과학은 미래로 흐른다

과학은 미래로 흐른다 - 빅뱅부터 현재까지, 인류가 탐구한 지식의 모든 것
에른스트 페터 피셔 지음, 이승희 옮김 / 다산사이언스(다산북스) / 2022년 1월

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인간은 더 나은 세계에 살기를 원한다

아리스토텔레스는 지식 추구를 인간 종의 타고난 본성으로 보았으며, 「형이상학」 첫 문장에 "인간은 무언가를 알기 원한다. 인간은 인지하면서 세상에 대한 즐거움을 느끼기 때문이다."라고 서술했다. 아리스토텔레스는 이를 '감각'이라고 불렀다.

지식은 기쁨을 주며 친구를 찾을 수 있게 해준다. 저자는 이 책을 통해 '가장 중요한 지식'으로서, 이 기쁨을 전해주는데 성공한다면, 그때 나의 책은 목표에 도달한 셈이라고 말했다. 설명할 수 있는 지식을 통해 마법을 펼치고, 이 책에 등장한 지식과 다른 책들에 더 많은 욕구를 불러일으키는 일이라고도 했다.

이 책의 대부분은 자연과학의 형성과 효과를 다루면서 많은 추천도서가 등장한다. 인간은 어떻게 살게 될 것인지 알지 못한다. 그러나 더 나은 세계에 살기를 원한다. 이런 세계는 인간의 지식으로 창조할 수 있으며, 이 과정에서 자신에게로 가는 길을 잃어버려서는 안 된다.

지식은 인간의 작품

일주일을 나누는, 오래되고 매력적인 숫자 7은 수천 년 전 유프라테스강과 티그리스강 사이에 있는 메소포타미아 지역에서 도입된 시간 단위다. 이 시간 구분은 대단히 성공적이어서 마치 신의 생각처럼 여겨지며, 오늘날까지도 계속 쓰이고 있다.

이 시간이 흘러갈수록 구성, 세부 구분, 측정을 하는데 경험과 과학, 기술이 많은 도움을 주었고, 그 결과 우리 삶에, 그리고 전 세계에 기계가 큰 영향을 미치게 된다. 이 영향은 사람들이 늘 손에 들고 다니는 어떤 기계에 도달하는데, 손안에 있는 그 기계에서 사람들은 일상과 싸우는데 필요한 지식을 얻고 있다.

이 기술의 기반은 물리학으로 원자 영역 안에서 얽힌 세계를 발견했다. 원자의 부분은 스스로 존재하지 않으며, 환경과의 상호작용을 통해 열린 '실재'로 존재한다. 이 환경에는 인간 자신도 포함된다. 인간이 과학으로 묘사하는 것은 세계에 대한 지식이다. 지식은 인간의 작품이며, 일곱 개의 장에서 그 업적을 설명한다.

지식은 인간을 변화시킨다. 개별 인간뿐 아니라 모두를 함께 바꾼다. 그리고 인간은 지식으로 세계를 변화시킨다. 이는 피할 방법이 없다. "인간은 '반드시' 알기를 원하기 때문이다." 지식이 늘어날수록 세계의 비밀은 줄어들지 않고 오히려 깊어진다는 점을 배우는 것은, 고통스럽지만 즐거운 통찰의 과정이다.

이 깨달음을 이해하고 마음에 새긴 사람은 세산 만물과 그 요소에 더 많은 경외감을 갖게 되고 세계와 동료 인간들을 더 존중하게 될 것이다. 그리고 이것이 실제로 드러나게 되는 가장 중요한 지식일 것이다.

유전자

「생명이란 무엇인가」라는 거대한 질문은 많은 학자들이 연구하고 있지만 아직 열려있다. 생명은 유전 과정에서 자신의 종을 보호하며, 진화 과정에서 더 복잡하고 고등한 종을 만들어 낸다. 

'유전적'이라는 형용사는 18세기 괴테가 쓴 말이다. 괴테는 1795년 식물의 형태발생에 대해 숙고하다가 모든 자연과학을 위한 '유전적 방법의 필요성'을 확신했다. 이처럼 유전적이라는 단어는 유전자에서 온 것이 아니라 괴테에게서 왔다. '유전자'라는 단어는 1909년에 등장한다. 

19세기에 발견된 열역학 제2법칙은 엔트로피의 증가라는 물리적 현상을 다룬다. 에너지가 제공되는 조건 아래에서 세계의 무질서는 시간이 지나면서 증가한다는 것이다. 누구나 각자의 일상에서 이를 경험하게 된다.

이 모순을 해결하기 위해 슈뢰딩거는 유전자에 '어떤 부호 형태로 미래 개인 발전의 완전한 양식'이 들어 있다고 가정했다. 이 생각은 오늘날 '정보'라는 개념과 잘 어울린다. 간단하게 말하면, 생명은 유전 정보의 개입과 축적 때문에 물리적 질서의 붕괴라는 법칙과 모순된다.

인간의 DNA

1953년 미국인 제임스 왓슨과 영국인 프랜시스 크릭이 DNA의 이중 나선 구조를 발표했다. 화학 염기들로 만들어진 두 가닥의 실로 구성되며, 이 염기들의 서열이 슈뢰딩거가 예측하고 생명을 위해 중요하다고 제안했던 유전 정보와 동일 시 될 수 있었다. `이후에는 생명이 어떻게 세포 안에 있는 정보를 저장하고 준비해두는지 직접 볼 수 있게 되었다.

인간의 DNA 염기서열 전체 개수는 30억 개가 넘는다. 이 염기 서열은 종종 유전자 글자라고 불리고, 생명의 언어라고 불리기도 한다. 30억 개의 글자는 쪽마다 3,000개의 글자가 담긴 1,000쪽짜리 책 1,000권을 만들 수 있다. 이는 어떤 인간도 자신의 게놈을 스스로 읽지는 못한다는 것을 의미한다.

유전적으로 가장 차이가 나는 사람들도 여전히 세포 안에는 99.8% 동일한 유전자 서열을 공유한다. 유전자 텍스트에서 차이를 만드는 글자는 약 400민 개 정도다. 네안데르탈인의 게놈은 현대인과 0.5% 정도만 차이가 난다.

인간은 어떻게 살아야 하는가

유전자 혹은 게놈의 수정 및 편집과 관련해서 누구에게나 제기되어야 하는 중요한 질문은 각자의 인간관에 대한 질문이다.  이사야 벌린은 "인간이 어떻게 살아야 하는지에 대한 객관적이고 올바른 해답을 기본적으로 발견할 수 있다는 관점 그 자체가 기본적으로 틀렸다."라고 말했다. 또 완전한 삶에 대한 광신보다 인간의 삶에 파괴적이 것은 없기 때문에 이를 아는 것이 무엇보다 중요하다고 말했다.

과학서에다 빅뱅부터 현재까지 기술된 책이다 보니 중간중간 멈춰서 생각을 하기도 하면서 읽었다. 번역의 문제인지 고개를 갸우뚱하게 만드는 문장도 있었다. 과학지식이 어떤 미래로 인류를 데리고 갈 것인지 현재 상황에서는 그다지 희망적이지만은 않다. 그러나 그럼에도 불구하고 인류에게 도움이 되는 방법을 찾기를 바란다. 

예술과 진리는 과학이 비인간과 되는 것을 막아주며, 

과학의 진리는 예술이 우스워지는 것을 막아준다.

출판사로부터 제공받은 도서입니다>