작고 거대한 것들의 과학 : 생명의 역사를 읽는 넓고 깊은 시선

김홍표

저자:김홍표
서울대학교약학대학약학과를졸업하고동대학원에서석사학위와박사학위를받았다.현재아주대학교약학대학교수이다.국립보건원박사후연구원과인하대의과대학연구교수를지냈으며피츠버그의과대학,하버드의과대학에서연구했다.천연물화학,헴생물학,바이오활성가스생물학,자기소화,면역학과관련된여러편의논문을썼다.한국연구재단이톰슨로이터DB의피인용상위10%논문을대상으로분석한조사에서‘2009~2014년한국인기초과학상위연구자’로의학(4위),약학(3위)두분야에이름을올렸다.
연구ㆍ관심분야는기초생물학과진화생물학,진화의학이다.생물학의영역에‘시간’,특히지질학적시간이라는매개변수를넣고세상과거기곁들어살아가는크고작은생명체를연구ㆍ공부하고있다.생물학을화학,지구과학,물리학과통합해바라보려한다.작고평범한것에서출발해자연혹은생명의법칙에이르는과학공부와글쓰기를지향한다.그런마음에서2017년부터경향신문에‘김홍표의과학한귀퉁이’칼럼을연재하고있다.평범한것들이더이상평범하지않아보일때까지공부하고싶은바람이있다.
지은책으로『작고거대한것들의과학』,『가장먼저증명한것들의과학』,『김홍표의크리스퍼혁명』,『먹고사는것의생물학』,『산소와그경쟁자들』이있고,옮긴책으로『진화하는물』,『내안의바다,콩팥』,『인간과동물의감정표현』등이있다.

|들어가며|경계없는질문을위한과학하기5

1부.아름답고귀한:원소의삶
생물학제1법칙은‘고귀함’17
모든세포는세포로부터23
산소와숨쉬기28
포유동물의사치스러움33
낮의길이38
봄은꿈이다42
하루한끼47
길가메시프로젝트53
45억년58
3억년묵은원소를마구쓰다62
바다소에서곡물까지,인간이만든위기67

2부.세상을아우르며보기:동물살이의곤고함
어제와오늘,인간의식단77
선지를먹는다는것은81
1.5킬로그램,간의무거운존재감86
방광은왜거기에있게됐을까91
귀지의생물학95
손가락지문의생물학적기능101
인간의치아와상어의치아106
코딱지의세계110
피부의‘점’은생명체의역사115
털잃은인류,언제부터옷을입었을까119
산소와함께살기123
호모바커스128

3부.닫힌지구,열린지구:식물,하늘을향해대기속으로
잎없이꽃을피운다는것은139
꽃도광합성을한다143
나무는죽음을품고산다148
정온식물153
도토리157
단풍이붉은이유164
사과의씨앗이이야기하는것169
탄소를먹다174
식물,여전히미지의세계180
고무의발견과하나뿐인지구184

4부.인간과함께할미시의세상:작은것들을위한생물학
‘바이러스스나이퍼’크리스퍼193
바이러스와인간197
바이러스를위한변명205
기침210
엄마가물려준미토콘드리아214
굶주린인간세포의생존본능218
매미와미생물공생체224
자리를지키다,빼앗다228
폭염에서우리를구할자,드라큘라233
생체모방학과인류의생물학적겸손함238
오징어와반딧불,두얼굴의기체241
미세플라스틱의거대한세계246
사막도푸르게할인공광합성과세균251

|참고문헌및덧붙이는글|257

우리는자연과세상을어떻게이해하는가?
인간과과학사이,우리를둘러싼세상을다시보게하는과학에세이!
일상곳곳에숨어있는생명의경이로움에대하여
귀지,춘곤증,코딱지,피부의점,땀,방광,손가락지문,바이러스등,작고사소한것에서시작해생명의원리와지구상에존재하는것들의연결을이야기하는과학에세이,『작고거대한것들의과학』이출간되었다.지극히평범하고사소해사람들이쉬이주목하지않는소재부터현미경으로나볼수있는아주작은크기의세포나미생물까지,그리고너무나거대해서그존재감을잘헤아리지못하는원소,물,공기같은물질에서장구한지구?생명의역사까지,과학을읽는넓고깊은시선을만나본다.
아주대학교약학대학교수로재직중인김홍표저자는천연물화학,헴생물학,바이오활성가스,자기소화등생물학분야에서활발한연구를진행해온과학자다.또한좀더대중적인언어로과학이야기를전하기위해과학책집필과번역,그리고과학칼럼글쓰기까지활동의폭을넓혀왔다.과학지식을삶의차원으로성찰하는저자의글은그특유의따스한시선과통찰로주목을받아왔다.이책은‘김홍표의과학한귀퉁이’라는제목으로3년여간신문칼럼에서선보인글들을모아가지런히배열하고보강해한권의책으로엮은것이다.

