사피엔스의 깊은 역사 : 과학이 들려주는 138억 년 이야기

사피엔스의 깊은 역사 : 과학이 들려주는 138억 년 이야기

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Description
태초의 우주에서 현재의 ‘나’로 이어지는
138억 년 우주와 인간의 깊은 역사
융합과학 분야에서 다양한 지원과 활동을 해오고 있는 유미과학재단의 송만호 이사장과 2021년 과학기술정보통신부 올해의 책 《과학오디세이-유니버스&라이프》의 저자 안중호 교수가 과학 초심자와 청소년을 위해 138억 년 우주의 역사를 추적하며 우리 인간이 어떻게 출현하게 되었고 또 어디로 향하고 있는지 안내한다. 저자들은 ‘우리는 어디에서 와서 어디로 향하고 있는 것일까?’라는 우리의 근원을 묻는 질문에 답하기 위해서는 단편적이고 파편화된 과학 지식을 넘어 138억 년의 우주의 역사를 바라봐야 한다고 강조한다. 과학의 높은 장벽인 난해한 개념과 수식을 최대한 배제하고 접근성 높은 설명과 융합과학의 관점에서 빅뱅과 우리 사이를 한줄기 이야기로 엮어낸다. 저자들의 안내에 따라 빅뱅과 우리 사이를 잇는 수많은 탄생과 소멸, 생과 죽음을 마주하다 보면 우리가 얼마나 작고 연약한 존재인지 실감하게 된다. 이는 나와 나를 둘러싼 세상에 대한 이해뿐 아니라 내가 속한 지구를 위해 내가 해야 할 일이 무엇인지 성찰하도록 이끈다.

저자

송만호,안중호

저자:송만호
유미과학문화재단의이사장으로건강한사회를만드는일에작은보탬이되고자2014년유미과학문화재단을설립했다.젊은세대와학생들이창의적인인재로거듭나길바라는마음으로융합과학분야에서다양한활동과지원을해오고있다.서울대학교철학과를나와30여년동안변리사로활동했고유미특허법인의대표변리사를역임했다.

저자:안중호
성균관대학교금속공학과를졸업하고벨기에루뱅대학교금속물리연구소에서석사및박사학위를받았다.호주연구재단(ARC)의연구프로그램펠로,안동대학교공과대학장,한국분말재료학회회장을역임했으며현재는안동대학교명예교수로과학대중화를위해활동하고있다.지은책으로는우주,물질,시공간,생명,인간,마음을다룬《과학오디세이-유니버스》,《과학오디세이-라이프》가있으며2021년과학기술정보통신부와한국과학창의재단의올해의도서로선정된바있다.

목차

들어가며ㆍ8

1장빅뱅의수소와생명의원료들
푸른구슬·19
빅뱅-우리가보는우주의시작·21
차갑게식어가는우주·25
수소-모든원자의어머니·26
우리는모두별의자손이다·31
폭발하는별과무거운원소들·34
화학의탄생·36
-첫번째여행을마치며·39

2장지구,생명의요람
스타의탄생·44
골디락스와여덟마리곰·49
알맞은크기의지구·51
적당한태양의크기·53
달의탄생·56
분위기좋은지구·60
1000년동안내린비·62
-두번째여행을마치며·65

3장육지의탄생
땅덩어리를움직이는동력,맨틀대류·72
육지의형성·76
바다의확장·81
모이고흩어지는초대륙·90
-세번째여행을마치며·94

4장생명의탄생
생명의기본단위,‘세포’·100
실험실에서생명의물질을합성하다!·102
닭이먼저냐달걀이먼저냐?·104
생명은어디에서탄생했을까?·110
모든생물의첫조상·113
-네번째여행을마치며·115

5장지구환경과생태계의리모델링
혁명아-시아노박테리아·120
산소의급격한증가가바꾸어놓은지구의모습·126
제2의생명탄생-진핵생물의출현·130
지구와냉온탕을오갔던기후·135
제3의생명-다세포생물의출현·139
-다섯번째여행을마치며·141

6장생물의모양갖추기,고생대
복잡한몸체를위한기초작업·146
캄브리아기생명대폭발·149
잡아먹느냐먹히느냐?·152
식물의상륙·156
동물의상륙·160
-여섯번째여행을마치며·163

7장단련되는동물들,중생대
크게번성하는동물들·168
탄소의순환·172
고대동물의톱스타,공룡·178
원시포유류의출현·183
꽃피는속씨식물의출현·184
-일곱번째여행을마치며·187

8장멸종과진화
멸종은왜일어나는가?·192
지구역사에서가장참혹했던페름기대멸종·194
백악기의대멸종·199
진화의여러갈래·205
-여덟번째여행을마치며·214

9장포유류번성과영장류의출현
신생대의지각변동과기후·220
신생대의주인공,포유류·228
포유류먹이사슬의뿌리-속씨식물·230
영장류의성공과유인원의등장·235
-아홉번째여행을마치며·241

