선택된 자연: 생물학이 사랑한 모델생물 이야기

김우재

초파리유전학자.어린시절부터꿀벌이나개미등사회성곤충에관심이많았다.연세대학교생물학과를졸업,동물행동학을연구하고자했으나한국에선개미나꿀벌을연구하는과학자가되기어렵다는사실을깨닫고,전공을바꿔포항공과대학교POSTECH에서분자바이러스학으로석사와박사학위를받았다.이후박사후연구원으로미국에서초파리행동유전학을연구하기시작했다.초파리행동유전학의창시자인시모어벤저의제자유넝잔에게사사했으며,캐나다오타와대학교를거쳐현재중국하얼빈공과대학교에서사회적행동의분자적기제와신경회로를연구하고있다.본업인행동유전학연구에매진하고싶지만,가끔한국사회의과학이부패한권력과영혼없는관료사회에유린당할때,혹은박정희식경제발전패러다임을벗어나건강하게자리잡는데도움이되는일이있을때글을써서의견을낸다.지은책으로《플라이룸》이,함께쓴책으로《4차산업혁명이라는유령》《과학하고앉아있네9-김우재의초파리사생활엿보기》가있다.과학자로서평생을걸고마지막으로이루어야할목표를위해다른삶을준비중이다.여전히,초파리로세계정복을꿈꾸고있다.

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들어가며
01몇몇생물에관하여
02모델생물의,모델생물에의한,모델생물을위한
03박테리오파지:생명의기본입자
04대장균:유행은오고간다
05아프리카발톱개구리:오래된과학의순교자
06클라미도모나스:광합성연구최적의모델생물
07효모:먹을수있는모델생물
08붉은빵곰팡이:생화학유전학의탄생
09애기장대:잡초에서식물학의꽃으로
10옥수수:신화가된과학
11군소:민달팽이와프로이트의꿈
12개:실험생리학의주인공
13닭:발생학의화려한부흥
14영장류:정의란무엇인가
15플라나리아:과학의재현성문제
16제브라피시:장기적안목의중요성
17집쥐:흑사병에서독재까지
18생쥐(1):우생학과유전학
19생쥐(2):연구와정치
20토끼:과학자와육종가의교류
21비둘기:실험은실패하지않는다
22고양이:심리학과생물학사이
23양:복제의그늘
24돼지:숭배와혐오
25벼:과학을사용하는방법
26개미와꿀벌:진사회성곤충의유전학
27모기:새로운초파리
28암세포주:인간이라는이유로
29인간과과학자:과학과인본주의
30야생속으로
나오며:모델생물이바꾸는생물학의인식론

주
도판저작권
부록:모델생물연표

"모델생물은과학사의방향을완전히뒤바꿔놓기도한다!"

생명의기본입자‘박테리오파지’
잡초에서식물학의꽃이된‘애기장대’
숭배와혐오의대상‘돼지’등
26종의모델생물이펼쳐보이는생물학의여정,과학과사회

★과학기술정보통신부장관추천!
★우수과학도서《플라이룸》김우재의신작!

“과학적사고를통한사회의변혁에관심있는모든분들께권하고싶은책이다.”_최기영(과학기술정보통신부장관)

생물학은‘선택된자연’을연구하는학문이고,
생물학자는모델생물없이아무일도할수없다!

우수과학도서《플라이룸》의저자인초파리유전학자김우재가이번엔26종의모델생물들과함께독자들을찾아왔다.모델생물이란초파리,예쁜꼬마선충,애기장대,효모,쥐,제브라피시처럼생물학의현상을연구하고이해하기위해특별히선택되는생물이다.과학자들에게모델생물은단순한소도구가아니다.우리가작고사소하게여겼던이생물들이사실은자연에숨겨진작은비밀들을보여주며,때론과학사의방향을완전히뒤바꿔놓기도한다.생물학이면역학,유전학,생물정보학등으로나누어진것처럼보여도,현장의생물학은모델생물들을축으로분화되어있다.
여전히생물학의현장에서모델생물을연구하고있는저자는26종의모델생물에얽힌이야기를그의과학적이고철학적인시선으로조화롭게엮어풀어낸다.모델생물의독특한특징부터놀라운과학적발견과생물학의흐름,선택의주체인과학자의삶을서술하면서내일의생물학과사회에대한저자의진지한고찰까지담았다.장마다등장하는26종의모델생물에얽힌흥미로운이야기를읽다보면,독자는풍부한생물학적지식을얻을뿐만아니라자연의비밀을발견하는순간을만나고,생물학의매력에빠져들것이다.

