출판사 서평
최초의 세포에서 진화론, 합성생물학까지 신의 영역에 도전하는 생물학의 모든 것
40억 년 전 최초의 세포부터 21세기 생명 창조까지
생명의 과거와 미래로 떠나는 눈부신 지적 탐험!
조나단 스위프?트가 1726년에 쓴 《걸리버 여행기》 중 ‘하늘을 나는 섬나라’ 편에는 상상을 초월하는 실험을 진행하는 라퓨타 사람들의 이야기가 흥미롭게 묘사되어 있다. 오이에서 태양빛을 추출하고, 얼음에 열을 가해 화약을 제조하며, 새끼 양의 몸에 고무 광물의 혼합물을 발라 털이 자라지 않는 양을 번식시키기도 한다. 책 속에 등장하는 실험 장면...
최초의 세포에서 진화론, 합성생물학까지 신의 영역에 도전하는 생물학의 모든 것
40억 년 전 최초의 세포부터 21세기 생명 창조까지
생명의 과거와 미래로 떠나는 눈부신 지적 탐험!
조나단 스위프트가 1726년에 쓴 《걸리버 여행기》 중 ‘하늘을 나는 섬나라’ 편에는 상상을 초월하는 실험을 진행하는 라퓨타 사람들의 이야기가 흥미롭게 묘사되어 있다. 오이에서 태양빛을 추출하고, 얼음에 열을 가해 화약을 제조하며, 새끼 양의 몸에 고무 광물의 혼합물을 발라 털이 자라지 않는 양을 번식시키기도 한다. 책 속에 등장하는 실험 장면은 작품 출간 당시뿐 아니라 최근까지도 비현실적인 황당무개한 실험으로 알려져 있었다. 하지만 그저 놀라운 상상력이라고 생각되었던 ‘거미를 키워 비단을 짜는 아이디어’는 21세기 첨단 바이오 기술로 인해 합성 거미줄 섬유 개발의 성공으로 이어졌다. 인간의 상상이 250여 년 만에 현실로 이루어진 것이다.
영국 과학저널 에서 10여 년간 편집자로 일했으며, 현재 과학 저널리스트이자 과학 프로그램 제작자로 활동 중인 애덤 러더퍼드는 생명의 과거에서 미래로의 탐험을 담은 책 《크리에이션: 생명의 기원과 미래》(중앙북스 펴냄)를 썼다. 이 책은 크게 두 부분으로 구성되어 있다. 먼저 지구에 처음 등장한 최초의 세포 LUCA(루카)를 시작으로 종교의 영향 때문에 누구도 반박하지 못했던 자연발생설을 지나 과거의 이론을 충격적으로 뒤집어버린 찰스 다윈의 진화론까지 설명하는 40억 년의 생명 이야기를 1부 ‘생명의 기원’으로 엮었다. 뒤이어 뜨거운 논쟁과 이슈를 낳고 있는 21세기 생물학인 합성생물학의 모든 것과 신에게 도전하는 행위를 멈추라고 주장하는 반대론자들의 격렬한 목소리를 2부 ‘생명의 미래’에 고스란히 담아냈다.
세포의 발견에서 창조의 재현까지 생명의 역사를 고스란히 담아낸 1부 ‘생명의 기원’
생명의 기원과 생명을 구성하는 기본 단위인 세포를 과학에 근거한 연대기순으로 풀어낸 1부는 기발한 발상으로 포문을 열어 읽는 즐거움과 동시에 향후 궁금증을 자아낸다. 인간의 경우 대략 50조 개의 세포로 이루어져 있고, 지구상에 살았던 생명체들 가운데 열에 아홉은 이미 멸종했다고 저자는 말한다. 또한 지금까지 존재했던 세포의 수는 계산 불가이며, 인류에게 이미 알려진 800여 개 행성과 지구의 차이점이 너무 뚜렷하므로 우리가 살아가는 이 땅은 암석으로 이루어져 있음을 의미하는 ‘지구(Earth)’가 아니라 ‘세포(Cell)’라고 해야 옳다고 주장한다.
