 근육량을 제어하는 미오스타틴 유전자가 게놈 편집으로 제거되었다. 게놈 편집이 성공했다면 성체가 되었을 경우 일반 참돔보다 근육량이 불어날 것이었다. 몇 개월 후 참돔에 놀라운 변화가 일어났다. 배와 등 쪽 부분이 눈에 띄게 부풀어 있던 것이다. 참돔의 체중을 재자 그 변화가 더욱 명확했다. 게놈 편집된 참돔이 일반 참돔보다 1.5~2배정도 더 무거웠다. 참돔의 게놈 편집이 성공한 것이다. 그리고 미국의 텍사스 주의 한 목장. 여기에는 위의 참돔과 마찬가지로 미오스타틴 유전자가 편집된 소, 버디가 사육되고 있다. 태어난 지는 18개월밖에 되지 않았지만 816킬로그램까지 성장해 있었다. 나이에 비해 크게 성장하고 있으며, 일반적인 넬로르와 비교해 허리둘레에 근육량이 두 배는 불어난 상태였다. 근육질 소가 탄생한 것이다. 다시 일본의 한 실험실. 이 실험실에서는 에너지를 기름으로 저장하는 해초의 유전자를 게놈 편집했다. 더 빠르게 기름을 생산하도록 해초의 유전자를 조작한 것이다. 그러자 해초가 만드는 기름 생산량이 시간당 1.5배까지 증가했다.

위와 같이 게놈 편집을 통해 지금까지는 상상할 수 없었던 품종 개량이 가능해 지고 있다. 현재 인류가 안고 있는 여러 문제가 존재하며, 그중에서도 식량 위기와 에너지 문제의 해결이 시급하다는 점은 모두가 동의할 것이다. 과연 상상할 수 없는 일을 가능하게 하는 게놈 편집이 이 문제 해결의 실마리를 쥐고 있을지 그 미래가 주목된다.

난치병 치료의 가능성을 열다

게놈 편집을 이용해 에이즈와 난치병에 도전하다

후천성 면역 결핍증인 에이즈는 완치가 불가능한 질병으로 알려져 있다. 환자는 면역력을 일정 수준으로 유지하기 위해 항레트로바이러스 약을 꾸준하게 복용해야 하지만 이 약은 고가에 어지럼증, 구토, 설사와 같은 부작용을 동반한다. 그렇다고 해서 면역력이 높게 유지되는 것도 아니다. 최근 상가모 바이오사이언스 사는 게놈 편집을 이용해 에이즈 치료에 도전했다.

에이즈 바이러스는 백혈구 표면에 있는 돌기에 붙어 이를 발판 삼아 백혈구 안으로 침투해 증식한다. 상가모는 백혈구 표면 돌기와 관련 있는 백혈구 유전자를 망가뜨려 그 돌기를 제거하고자 했다. 이렇게 하면 에이즈 바이러스가 백혈구 안으로 침투하는 것을 사전에 방지할 수 있다. 이 실험에 임상 피험자로 참여한 매트 샤프Matt Sharp는 당시를 놀라울 정도로 간단한 치료라고 회상했다. 그가 한 것은 단지 침대에 누워 피를 뽑는 일 밖에 없었다. 혈액에서 추출된 백혈구는 상가모에서 게놈 편집하고 다시 샤프의 몸으로 주입되었다. 그 효과는 놀라웠다. 시술 직후 바로 몸에 놀라운 변화가 나타난 것이다. 반드시 약을 먹어야 하는 낮은 면역력 수치에서 약을 먹을 필요가 없는 수치로 회복된 것이다. 심지어 2014년 5월 「뉴 잉글랜드 저널 오브 메디신」에 실린 논문의 임상 실험 결과에서는 에이즈 바이러스가 완전히 사라진 피험자도 나타났다.

이렇듯 게놈 편집은 의료 분야에서 두각을 나타낼 것으로 기대하고 있다.

#생명의설계도_게놈편집의세계 #NHK게놈편집취재반 #이형석옮김 #바다출판사 #과학책읽어주는남자 #과읽남

한국 스켑틱 SKEPTIC 10호. 지구 온난화를 뒷받침하는 각종 증거들과 논거들을 제시하고 기후 부정론자들의 주장에 대해 반박한다.

-

Agenda&Articles

누가 예방접종을 가로막는가? - 캘리포니아 백신 논쟁의 경우 ｜ 레이먼드 바글로우 & 마거릿 섀퍼

우리가 통계를 알아야 하는 이유 - 통계의 활용과 오용에 대하여 ｜ 주디스 그래비너

우리는 컴퓨터 시뮬레이션이 아니다 ｜ 피터 카산

집중연재

김범준 교수의 복잡계 강의 (6) - 연결망으로 본 세상 2: 백신을 효과적으로 전달하는 방법 ｜ 김범준

이상한 나라의 양자 세계의 물리학자 (5) - 사물의 본성에 대하여: 만물을 구성하는 원자의 비밀 ｜ 김상욱

Cover Story 지구 온난화의 과학

지구 온난화에 대한 논쟁과 증거들 ｜ 도널드 프로세로

온실가스의 증가로밖에 설명되지 않는다 ｜ 태피오 슈나이더

오래된 믿음을 바꾸는 방법 - 대중은 어떻게 과학적 증거를 받아들이나 ｜ 숀 K. 스토버

Column

물은 ‘물’로 보라! ｜ 최낙언

작업 기억을 훈련으로 개선할 수 있을까? ｜ 캐럴 태브리스

영성이란 무엇인가? - 영성의 정의에 대한 비판적 고찰 ｜ 데이비드 스피드

News&Issues

은하계 방어체계는 왜 필요한가 ｜ 조지 마이클

미국 암 치료의 현주소 - 소비자를 기만하는 암 치료 산업 마케팅 ｜ 커크 헤이건

Focus

진화생물학자 로버트 트리버스 회고록 - 과학자의 삶, 날것 그대로 ｜ 로버트 트리버스

[인터넷 교보문고 제공]

-

#스켑틱 #도널드프로세로 #장영재옮김 #SKEPTIC #SKEPTICKOREA #스켑틱코리아 #10호 #DonaldProthero #지구온난화 #대기과학 #과학자 #온실가스 #메탄 #이산화탄소 #기후변화 #온난화 #과학과반과학 #기후부정론자 #해수면상승 #녹고있는빙하 #녹고있는극지방의빙원 #이산화탄소의증가 #증거 #과학적사고 #과읽남 #과학책읽어주는남자