무질서가 만든 질서 (인류와 우주의 진화 코드)

무질서가 만든 질서 (인류와 우주의 진화 코드)

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Description
복잡계 과학의 대가, 스튜어트 카우프만의 야심 찬 제안
“혼돈의 가장자리, 그곳에서 인류 역사가 시작되었다!”
물리학은 세계의 모든 존재를 ‘원자’라는 아주 작은 단위로 설명한다. 그들은 원자를 통해 인간 존재부터 우주라는 커다란 세계까지 들여다볼 수 있다고 말한다. 그렇다면 과연 우리는 인류의 오래된 질문, “생명은 어디에서 시작되었는가?”에 대해 명쾌한 답을 얻었는가? 안타깝게도 물리학과 같은 과학 법칙으로는 우리가 어디에서 왔는지, 어떻게 여기까지 왔는지, 심지어 인간의 심장은 왜 존재하는지조차 설명하지 못한다.
복잡계 과학의 선구자이자 이론생물학자인 스튜어트 카우프만은 최근작 《무질서가 만든 질서A WORLD BEYOND PHYSICS》를 통해 이 질문에 관해 탐구한다. 그는 복잡한 화학적 환경에서 초기의 원시세포는 생명이라고 인식되는 것으로 끊임없이 진화한다고 말한다. 이것은 물리 법칙으로 증명할 수 있는 범위를 넘어선 것으로, 생명이란 세포 스스로 생을 창발하여 새로운 생태적 지위를 만든다는 것이다. 또한 카우프만은 세포 스스로 진화를 일으켰다는 확실한 증거들을 제시하며, 개체군 내의 유전적 변화와 엄청난 생물다양성의 기원과 발달에 관해서도 밀도 있게 이야기한다. 세계적 천재들에게만 수여되는 맥아더 펠로십 수상자라는 명성에 걸맞게 그는 물리학과 화학, 생물학, 수학 그리고 철학을 넘나들며 생명과 진화의 폭발적 다양성에 관해 논한다. 그의 설명을 따라 생명의 기원을 파헤치다 보면, 중요한 이론적 개념들을 터득하는 한편, 그 개념들이 우리의 삶과 어떻게 이어져 있는지를 깨닫게 될 것이다.
저자

스튜어트A.카우프만

StuartA.Kauffman
세계적인복잡계이론생물학자.우리시대의위대한과학적수수께끼중하나인‘생명의기원’에도발적인해석을제시하여,다윈의자연선택이론에도전한학자로평가받는다.이에세계적천재들에게수여되는맥아더펠로십,허버트사이먼상등을수상했다.
1960년다트머스대학교및옥스퍼드대학교모들린칼리지에서학사학위를,1963년캘리포니아대학교에서의학박사학위를받았다.신시내티종합병원과신시내티대학교유전학과에서인턴및박사후연구원과정을거쳤으며,이후시카고대학교이론생물학과조교수,펜실베이니아대학교생물물리학과조교수,산타페연구소교수등을역임했다.1996년복잡계과학을이용한생명공학기업바이오스그룹BiosGroup을설립했으며,이외에생명공학회사인다윈몰리큘라DarwinMolecular,시스템몰리큘라CIStemMolecular,아이코어iCORE를세웠다.저서로는《혼돈의가장자리》,《다시만들어진신》등이있다.

목차

옮긴이서문
프롤로그

1장세계는기계가아니다
원자수준위의비에르고드적우주|열역학제2법칙을넘어서|인간의심장은왜존재하는가?|생명체란무엇인가?|기계로서의세계

2장기능의기능

3장전파되는조직화
일|경계조건,일그리고엔트로피|제약일순환비전달적인일과전달적인일|제약회로,그이상|두회로|자기재생산의가능성|물리학의일반성과생물학의특정성과정의조직화전파

4장생명의비약
RNA세계|지질세계|랜덤그래프의연결성|컴퓨터에서실험실로|생명의세가지회로|분자다양성의후손|생기력
5장대사를만드는방법
CHNOPS|반응그래프에대한가설|실험실안으로|집단적자가촉매집합에대사를연결하기