과학을한다는것은무엇인가?저자는우리주변의움직임,현상을따져보면곳곳이의문투성이라고말한다.손톱,지문,털,땀등우리몸구석구석이나,자동차가달리는도로옆가장자리나무둥치곳곳에답을기다리는질문들이가득하다.책에는사소한의문이나질문에서시작해자연혹은생명의법칙에이르는과정이네다섯페이지정도의길지않은분량에섬세하게그려진다.
때로는확대경으로미세한작은부분까지파고들어보거나,아주멀리물러나거대한지구의시간과공간감으로생명을바라보는저자의시선은미처연결성을깨닫지못했던나아닌다른존재들과조우하도록우리를이끈다.1부는세상을이루는원소의삶,2부는동물살이의곤고함,3부는푸르른지구의강력한거주자식물,4부는바이러스,세균같은작지만큰존재들을주제로46편의글을모았다.참고문헌및덧붙이는글에서는동시대에활동하는전세계과학자들의흥미로운연구를정리해실었다.

식물,동물,미생물의삶은가까이연결되어있다!
지구의다른생명체들을생각한다는것
과학의눈으로세상을본다는것은경계없이세상을만나겠다는의지다.밤과낮의차이는무엇일까?식물과동물,미생물은무엇이다르고또무엇이비슷한가?세포밖과안에서는무슨일이일어나는가?책속에는물질과생명,자연현상을오가는과학자의질문이끝없이이어진다.
45억년이라는장구한지질학적시간으로생명을바라보면우리는무엇을이해할수있을까?하루24시간중에서낮의길이에영향을받는것은식물들뿐일까?인간을포함한동물은계절에따라변하는밤낮의길이에영향을받지않는가?지구상의다종다양한생명체는대부분태양에너지에기대어살아가는존재가아니던가?세상을물질과에너지의순환으로파악하고,그원리를탐구해나가다보면식물,동물,미생물의경계는사라진다.
식물의잎뒷면에있는공기구멍인기공을보고대기중이산화탄소의양을걱정하는과학자의시선에서,가을날땅에떨어지는낙엽을보고‘반쯤소화된음식물’이라고이야기하는시선에서,밤을낮처럼환히밝히는인간의활동에서3억년전식물의흔적을읽는시선에서,심장에서전신으로영양분과산소를공급하는우리몸의혈관계가비타민C를함유한채소와과일없이는제대로작동하지못한다고말하는대목에서,지구에태반포유류가등장한것은바이러스의역할이지대했다는대목에서,우리는시간과공간을넘어태양아래존재하는것들의경이로운의존과그엮임에대해생각하게된다.

“식물과동물은서로구분된다.그러나세포안미시공간에서벌어지는생물학적과정은일란성쌍둥이처럼비슷하다.지질과단백질로구성된막을따라전자가흐르는동안양성자기울기가형성된다는사실에서그경계는형체를잃고흐트러진다.따라서식물이식재료로사용하는물과이산화탄소,동물의먹잇감인포도당은화학적경계를넘어하나로수렴된다.인식론수준에서필요한인간지성의경계를세포와생명체들은쉽게넘나든다.세상에는원래그런경계란것자체가존재하지않기때문이다.처음부터그랬듯이,세상은거대한네트워크로하나가된다.”-본문7쪽

작고작은것들로이루어진이거대한세상에서
행복한숨을쉬는인간의길을묻다
‘숨’을쉬는것,‘밥’을먹는것,‘잠’을자는것과같은평범한행위에서길섶의바위와식물,세균,그리고유전하는것들의연쇄고리를생각하는과학자의시선을통해독자들은세상을이해하고,접하는폭이확장되는경험을하게될것이다.“평범한것들이더이상평범하지않아보일때까지연구하고싶다”는저자의바람대로,우리는책을읽어나가며우리를둘러싼세상이쉬이이루어지지않았음을,오랜시간에걸친아름다운네트워크로유지되어왔음을깨닫게된다.자연스레지구의신참자로서주인행세를해온인간의위치도돌아보게된다.작고평범한것에서부터출발해인간존재에대한성찰을불러일으키는글들이세상을인식하는우리의시각을넓혀주기를기대해본다.
코로나19유행과폭염?장마?홍수등이전에는경험해보지못한기후위기를목도하며,우리는‘작은존재’들이전세계적거대한흐름으로우리의일상을바꾸어놓는순간을살아가고있다.“지구에사는한종의생명체로서인간이지켜야할겸손함”을이야기하고싶었다는저자의글이그래서더욱귀하고반갑다.

“생물학에서변치않고오래된것은예외없이귀중한것이다.그러므로인간이스스로고귀하기를원하거든인간보다앞서지구에서숨쉬며살아온다른생명체들도귀히대해야할것이다.소박하나마이책이‘행복한숨을쉬는’인간의길을묻는질문으로거듭났으면좋겠다.”-저자의말