저자는 방대한 자료를 바탕으로 한 권의 생물학 바이블을 써내려간다. 1673년 당대 최고의 현미경 제작자였던 안톤 반 레벤후크가 인류 최초로 적혈구, 정자, 박테리아, 단세포 생물과 같은 세포를 발견했지만, 종교적 영향으로 당시 주된 이론이었던 자연발생설의 장벽에 가로막혀 자연선택설의 가능성조차 제기하지 못한 채 200년의 시간이 흘렀음을 밝힌다. 이후 1859년 찰스 다윈의 등장으로 생물학은 진화론이라는 새로운 이론을 적극 수용하기에 이른다. 더불어 DNA, RNA, 아미노산, 게놈 등이 속속 발견되고 최초의 세포 LUCA의 존재가 드러남으로써 비약적인 성장을 거듭하고 있다는 사실을 강조한다. 결국 ‘생명이란 무엇인가?’에 대한 해답을 하나둘씩 내놓게 된 것이다. 이러한 결론에 도달하기까지 이 책에는 생물학, 물리학, 화학, 천문학을 비롯한 수많은 과학 이론이 등장해 백과사전과 같은 방대함을 자랑한다.
신의 영역에 도전하는 합성생물학의 모든 것을 다룬 2부 ‘생명의 미래’
합성생물학은 20세기까지 진행되어 왔던 단순 교배나 유전자 조작의 단계를 넘어 신의 영역에 도전하는 21세기 생물학으로 알려졌다. 저자는 합성생물학이 탄생한 배경에 대해 질병, 환경, 식량과 같이 인간이 직면한 원초적 문제의 해결책이라며 적극 옹호한다. 그리고 이 학문은 학자만이 아니라 일반인에게까지 연구결과를 공개하고, 정기적으로 세계적 규모의 경진대회를 개최하여(2014년 6월에는 국내 고등학생들이 아시아 최초로 대상을 수상하기도 함) 문제점과 해결책을 함께 고민하는 등 대중화에도 힘쓰고 있다고 밝힌다.
이에 따른 반대론자들의 목소리도 빠르게 커지고 있다. 그들은 공개적으로 합성생물학 연구의 실용화에 따른 문제점을 지적하고, 공공연하게 연구 진행을 방해한다. 예를 들어 GM(유전자 변형) 작물 시험장 100여 곳을 파괴하고, GM 식품을 ‘프랑켄푸드’라 불러 부정적으로 언론에 보도하며, 유전자 조작 거미염소인 프레클스를 시작으로 생태계가 파괴되어 재앙이 몰아칠 것이라고 주장하는 등 합성생물학 연구가 활발해질수록 반대론자들의 집단행동은 더욱 과격해지고 있다.
생명 창조의 미스터리를 파헤쳐온 과학의 놀라운 발견을 한 권에 담다!
이 책은 2010년 저자가 제작자 및 해설자로 참여했으며 지 선정 2010년 ‘최고의 과학 프로그램’인 BBC 3부작 다큐멘터리 (2011년 EBS 방송)의 인기에 힘입어 출간되었다. 더불어 “어떻게 하면 생물학적 기술을 목적에 맞게 재설계하고 이용할 수 있을까?”라는 합성생물학의 근원적인 질문에 대한 해답 찾기 과정이 더해져 한 권으로 완성되었다.