6장원시세포
다메르-디머시나리오|원시세포를향하여|엔트로피에맞서질서를만들고유지하기

7장유전성변이

8장우리가하는게임
세계에대한감지,평가,대응|움직임|물질에서중요성으로|도구적당위|복잡하고정교한게임

9장놀랍고도진실한이야기
패트릭의이야기|루퍼트의이야기|슬라이의이야기|거스의이야기

10장무대는준비되었다
생물권의다양성이폭발하다|우리는수학화할수없다|맥락에따른정보

11장선택적진화와스크루드라이버
전적응과선택적진화|스크루드라이버의다양한용도

12장물리학너머의세계
엔트로피와진화|생물학은물리학으로환원될수없다|어떤법칙도생물권의창발을함의하지않는다

에필로그
참고문헌

출판사 서평

생명의탄생에서현대의기술혁명에이르기까지
카오스와코스모스의무질서속에서
물리학너머의세계를탐구하다

★★★〈네이처〉,〈사이언티픽아메리칸〉추천도서
★★★복잡계의대가스튜어트카우프만의대표작
★★★과학전문기자강양구강력추천

아이작뉴턴이인류에게준선물인고전물리학은수동적인목소리로서술된세계이다.바위가떨어지고,행성들이궤도를돌며,별들은자신의질량에의해뒤틀린공간속을떠돈다.이세계에서는행위doing는없고,사건happening만있을뿐이다.수없이많은일이일어나고기적같은일도벌어지지만,모두맹목적일뿐이다.《무질서가만든질서》는이문제를직접공격한다.우주의보편적맥락에서생명을설명하는환원주의에반박하며,세계를각세포가스스로상호작용하여얽힌그물로해석한다.이책은창발주의선구자이자복잡계과학의대가로불리는스튜어트카우프만의최신작으로,우리를단숨에과거로데려가생명이탄생한자리로안내한다.그는복잡계과학이어떻게다윈의진화론을성장시켰는지그리고생명이외부압력없이스스로계system를형성하여어떻게생물계의엔진을작동시켰는지설명한다.그는생물의생명을분자,원자와같은입자로설명할수있을지라도,거기에내재된속성은물리학으로환원될수없다고힘주어말한다.
그동안과학분야에서답하지못했던생명의기원에관한궁금증을해소해주는이책은다양한학문이교차되는접점에있다.물리학과화학,생물학,수학그리고철학등여러학문을토대로심오한생각의경계를자유롭게넘나드는카우프만의글은혁신적이고새로운시각을제공한다.탁월하고,종합적인세계관을담은이책은21세기과학계에매우고무적이다.


생명은에너지,물질,시간과공간을넘어
자발적으로존재를증명한다

그동안생명의기원과진화에관한다양한연구와이론이발표되었다.물론이는인류및과학발전사에지대한영향을주었고,그공헌또한인정되어야하지만,우리는여전히생명은어디서,어떻게시작되었는가하는질문에선뜻답하지못한다.생명계를구성하는요소들을분석할수있을지는몰라도,그체계의속성과작동방식에관해서는정확히알지못하기때문이다.
이것은과학계의흔한시도인물리학이나화학으로환원될수없다.그이유는생명현상이란개별구성요소들의단순한합이아니라창발적인속성,즉세포각각이자기조직화를하고있기때문이다.이시스템적인성격은생명공학분야의특징이기도하다.스튜어트카우프만은진화생물학,유전학,생태학과같은생물학의다양한분야를바탕으로어떻게생물학이물리학과다른방식으로생명현상을설명하는지보여준다.
총열두장으로구성된이책은환원주의관점에서우주와세계를분석하는시각을정연한논리로반박하며,복잡계과학이라는패러다임으로생명의탄생에서부터다세포생물의출현,캄브리아기의대폭발그리고거대한문명의출현과쇠퇴에이르는크고작은무질서속의질서에관해이야기한다.그는이것을구체적으로설명하기위해자기조직화와창발성의개념을도입하여,자연에서자발적으로생겨나는질서의사례들을속속들이소개한다.


“생명의기원과진화에대한스튜어트카우프만의
도발적해석은기존의물리학에활력을불어넣었다”_〈네이처〉

이책에서가장핵심적인논의는,카우프만이정성들여설명한화학진화에관한이야기이다.생명현상에는RNA,지질,단백질과같은생명의구성단위가서로의생성을촉진하여순환고리를이루는재생산메커니즘이저절로생긴다는것이다.이논의를바탕으로,카우프만은수많은과학자가토로하는세계의무의미성을반박한다.과학을깊이연구하면할수록세계가철저히무의미하게느껴진다고말하는각분야과학자들과다르게,카우프만은생명과우주는늘새로운가능성에열려있으며,따라서의미로가득하다고말한다.그는생명이란움직이는입자만큼이나실제적인존재로,이에따라행위주체성과가치,행동이등장했다고주장한다.저자가책구석구석에서힘주어말하는‘실제적’이라는단어에방점이찍히는이유다.
인류를설명하는가장포괄적인원리,즉생명의기원과진화에관해다루는이책은스튜어트카우프만이일생을바쳐연구한결과물을모두담고있다.복잡계연구의세계적중심지인미국산타페연구소의명예교수이기도한그는해당분야에서일어나고있는혁명의일부로,생명의기원에관해권위있는책을쓸수있는적임자로손꼽힌다.21세기생명과학의정수라부를수있는이책을통해우리는무질서한자연계에숨어있는생명의패턴을이해할수있을것이다.