10장생명의본질(I)
생명이가지는2대특징·246
생물은양분과구성분자들을어디서얻을까?·250
생물이에너지를얻는방법·253
자손퍼뜨리기·258
체세포와생식세포·262
-열번째여행을마치며·265

11장생명의본질(II)
DNA와게놈·270
유전자란무엇인가?·275
생물의발생과이보디보·278
후성유전·282
복제와전사-설명서와작업메모지·286
분자생물학의중심원리·292
-열한번째여행을마치며·299

12장동물과뇌
뇌는왜출현했을까?·304
척추동물의뇌·309
복잡하고고성능인인간의뇌·313
감정과기억·319
뇌는어떻게정보를전달하는가?·324
네트워크로서의뇌-미세조정과가지치기·329
-열두번째여행을마치며·334

13장호모사피엔스의출현
인류의요람,동아프리카·340
호모의탄생과정·348
호모의외형적특징들·355
호모의행동적특징-협동과사회성·360
모든인류가가까운친척인이유·365
호모사피엔스의전대륙확산·368
-열세번째여행을마치며·372

14장인류,성공의빛과그림자
집단지능·378
추상과상징,그리고문장언어·383
집단의대형화,고밀도화·393
가속되는집단화·396
문화의유전자·401
성공의빛과그림자·404
인류와미래·409

나가며·414
각장의요약·418
참고문헌·423
도판출처·429
찾아보기·431
접기

출판사 서평

파편화된지식을넘어통합과학으로
우주의역사를통해인간의의미를묻다

“우리는누구이고어디에서와서어디로가고있는걸까?”누구나한번쯤던져봤을이근원적인질문은오랜기간종교와철학의영역이었다.종교와철학이우리를이해하는데적지않은역할을했다는점은부정할수없지만분명한계도존재했다.무엇보다이들은시대와문화,개인의신념에따라주장하는바가달랐다.물론얼마전까지과학도상황은크게다르지않았다.우리는100년전까지만해도우리우주에대해아는바가거의없었다.하지만21세기에들어서과학의폭발적인발전은객관적사실에근거해우리인간과우주에대해놀라운이야기들을들려주고있다.
2014년유미과학재단을설립해청소년과일반인의‘과학하기’와‘과학이해하기’를우리사회에널리전파하고자힘써온송만호이사장과빅히스토리의관점에서우리우주와생명을다룬2021년과학기술정보통신부및한국과학창의재단올해의책《과학오디세이-유니버스&라이프》의저자안중호교수가분절되고파편화된과학지식을아우르는통합과학의관점으로우주의탄생에서현생인류호모사피엔스까지이어지는장구한이야기를들려준다.이들은우리를진정으로이해하기위해서는백뱅이후138억년의역사를과학으로읽어야한다고강조하며우주와물질을설명하는물리,물질들이결합하는원리를설명하는화학,생명이탄생하고작동하는방식을설명하는생물학,지구의환경을설명하는지구과학을날실과씨실로엮어태초의우주에서현재의‘나’로이어지는놀라운관계의연속성을드러낸다.
이장구한여행을함께하다보면‘우리모두가왜별의자손인지’‘우리가어떻게시아노박테리아에빚을지고있는지’‘침팬지와인류가어떻게공통조상에서분기한것인지’와같은질문에답하며‘우리가어디에서왔고또어디로가고있는지’에점차다가갈수있다.방대한시간을다루지만최대한어려운개념과서술,수식을피하고누구나접근가능한설명을하고있다는점에서과학초심자와미래를꿈꾸는학생들을위한책이라고할수있다.

138억년우주의시간이1년의달력이라면
우주달력을통해본관계의연쇄들

138억년이라는우주의시간은인간의시간감각으로는좀처럼그규모를가늠하기쉽지않다.지구에서일어난지질학적시간도아득한데하물며우주의시간은어떠할까.저자들은138억년이라는우주의시간을1년의달력으로축약해영겁과같은시간에가려져좀처럼드러나지않았던존재들의관계를선명하게드러내고자했다.
우리의시간감각으로는현생인류가등장한약25만년전은무척이나긴시간이다.채한세기를살지못하는우리에게는아마당연한일일것이다.그럼우주달력에서우리인류는언제쯤출현했을까?놀랍게도우리인류는한해의마지막인12월31일23시50분에등장했고지금의우리를있게한인류의전대륙확산은7분후인23시57분에일어났다.우리는종종자신이우주의중심인것처럼행동할때가많지만우주달력을통해보면우리는이제야막출현한햇병아리에지나지않는다.공간적규모와더불어시간적규모에서도우리는우주의먼지에지나지않을수있다.우주달력이드러내는우주적규모의관계들은우리가누구이고또어디에있는지더깊이고민하도록이끈다.
빅뱅으로우주가시작된1월에서출발해원시별이탄생한2월,태양계와지구가탄생하고지구에첫생명체가탄생한9월,진핵생물이출현한11월과현생인류가탄생한12월까지시간여행을하다보면우주의달력의시간이거대한탄생과소멸,생과죽음의반복이라는것그리고현재의우리도어떠한탄생과소멸사이에놓인사건,그중에서도아주작은점에놓여있다는것을실감할수있다.