“오늘날 인간의 창조력이 자연의 한계를 능가할 수 있음을 보여주는 증거들이 속속 드러나고 있다. 인간은 늘 스스로에게 유리하도록 자연을 각색해왔으며, 진화라고 하는 언어를 이용해 새로운 생명 시스템을 설계하고 조작하고 있다. 영화나 소설에서 그려내는 이야기가 마냥 헛된 것은 아니다”라고 저자는 말한다. 생명의 기원을 면밀히 밝히고서 생물학의 미래 방향성을 명쾌하게 제시하는 이 책의 가치는 무엇보다 현재 인류의 삶에 밀접하게 연결되어 있다는 점이다. 또한 불가능이라고 단정해왔던 모든 생명들이 상상하는 대로 창조될 수 있음을 확인시켜준다. 영국 서리 대학 물리학과 교수인 짐 알칼릴리의 말처럼 “21세기는 생물학의 황금기”임을 여실히 보여주는 책이다.
추천사
“지구의 최초 생명체는 어떤 모습이었을까? 그 후로 40억 년이 지난 지금, 우리가 만든 최초의 합성 생명체는 어떤 모습인가? 영국의 과학 저널 ≪네이처≫지의 저널리스트인 저자는 생명의 자연적 기원에 대한 탐구와 인공적 창조에 대한 성과들을 융합해 한 권의 책에 녹여냈다. 생명의 기원과 진화를 이해한 후 새로운 생명까지 창조할 수 있다면 이는 과학자들에게 꿈같은 일일 것이다. 《크리에이션: 생명의 기원과 미래》는 과학, 역사 그리고 종교를 넘나들며 생명을 이해하고 창조한다는 것이 무엇인지를 매우 격조 있게 다루고 있다. 생명의 과거와 미래에 깊은 관심을 갖고 있는 모든 독자들에게 강력하게 추천한다.”
- 장대익(서울대학교 자유전공학부 교수, 《다윈의 식탁》 저자)
“생명의 기원에 대한 질문과 해답을 찾아가는 책 중 가장 탁월하고 명쾌하다.”
- 브라이언 콕스(맨체스터 대학 물리학과 교수, 《퀀텀 유니버스》 공저)
“합성생물이라는 용어를 넘어 생명 디자이너라는 표현이 어울릴 만큼 우아하고도 위트 넘치게 생명의 모든 것을 한 권에 그려낸다.” - 앨리스 로버츠(버밍엄 대학 과학대중화과정 교수, 《인체 완전판》 저자)
“20세기가 물리학의 시대였다면 21세기는 생물학의 황금기임에 틀림없다. 이번 세기에 이 책이 출간되었으므로.” - 짐 알칼릴리(영국 서리 대학 물리학과 교수)
“맛있는 음식을 한 입 베어 문 듯 바삭거리며, 첫 데이트의 설렘같이 묘한 즐거움을 전하면서 동시에 일말의 과학적 오류도 허용하지 않을 것처럼 생명의 기원과 미래를 정확하게 담아낸다.” - ≪LA 타임스≫
“지구의 최초 생명체는 어떤 모습이었을까? 그 후로 40억 년이 지난 지금, 우리가 만든 최초의 합성 생명체는 어떤 모습인가? 영국의 과학 저널 <네이처>지의 저널리스트인 저자는 생명의 자연적 기원에 대한 탐구와 인공적 창조에 대한 성과들을 융합해 한 권의 책에 녹여냈다. 생명의 기원과 진화를 이해한 후 새로운 생명까지 창조할 수 있다면 이는 과학자들에게 꿈같은 일일 것이다. 《크리에이션: 생명의 기원과 미래》는 과학, 역사 그리고 종교를 넘나들며 생명을 이해하고 창조한다는 것이 무엇인지를 매우 격조 있게 다루고 있다. 생명의 과거와 미래에 깊은 관심을 갖고 있는 모든 독자들에게 강력하게 추천한다.”
- 장대익(서울대학교 자유전공학부 교수, 《다윈의 식탁》 저자)

