인류의 운명을 바꾼 화학

인류의 운명을 바꾼 화학 - 화학자가 들려주는 원자와 분자, 세포 이야기
하상수 지음 / 경희대학교출판문화원(경희대학교출판부) / 2022년 11월

'원소의 상대 질량 값'이라는 원소의 기본 특징을 놓치지 않고 원소의 상대 질량값과 원소 성질의 관계를 연구하던 멘델레예프는 기존의 모든 원소를 원소의 상대 질량 값의 크기순으로 나열하면 성질이 주기적으로 변한다는 사실을 발견했다. 그는 원소와 원소로 구성된 단체 화합물의 성질은 원소의 상대질량에 따라 주기적으로 변화하는데, 이것이 바로 원소 주기율이라는 결론을 내렸다. (-42-)

1905년 아인슈타인은 광속도 불변 현상에서 출발하여 특수 상대성 이론을 제시했고, 플랑크 역시 1900년에 발견된 자외선 파탄 현상이라는 문제를 해결하기 위해 '에너지 양자'라는 가설을 세우며 양자론을 탄생시켰기 때문이다. (-84-)

자연에만 존재하던 천연물의 전합성에 성공한 업적은 우드워드 자신의 말처럼 '아무도 도달하지 못한 미지의 행성을 항해하는 것'이면서, 인간이 통제하는 자연의 영역을 확장하는 작업이라고 볼 수 있다. (-155-)

이처럼 생명은 정의하기가 어렵지만, 그럼에도 우리가 생명체라고 부르는 존재들의 몇 가지 공통점은 알고 있다. 그중 가장 대표적인 것이,바이러스나 '바이로이드' 같은 비세포 생명체를 제외한 기타 유기 생명체는 모두 구조와 기능 단위가 세포로 이루어져 있다는 점이다. (-208-)

여성반음양은 염색체 검사상으로는 정상적인 여성인데 외부 생식기가 남성화한 경우이고, 남성반음양은 염색체 검사상으로 정상적인 남성이며 고환도 있지만 남성호르몬인 안드로젠의 합성과 작용의 장애로 인해서 외부 생식기가 여성화한 경우이다. 반면 진성반음양은 고환과 난소를 동시에 갖고 있거나 염색체 검사결과 남성과 여성의 염색첼르 공유하느 경우인데, 한 몽에 남성과 여성이 공존하는 양성이 진성반음양에 해당한다. (-240-)

사실 '면역체계를 이용하여 암을 치료할 수 있다'는 이론을 처음 제기한 인물은 에를리히였다. 1909년에 에를리히는 "면역체계가 항체를 보유하고 있어서 종양을 제거할 수 있다"라고 생각했다. 그렇지만 당시 과학기술의 한계로 '어떤 항체를 이용할 것인가?'라는 중요한 문제를 해결할 수는 없었다. (-290-)

여기서 명심할 것은,인간을 대상으로 하는 연구에서 윤리적인 측면을 당연히 고려해야 하지만, 의문을 던지고 탐구하려 하지 않으면 아무것도 알 수 없다는 사실이다. 초기의 외과의사들은 인체를 해부할 수 없었으므로 필요한 지식과 기술을 얻을 수 없었다. 이와 마찬가지로, 과학자들도 수정란을 연구하지 않고서는 수정란이 어떻게 분화하고 발달해가는지를 배울 수 없다. 이것은 사실 단순한 진리다. (-373-)

경희대학교 이과대학 화학과 교수 하상수의 『인류의 운명을 바꾼 화학』를 읽는다면,화학에 대한 편견과 선입견을 덜어낼 수 있다. 화학은 어렵고 딱딱하고 복잡하다는 편견이다. 이 책에는 화학에 흔한 수식이 없고, 화학식이 없다. 그리고 화학은 물리학과 생물과 서로 연결하고 있다. 퀴리부인과 아인슈타인을 연결하고, 인류의 삶이 화학구조에 의해 만들진 생명체라는 것을 잊지 않게 해준다.

우주를 지배하는 힘은 크게, 중력과 전자기력, 강한 핵력과 약한 핵력으로 구분한다.먼저 강한핵력과 약한 핵력은 원자단위에서 이루어지는 힘이며, 인간이 경험할 수 없는 힘이다. 중력은 만유인력에 해당되며, 우주 전체를 관통한다. 전자기력은 지구와 태양 사이에 보이지 않는 힘이며, 강한 전자기력이 우리 삶 전반에 영향을 끼치고 있다. 특히 퀴리부인은 두번의 노벨상을 받았으며, 죽기 직전, 방사선에 오염되어, 사망하는 불행을 안고 있었다. 여기서 우라늄과 플루토늄이 자연상태로 있다는 것을 발견함으로서, 인류가 핵무기를 자원화할 수 있게 된다. 그리고 화학은 1869.3.6 러시아 화학회에서 근대적인 주기율표를 발표한 멘델레예프(1834.2.8. ~ 1907.2.2) 덕분에 화학혁명, 원소의 성질과 물질의 구성요소에 대해 이해할 수 있게 된다. 물론 책에는 물리와 생물,화학을 함께 다루고 있다. 양자 과학이 등장한 이유, 생명이 탄생될 수 있었던 계기를 탐구하고, 인류의 본질,생명의 본질을 이해하는 과학적원리에 접근할 수 있다.

화학은 계속 발전될 수 있다. 지금 여전히 수수께끼로 남아있는 생명에 대한 이해,신비가 남아있다. 유전자분석, 줄기세포에 대한 연구성과가 계속 이어지고 있다. 특히 인간이라는 생명은 어떻게 만들어지는지, 그 원리를 이해하려면,지금 기존의 과학 이론에서 탈피해야 한다. 즉 기존의 과학이론으로는 생명의 탄생 원리를 이해하기 어렵기 때문에, 새로운 과학이론과 본연적인 기준에 대해서 꼼꼼하게 살펴볼 필요가 있다.