“저는유전학을연구합니다.”
“뭐로연구하시는데요?”
선수들끼리는모델생물이먼저다!
모델생물로보는생물학의과거,현재,미래

생물학의최전선에있는생물학자들에게“저는유전학을연구합니다”로는충분한자기소개가되지않는다.“저는‘초파리로’유전학을연구합니다”와같이‘초파리’라는수식어가반드시필요하다.모델생물은생물학자들이복잡하게뒤엉킨생물학적지식의그물망속에서마음껏헤엄칠수있도록돕는고마운존재이자,자연을탐구하는플랫폼이다.찰스다윈이자연선택이론에가장결정적인확신을얻게된것도모델생물덕분이었다.그는선택된자연으로부터‘자연선택’이라는위대한생물학의원리를발견한것이다.
모델생물을선택하는것부터연구의진행과정,연구결과를취합하여인류에게적용하는데이르기까지그모든과정은예측불가능하다.각모델생물의특징이나해당사회의분위기,혹은선택한과학자에따라천차만별이니말이다.그래서모델생물은더생동감있고다채로운생물학의역사를써내려갔다.모델생물마다등장하는다양한과학자와현장의이야기에독자들을초대한다.

-먹을수있는모델생물,효모인류의식생활을더욱더풍성하게한모델생물,바로‘효모’다.맥주,와인,빵등에사용되며우리의식생활에큰공헌을해왔다.그런데이효모가유전학에서가장강력한모델생물이라는사실!유전학적도구들이풍부하고조작도매우쉬워효모유전학을‘무시무시하다’라고부르는게결코과장이아니다.맥주에서분리된작은생물체가생물학의지형을뒤바꿔놓았다!(7장효모)
-프로이트에열광한과학자의선택,군소어린시절부터프로이트에한껏매료된과학자에릭캔들.그는‘군소’로프로이트의이론을과학적실험으로밝히고자열정을다해묵묵히연구했고결국프로이트의이론을분자수준에서규명했다.그는이연구를통해시험되고검증되지않는이론은정교한헛소리에불과하다는것을깨달았고,결국프로이트에대한열광은연구와실험에대한열정과함께사그라들고말았다.(11장군소)
-과학자의끈질긴구애,제브라피시홀로모험적인연구에뛰어든과학자조지스트라이싱어.어린시절부터특히물고기를좋아한그는9년이넘는세월동안홀로유전학적도구들을개발하고연구비후원조직을설득하며모델생물‘제브라피시’를연구했다.열정적이고끈질기게수행한이과학자덕에수천명의연구자가제브라피시를통해인간의유전질환연구를하고있다.한과학자의포기없는끈질김으로제브라피시는강력한유전학적도구를갖춘모델생물로재탄생했다.(16장제브라피시)
-드라마틱한반전의주인공,집쥐온갖더러운이미지를대표하고,흑사병과같은전염병의주요한생물이라여겨졌던‘집쥐’.그런집쥐가한때과학자에게가장사랑받는모델생물,근대의학의영웅으로재탄생하는드라마틱한반전을겪은주인공이되었다!그과정에는노동자들에게비극적인이념테일러리즘과,생물학의슬픈과오우생학과,여성에대한과학계의차별이스며들어있다.(17장집쥐)

내일의생물학,과학,그리고사회에던지는제언!
모델생물연구에담긴과학적사유

“솔직히‘한과학자의고민을담은국내저서중에서아마이만한글도없을것이다’라는자찬은인정할만하다.”_김사열(경북대학교생명과학부교수)

저자는모델생물에얽힌다양한이야기를독자에게전하는것으로그치지않는다.과학적사유를통해사회에첨예한제언을던진다.한국사회에시사하는바가큰정치적,사회적이슈를다루며과학자의눈으로사회에드리운그늘을비춘다.영장류연구이야기에서더나아가인간배아의유전자편집에얽혀있는과학계내부의문제점을다루고,(14장영장류)여러모델생물중에서도생쥐가대부분의과학연구비를독식하며모델생물의다양성을해치고있음을지적한다.(18,19장생쥐)또한포유류의유전체동등성을증명한복제양돌리를통해황우석사태를돌아보고,(23장양)돼지뒤에역설적으로공존하는숭배와혐오의이미지를토대로한국사회의극단적인정치적이념대립을꼬집으며비판한다.(24장돼지)또박정희정권시절의통일벼,희농1호등유신의잔재를다루며과학의전면에등장했던정치적수사와과대포장,그에따른치열한암투를논한다.(25장벼)책의말미에는인간과과학자를새로운모델생물이자곧사라질모델생물로넣어과학자와생물학,과학이앞으로나아가야할방향에대해진지한질문을던지면서도희망을놓지않는다.(29장인간과과학자)생물학이의학에종속된의생명과학의시대를지나미래의다윈들이다양한모델생물을찾아모험을떠날때까지,그중심엔여전히선택된자연,즉모델생물이있다.