이고은
서울대학교응용생물화학부를졸업하고,같은학교대학원농생명공학부에서‘식물형질전환’을주제로석사학위를받았다.대학원을졸업한뒤,킴벌리클라크아시아이노베이션센터와미래에셋대우에서생명공학과관련된여러업무를맡아일했다.뒤늦게교사의꿈을갖게되어다시서울대학교생물교육과에들어가공부했다.지금은경기도에서중고등학교생물교사로학생들을만나고있다.학생들에게수업시간에못다한재미난생명과학이야기들을들려주고싶어서쓴『생명과학뉴스를말씀드립니다』로제10회창비청소년도서상을받았다.
들어가며
1부__내몸에서출발하는알쏭달쏭생명과학지식
1장__백신,우리에게방패인가위협인가:코로나19백신맞으면좀비된다?
2장__실험대에놓인연구윤리,임상시험:20년전에죽은엄마와마주한딸
3장__출산,과학기술로새롭게정의되다:부모가되는데결혼이필수일까?
4장__장기이식을둘러싼희망과욕심:돼지심장으로살다간남자
5장__두번째삶을향한꿈,냉동인간:암으로숨진아내를얼리다
PowerUp!용어정리
2부__공존과공생사이아슬아슬생명과학기술
6장__‘살아있는화석’투구게가위험하다:강제헌혈로고통받는투구게
7장__마스카라와샴푸에얼룩진동물의눈물:실험실토끼들에게무슨일이?
8장__품종개량,어디까지바꿀것인가:야생바나나를지켜라!
9장__신비롭지만슬픈하양,알비노:집단따돌림을당한새끼캥거루
10장__유전자가위,생명을마구재단하다:‘인류의적’을멸종시킬수있다면?
PowerUp!용어정리
3부__우리사회에던지는뜨끈뜨끈생명과학질문
11장__유전자정보시대,득인가실인가:연쇄살인범잡은유전자족보
12장__기술과윤리사이에선생명복제:이별대신복제를선택하는사람들
13장__생체인증,눈동자와손끝으로나를증명하다:쌍둥이자매의놀라운계획
14장__남성과여성,그너머의이야기:27년만에알게된진짜성
15장__노화를극복한미래를꿈꾸다:나이든쥐의기억력이되살아났다!
PowerUp!용어정리
4부__생명과학이전하는아찔아찔지구의미래
16장__내일의먹거리,대체고기와채식:실험실에서만든고기,식탁에오르다
17장__기회일까위기일까?‘지구의냉동고’:영구동토에서5만년된미라출현!
18장__따뜻해지는지구,방황하는생물:지구온난화와함께탄생한피즐리
19장__인류미래를위해종자를지키다:전쟁으로위협받는씨앗은행
20장__지금,모두를위한탄소중립:10년뒤에는산호가멸종한다?
PowerUp!용어정리
박제된지식을넘어
교과서를찢고나온생명과학,
최신이슈와만나내삶에와닿다!
이젠수능만점자조차“교과서위주로공부했습니다!”라는말을하지않는다지만,교과학습의기본은여전히교과서다.그런데학교현장의실제모습은어떨까?각종입시일정에쫓겨수업진도나가기에여념이없는교실,시험에나올법한키워드위주로훑고달달외기바쁜암기식공부,이마저도포기한채엎드려서고개를들지않는학생들….‘교과서속지식’이‘내삶’과동떨어져있다고느끼기에발생한슬픈현상일테다.
현직중고등학교생물교사인저자는그런현실을무척안타까워한다.수능과학탐구영역에직접연계되는생명과학I,생명과학II말고도통합과학,과학탐구실험,생활과과학,환경등의여러교과목을가르치는생물교사로서이모든과목이우리삶에‘필수적인’주제를담고있음을알기때문이다.바쁜수업시간을쪼개어재미난생명과학이야기를전하려고노력하지만,그조차한계에부닥치기일쑤다.학생들의눈빛이반짝이는시간은아주잠시뿐,나가야할진도는아직산더미다.‘현대민주시민’을길러내는교사와‘입시준비’라는피할수없는현실을마주한교사사이에서오늘도고군분투할따름이다.