초심자와청소년을위한
한눈으로보는현대과학의성과들

불과한세기전만해도과학으로설명할수있는것이많지않았다.그러나지구와우주의역사를통합과학의관점으로설명할수있는지금,현대과학은얼마만큼발전한걸까.
우주와인간의역사를따라가다보면진화론을제창한찰스다윈,대륙이동설을주장한지구물리학자알프레트베게너,진핵생물이원핵생물인고세균과박테리아가결합해서만들어졌음을밝힌생물학자린마굴리스,DNA의특징을발견한생물학자제임슨왓슨과프랜시스크릭등자연스럽게현대과학의성과와그주역들을만날수있다.
스탠리밀러가몇개의깨끗한무기분자들의반응을통해생명의분자인유기분자들이생성되어첫생명체가탄생했을것이라는사실을실험을통해처음밝혀냈던1953년,그이전까지만해도생명체의몸을구성하는단백질과같은유기분자들이무기분자들의반응을통해만들어질수있다고는생각하지못하던시기였다.밀러의밀러-유리의실험이후많은과학자들이비슷한실험을정교하게발전시키면서2020년,첫생명체는밀러가밝혔던깨끗한분자가아니라다양한분자들이마구섞인복잡한분자들에의해탄생했다는사실이밝혀졌다.과학의발전으로더정확한사실이드러난것이다.
이외에도찰스다윈이비글호를탐험하며직접관찰한것을토대로입증한자연선택기반의진화학이멘델의유전법칙을만나현대의진화유전학의구심점이되고,이후후성유전학을통해음식,습관,주변환경등후천적인변화에의해서도유전형질의변화를설명할수있게된과정은19세기에서21세기에걸친과학의발전을단번에그려나갈수있는대목이다.
이렇듯저자는과학의개념이나과학이이룬성과를분리하지않고역사의맥락안에서쉽게이해할수있도록써내려가과학을처음접하는학생이나사람들도어렵지않게과학에다가갈수있도록한다.

“우리종은좀더겸허해질필요가있다”
관계가드러내는인간중심주의의편협성과인류의미래

기후위기,쓰레기로넘쳐나는바닷속,사라져가는동식물...지구의위기는곧우리의위기다.우리는지난몇년에걸쳐바이러스로위기에내몰리고서야비로소실감했다.역병은인간의역사속에늘존재했다.많은사람들이죽고남은사람들이생존해나갔다.하지만코로나바이러스를통해지구가우리에게보내는경종은그어느때보다절박하게느껴진다.인간의역사는우주의역사138억년,지구의역사46억년에비하면고작30만년에불과하다.인간이있기전지구에서살아가는생물종도멸종과생존을수없이반복했지만이는소행성과의충돌,빙하기로인한기온의변화등자연원리에의해수천만년에서수억년에걸쳐일어난멸종이었다.그에비하면인간이출현한이후산업화를포함해인간중심으로일어난자원의무분별한사용,가축동물의사육과학살로인한지구생태계파괴는짧은시간동안에도불구하고‘인류세’라는오명을남길만큼그영향이실로막대하다.
위기에내몰린지구,그안에서살아가는인간,우리는앞으로어떤방향을나아가야할까?
이책은호모사피엔스의눈부신성공을다루며수많은우연과필연이맞닿아탄생하게된현생인류의발전과정을밀도있게다룬다.하지만이것이우리가지구에서절대적으로높은우위에있다는것을말하려는것이아니다.오히려현재우리가누리는이모든것들은인간의힘만으로불가능했다는것을보여주기위함이다.
추상적사고와언어를바탕으로높은지능을가진우리는이제생존본능으로만살아가던일차원적인방식을버리고고도화된지능을활용하여인류뿐만아니라지구의생태계가함께건강하게작동할수있는방식으로나아가야한다.이는인류세로인해위기를맞게된기후변화와지구생태계를보존하기위한것이자우리후세대의미래를위한일이기도하다.이과정에서과학기술도인공지능이나유전자조작기술처럼인류의편리를위한것에서머물지않고,지구생태계와인류가함께지속가능한공존에도움이되는방향으로발전되어야한다.그것이우리의선조들이남겨준고차원의지능과정신활동의진정한쓸모가아닐까.더나아가인류뿐만아니라우리의모태인지구,더나아가우주의한점으로시작된별들의자손으로서우리가할수있는최선의길일것이다.