“생명의 기원에 대한 질문과 해답을 찾아가는 책 중 가장 탁월하고 명쾌하다.”
- 브라이언 콕스(맨체스터 대학 물리학과 교수, 《퀀텀 유니버스》 공저)

“합성생물이라는 용어를 넘어 생명 디자이너라는 표현이 어울릴 만큼 우아하고도 위트 넘치게 생명의 모든 것을 한 권에 그려낸다.” - 앨리스 로버츠(버밍엄 대학 과학대중화과정 교수, 《인체 완전판》 저자)

“20세기가 물리학의 시대였다면 21세기는 생물학의 황금기임에 틀림없다. 이번 세기에 이 책이 출간되었으므로.” - 짐 알칼릴리(영국 서리 대학 물리학과 교수)

“맛있는 음식을 한 입 베어 문 듯 바삭거리며, 첫 데이트의 설렘같이 묘한 즐거움을 전하면서 동시에 일말의 과학적 오류도 허용하지 않을 것처럼 생명의 기원과 미래를 정확하게 담아낸다.” -

“위트 가득한 설명으로 지루할 틈을 주지 않는다. 유전학과 합성생물학에 대한 연구 결과가 이토록 재미있을 줄이야. 심지어 각주마저 또 읽고 싶어진다.” - <퍼블리셔스 위클리>

“문장은 유려하고 내용은 알차다. 과학, 그중에서도 생물학이 이렇게 쉬운지 몰랐다.” - <옵저버>

“오늘날 인류의 삶에 과학은 더없이 중요하다. 이 책은 거기에 특별함까지 더했다.” - <선데이 텔레그래프>

이 책은 크게 두 부분으로 나누어져 있다. 그렇지만 상호 의존적인 밀접한 분야이자 여러 가지 개념들이 복잡하게 얽혀 있는 하나의 숲이기도 하다. 지금 인류는 진화의 초기 단계에서 일어났던 과정들에 대한 깊이 있는 지식뿐만 아니라 생물을 꽤 심오한 단계까지 조작할 수 있는 기술을 보유하고 있다. 그리고 세포들을 분리하고 다시 합성하는 기술 덕분에 역사상 최초의 생명이 지니고 있던 세포들에 대한 지식도 더 많이 알게 되었다. - p. 7

레벤후크는 적혈구, 정자, 박테리아뿐 아니라 독립생활을 하는 단세포 생물을 정확하게 관찰한 최초의 인물이었다. 그러한 단세포 생물들에게 ‘극미동물(animalcules)’이라는 귀여운 이름을 붙여주었고 1670년대에는 마침내 자신이 발견한 것들을 그림으로 그려 런던의 왕립학회에 보냈다. 하지만 왕립학회의 회원들은 회의적이었다. 이유인즉, 학회의 중심이라 할 수 있는 현미경 전문가 로버트 후크에게 템스 강물에서도 그와 똑같은 생물들이 관찰되냐고 자문했지만 첫 관찰에서는 아무것도 발견하지 못했기 때문이다. - p. 32

과학자들은 마지막 운석 대충돌기 동안 칙술루브 운석의 20배가량 되는 지름 160킬로미터 이상의 어마어마한 운석들이 열다섯 개 정도 떨어지면서 지구에 상처를 입혔을 것으로 추정한다. 그중 지름이 300킬로미터를 훌쩍 넘는 것들도 있었다. 3억 년 동안 하늘에서는 거대한 운석우가 쏟아졌고 그중에는 웬만한 섬만큼 큰 것들도 있었다. 당시에 떨어진 수십만 개의 운석들과 비교하면 오늘날 가장 파괴적이라는 핵폭탄도 그저 폭죽에 불과할 것이다. 지구 환경 파괴는 최소한 몇 세기마다 일어났다. 유기체의 서식지라 할 만한 곳들은 수없이 파괴되고 또 파괴되었다. 마지막 운석 대충돌기에 지구가 겪은 가혹한 충격들은 대양을 끓게 하고 대지를 말리고도 남았다. - p. 106

우리 몸의 분자들이 더 안정된 상태(부패)로 떨어지지 않고 질서를 유지하는 과정, 그것이 바로 생명이다. 생명의 모든 과정은 부패를 지속적으로 억제하는 화학반응인 셈이다. 이러한 이유로 원시 수프라는 개념은 틀렸다. 적절한 환경에 적절한 성분들이 있으면 자립적 생명 형태가 발생할 수 있다는 개념은 생명이 ‘평형에서 먼 과정’이라는 근본적인 원리를 무시했기 때문이다. - p. 130