교과서속키워드가삶과는동떨어진,단순히암기할재료로여겨지는현실에서어떻게하면흥미로운생명과학이야기를더많은학생에게전할수있을까?저자의고민은여기서시작됐다.생각에생각을거듭한끝에찾은해답은바로‘뉴스’.그렇게탄생한『특종!생명과학뉴스』는교과서속필수개념과최신이슈를소개하며생명과학을더가까이,더깊이‘내삶의이야기’로연결한다.
토끼가피눈물흘리는게나때문이라고?
똥먹은쥐가젊어졌다고?
최신뉴스에서발견한생명과학키워드20가지
『특종!생명과학뉴스』는총4부,20장으로구성된다.각장의글은시선을끄는솔깃한뉴스로문을연다.모두지난10여년동안실제로보도된언론기사를참고해구성한실화다.
1부「내몸에서출발하는알쏭달쏭생명과학지식」에선인체를둘러싼생명과학이슈를과학지식과함께풀어낸다.자궁경부암으로치료받던아프리카계미국인여성헨리에타랙스의신체조직에서‘불멸의세포’가탄생했다는이야기로과거임상시험의문제점을짚고,1930년대부터40년간이어진터스키기매독실험과2005년불거진황우석사건을통해기관생명윤리위원회운영의중요성을전한다(2장).또한돼지심장을이식받은미국인남성의사례로출발해장기이식의역사,DNA재조합기술로태어난‘구세주아기’,인체장기를만들어쓰는3D바이오프린팅등을소개하고인공장기시대가펼쳐질미래까지내다보며몸의재생을둘러싼생각거리를던진다(4장).
2부「공존과공생사이아슬아슬생명과학기술」은인간생명에서시선을넓혀동식물의생명까지주목한다.오늘날과학기술이생명을어떻게다루게됐는지,더나은공생을위해우리가할일은무엇인지알수있다.좁은상자에갇혀3,000회가량강제로마스카라를발라야하는실험실토끼와끊임없이샴푸칠을당하는비글의삶,이대로괜찮은걸까?저자는우리에게조건반사현상으로잘알려진‘파블로프의개실험’에숨은이야기와탈리도마이드부작용사건을통해동물실험의문제점,윤리적소비의실천방법까지제시한다(7장).또온몸이하얀캥거루가무리에서따돌림을당했다는이야기로시작해백색증의발병원인부터알비노동물을포획하고번식시키려는인간의욕심,백색증을앓는사람들의사례까지설득력있게풀어낸다(9장).겉모습이다른존재들을따돌림이나숭배,혹은정복의대상으로바라보는시선을비판하는대목은더나은공동체를지향하는저자의마음이오롯이드러나는지점이다.
3부「우리사회에던지는뜨끈뜨끈생명과학질문」에선좀더논쟁적인주제를던진다.유전자와생체정보를이용한과학기술에얽힌개인정보및인권문제,노화를‘치료’하려는풍조를둘러싼사회적양극화와생명의물질화등다채로운토론거리를제공한다.생명복제와관련해서는반려동물복제서비스이야기에서출발해세계최초의복제동물인복제양돌리의탄생,스타경찰견을복제한중국의사례,멸종한털매머드를부활시키려는원대한계획까지다양한연구가소개된다.한편동물복제에필연적으로수반되는윤리문제도짚는다.그리고인간복제가금지된까닭과‘완벽한복제’가불가능한이유역시살핀다(12장).27년동안여성으로살아온사람의진짜성이‘남성’으로밝혀졌다는놀라운소식도있다.남자와여자를구분하는생물학적기준을알아보고,육상선수캐스터세메냐의사례를통해제3의성을지닌이들의삶에귀기울인다(14장).
4부「생명과학이전하는아찔아찔지구의미래」에선지구라는거대한생명체가맞닥뜨린위태로운현실을짚는다.내몸에서시작해이웃과동식물,지구까지이르는생명과학의시선을한눈에조망할수있다.영구동토에서5만년된동물미라가발견됐다는뉴스로문을연이야기는코끼리상아를대체하기위해시베리아를누비며매머드사체를찾아다니는사냥꾼들의사례부터영구동토가녹으면서발생할무시무시한경고까지,지구곳곳을오가면서급박하게전개된다(17장).지구온난화가인류에게얼마나치명적인영향을미칠수있는지를여실히드러내는서술이다.우크라이나와러시아의씨앗은행이야기를통해선전쟁이인류와동식물에얼마나악영향을끼치는지알려준다(19장).