정의는 모호할지언정, 우리는 생명을 보면 한눈에 알아볼 수 있다. 생명은 물리학적이고 화학적이며 생물학적이다. 그렇기 때문에 생명의 기원을 재창조하려는 시도들은 한마디로 재창조 과학인 셈이다. 또한 그렇기 때문에 재창조의 시도들이 논쟁의 도마에 오르기도 한다. 각계의 내로라하는 전문가들이 저마다 최선이라고 생각하는 방법으로 접근하기 때문이다. 생명의 재창조는 생명이 하는 모든 활동들을 이해한 다음, 처음에는 각 활동들을 개별적으로 재창조했다가 가지런히 정렬하여 통합하는 일이다. 각기 다르지만 중요한 특징들, 즉 에너지와 정보, 복제와 대사 그리고 진화라는 특징들과 함께 많은 부분들이 차근차근 진행되고 있다. - p. 191

트랜지스터는 이루 말할 수 없을 만큼 매력적인 시스템이다. 트랜지스터 덕분에 전기가 공급되는 세상이 만들어질 수 있었다. 합성생물학의 중심에도 트랜지스터와 같은 논리와 야망이 있다. 합성생물학의 많은 부품들이 이미 완성되었고 기본적인 회로로 조립된 것들도 있다. 이 용어는 크레이그 벤터의 신시아 연구부터 나중에 설명할 유전자 암호의 재창조에 이르기까지 광범위하게 이용되지만 이 분야가 탄생하고 명맥을 탄탄히 이어가고 있는 것은 공학, 특히 전기공학의 원리를 생물학에 응용하고자 하는 과학자들 덕분이다. - p. 241

바이오브릭, 더 나아가 합성생물학 전반에 내재된 창조성은 그 전신인 유전자 조작 분야와는 차원이 다르다. 물론 창조성의 핵심에는 공학 원리가 있다. 창조성과 공학이라는 두 가지 측면 덕분에 합성생물학은 시작부터 신종 산업혁명이라는 시선을 받았다. 하지만 과학은 문화의 일부로 등장하는 것이지 문화와 동떨어진 것이 아니다. 소유권에 따른 문제에서 살펴보았듯이 이제 이 신생 과학은 과학적 문제나 실용화 문제뿐만 아니라 그 결과물을 하나의 문화로서 사회에 도입해야 하는 문제도 해결해야 한다. - p. 289

과학은 본질적으로 많은 사람들의 관심을 통해 성장하는 학문이다. 공적 자금을 지원받는다는 점에서도 그렇지만 무엇보다 비영리적인 과학 연구의 결과물이라는 혜택을 사회 전체가 누리기 때문이다. 합성생물학이 제대로 학계에서 인정받기 시작하면 생명공학이 성장해온 짧은 역사 동안 GM 식품을 겨냥했던 화살들이 합성생물학으로 쏟아질 것이다. 합성생물학이 발달할수록 우려의 목소리가 커질 것은 자명하다. 그러므로 합성생물학과 유전자 조작에 관한 문제들은 반드시 공개적으로 논의되어야 한다. 최근 유전자 조적과 합성생물학 연구를 금지해야 한다는 반대론자들의 주장은 비현실적이고 파괴적이다. 반대론자들은 이데올로기적 관점에서 의도적으로 공포를 조장하고 있으며 관심보다 분노를 유발한다. - p. 326

합성생물학의 열쇠는 창조적인 공학 정신이다. “어떻게 하면 생물학적 기술을 목적에 맞게 재설계하고 이용할 수 있을까?” 이 질문에서 출발한 합성생물학의 기술들은 아직 실험실 수준을 벗어나지 못했다. 그럼에도 그 기술들은 인간의 창조력이 자연의 한계를 능가할 수 있음을 보여주는 증거들이다. 인간은 늘 스스로에게 유리하도록 자연을 각색해왔다. 그리고 바야흐로 분자생물학의 시대를 맞아 리믹싱을 통해 ‘분자 수준’에서 자연을 각색하기에 이르렀다. 지구의 탄생 이래 최초로 지금 우리는 진화가 제공한 바로 그 언어를 ‘다시 쓰기’함으로써 새로운 생명 시스템을 설계하고 조작하고 있다. - p. 355

목차
PART 1 생명의 기원
PART 2 생명의 미래