각부끝에는「PowerUp!용어정리」를배치해본문에제시된주요개념을정리할수있도록구성했다.중학교‘과학’과고등학교‘통합과학’,‘과학탐구실험’,‘생명과학I’,‘생명과학II’,‘생활과과학’,‘환경’,‘생활과윤리’등의관련단원과연계해읽는다면학습에도상당한도움이된다.
생명＋과학＋사회＋미래
윤리＋대안＋해법＋고민
내몸에서출발해다른존재를향하는공존의과학!
「들어가며」에서저자는집필이유를분명하게밝힌다.특히기존사회윤리규범과법적규제가빠르게발전하는과학기술의속도를못따라가고있다면서,과학기술은어느특정한집단에만영향을미치지않는다고강조한다.과학기술은현재를살아가는우리에게‘모두’영향을주므로,올바르게가치판단을해서사회적합의와의사결정과정에모든이가골고루참여할수있어야한다는지적이다.
“우리학생들이생명과학개념을정확히이해함으로써그과정에서소외되지않기를바라는마음으로이책을썼습니다.”
저자의바람처럼,현대민주시민으로살아갈청소년이『특종!생명과학뉴스』를통해생명과학개념과기술을정확히이해하고주체적으로사고하길기원한다.재미나고흥미로운20가지이야기로더가까이,더깊이생명과학을내삶으로만나보자!
책속에서
일반적으로인체조직에서떼어낸세포는몸밖에서배양시최대50회가량분열하고죽습니다.그당시과학계에선인체와질병에관한연구를위해사람의세포를인공배양하려는시도가이어졌지만,번번이실패했어요.
하지만가이가배양해낸헬라세포는달랐답니다.강력한증식능력을지닌이암세포는인체밖에서도영양분만적절히공급해주면끝없이분열했거든요.
---「2장__실험대에놓인연구윤리,임상시험」중에서
하지만오늘날,무엇보다투구게를가장위협하는존재가있습니다.바로코로나19예요.혹시투구게도인간처럼코로나19에감염되냐고요?
그게아니라,지구를혼란에빠뜨린코로나19의백신을생산하는데투구게혈액을이용한LAL검사법이쓰이기때문이에요.전세계의제약회사가경쟁적으로코로나19백신개발에집중하면서이미엄청난양의투구게피가사용됐습니다.개발이끝난백신을대량생산하는과정에서도다시어마어마한양의투구게혈액이뽑혔고요.
---「6장__‘살아있는화석’투구게가위험하다」중에서
생물의유전적성질을인간이원하는방향으로바꿔신품종을만들어내는일을‘품종개량’이라고부릅니다.우리가먹는과일과채소는대부분품종개량을거쳐탄생했죠.사람들은야생식물을개량해서먹기편하도록씨앗을없애고,과육이나영양성분을풍부하게만들었어요.화훼산업분야에서도품종개량으로꽃의크기를키우거나다양한빛깔의꽃을개발했습니다.
품종개량에는여러가지방법이쓰여요.전통적인품종개량은원하는형질을지닌생물들을선별해이들사이에서자손을얻고,그자손들가운데또다시선별한개체들로부터자손을얻어번식시키는방식이죠.
때로는우연히발생한돌연변이를활용하기도합니다.원래야생바나나열매엔큰씨가들어있는데,씨없는돌연변이개체가나오자이를증식해서씨없는바나나를만들어낸것처럼요.최근엔방사선·화학약품을이용해인위적으로돌연변이를일으키거나재조합DNA기술로원하는생물을만들어요.
---「8장__품종개량,어디까지바꿀것인가」중에서
백색증은유전자변이때문에멜라닌을몸에서합성하지못해발생합니다.멜라닌은눈과털,피부등에존재하는갈색·검은색의색소죠.동물의눈색깔,털빛,피부색은이것의양에따라결정됩니다.또멜라닌은자외선이피부로침투하는것을막음으로써몸을햇볕에서보호하는역할도해요.
그런데백색증을겪는동물들은멜라닌을제대로만들어낼수없어서털과피부가하얀색을띱니다.멜라닌부족으로홍채가투명한탓에피가고스란히비쳐서눈이빨갛기도하죠.이처럼백색증때문에하얀몸을지닌개체들을가리켜‘알비노’(albino)라고불러요.‘하얗다’는의미의라틴어‘알부스’(albus)에서유래한이름입니다.
---「9장__신비롭지만슬픈하양,알비노」중에서
특히인간을대상으로한유전체편집실험은그목적과방식에따라커다란논란을낳기도해요.2018년11월중국남방과기대(SUSTech)의생물학교수이던허젠쿠이[賀建奎]는‘유전자가위를사용해후천면역결핍증후군에걸리지않는유전체편집아기를세계최초로탄생시켰다’고발표했습니다.후천면역결핍증후군의원인이되는인간면역결핍바이러스(HIV)에저항성을갖출수있도록배아상태의쌍둥이유전체를편집했다는것이죠.
---「10장__유전자가위,생명을마구재단하다」중에서
미국연방수사국(FBI)은1990년에시범프로젝트로시작해서1998년‘통합DNA색인시스템’(COmbinedDNAIndexSystem,CODIS)이라는국가수준의데이터베이스를구축했어요.사건현장에서발견한것과실종자,유죄판결을받은범죄자의DNA정보를관리하기위해서였죠.그런데아쉽게도1970·1980년대캘리포니아주일대에서연쇄살인을저지른범인의정보는여기에나타나지않았습니다.
시간이흘러경찰은뜻밖의곳에서해결책을찾게돼요.스스로자기DNA정보를올려서뿌리와친척을찾는유전자족보온라인서비스가마침유행했거든요.거기에올라온정보와사건현장에서찾은DNA를비교하면실마리를얻을지도모른다고생각한거예요.
경찰은유전자족보온라인서비스에범인의DNA정보를올린뒤혈통관계가있는인물을하나씩추려나갔습니다.이들을연결해추적한끝에,마침내극악무도한연쇄살인범조지프제임스디앤젤로(JosephJamesDeAngelo)를찾아냈답니다.
---「11장__유전자정보시대,득인가실인가」중에서
임신후8주가지나면태아의몸에선남성생식기관·여성생식기관의기초적형태가성별과관계없이모두나타나기시작해요.그뒤남자아이는Y염색체의SRY유전자가발현하며남성생식기관이발달하고,여성생식기관은퇴화하죠.여자아이는SRY유전자가없어서남성생식기관이더형성되지못한채사라지며,여성생식기관만발달하고요.한마디로태아는SRY유전자가발현하면남성생식기관을갖추고,발현하지않으면여성생식기관을지닙니다.
하지만염색체XY를지닌태아에게서SRY유전자가제대로발현하지않는다면,이아이는여성생식기관을갖춘채로태어날수있어요.그리고생식기관에서에스트로겐(estrogen)이분비됨에따라,자라나며얼굴생김새나체형이여자처럼발달하겠죠.
---「14장__남성과여성,그너머의이야기」중에서
2009년제작된영화[더소우:해빙](TheThaw)은바로그런문제를다룹니다.지구온난화로빙하가녹으면서2만년전에죽은것으로추정되는매머드가살과털을간직한채로발견되죠.북극곰은이것들을뜯어먹은뒤알수없는이유로죽고요.
과학자들은원인을조사하기위해북극곰사체를연구소로옮기지만,그뒤연구소의사람들도온몸에붉은얼룩점이생기며차례로쓰러져죽게됩니다.사실이는매머드에게기생하던고대곤충이해동된알에서깨어나며북극곰과사람들몸속에침투한결과였죠.과학자들은고대곤충을제거하려고연구소를폐쇄한다음불을질러요.그러나대도시근처어느호숫가에떨어져죽은새의몸에서또다시고대곤충이발견되며영화는끝납니다.
단순히영화속상상일뿐인걸까요?
---「17장__기회일까위기일까?‘지구의냉동고’」중에서