뇌과학과 관련된 여러 문제들을 다양한 사례로 알기 쉽게 설명한 책

더 브레인 - 삶에서 뇌는 얼마나 중요한가?
데이비드 이글먼 지음, 전대호 옮김 / 해나무 / 2017년 7월

인간의 신체 중에서 어느 부분 하나 중요하지 않은 부분이 없겠지만 아무래도 가장 중요한 부분을

하나만 꼽으라면 뇌라고 할 수 있을 것이다. 과거에는 심장박동이 정지되는 걸 기준으로 사망 여부를

판단했지만 요즘에는 심장이 활동을 해도 뇌가 활동을 하지 못하면 엄격한 기준 하에 뇌사 판정을 하여

공식적으로도 뇌가 인간으로서의 생존에 가장 필수적인 부분임을 인정하고 있다. 하지만 뇌에 대해선

여전히 풀리지 않은 비밀들이 적지 않은 상태인데 나름 신비한 뇌에 관해 관심이 있어서 '뇌의 거짓말', 

'뇌, 생각의 한계', '뇌과학자들' 등의 책을 통해 뇌의 실체를 알기 위해 노력했지만 왠지 수박 겉핥기

같다는 생각이 없지 않던 차에 뇌과학계의 칼 세이건이라는 저자의 이 책을 만나게 되었다.

쉽고 대중적이면서도 통찰력이 가득한 뇌과학입문서라는 컨셉답게 교양 다큐멘터리를 보는 듯한

느낌을 주었는데 시작부터 동물과 인간의 차이를 명쾌하게 설명한다. 대부분의 동물들은 유전적으로

미리 프로그래밍된 상태로, 곧 특정 본능과 행동을 위해 '고정 배선된' 상태로 태어나는 반면, 인간은

미완성된 상태로 태어나 자라면서 완성되는 이른바 '생후 배선된' 상태로 출생하게 된다.

그래서 동물들과 달리 상당 기간 부모를 비롯한 누군가의 보살핌이 필요한 데, 다양한 환경에 적응할 수

있도록 성장하면서 뇌가 계속 발달하고 변화를 거치며 25세 정도가 되어야 완성된다고 한다.

우리가 뇌를 통해 최종적으로 인식과 판단을 하지만 상당 부분 실재 상황과는 차이가 난다.

우리가 뇌를 통해 인식하는 세계는 색깔도 없고 소리도 없으며 단지 그 세계에 있는 공기의 압축과

팽창이 전기 신호로 변화되어 뇌에서 우리가 알고 있는 색깔이나 소리로 해석되는 것일 뿐이다. 

프로이트가 무의식에 대해 주목한 이후로 의식과 무의식의 문제는 여전히 흥미로운 주제라 할 수

있는데 저자는 의식을 크고 무질서한 회사의 최고경영자에 비유한다. 의식은 무수한 세포들이 

자신들을 통일된 전체로서 보는 한 방식, 복잡한 시스템이 자신을 거울에 비추는 한 방식이라고 

설명하는데 적절한 비유인 것 같았다. 의사결정과 관련해서도 우리의 뇌를 경쟁하는 정당들로

구성된 의회와 유사하다고 하면서 흥미로운 사례들을 들고 있는데, 오디세우스가 세이렌의 유혹을

이겨내기 위해 썼던 전략을 차용하여 지금의 욕망에 맞서 현재의 자아와 미래의 자아가 일종의

합의를 하는 '오디세우스 계약'도 뇌의 의사결정에 관한 좋은 사례였다. 내집단에 훨씬 더 공감하고

외집단에 대해선 끔찍한 만행을 서슴지 않고 저지르는 문제나 최근 4차 산업혁명의 핵심기술로

대두되고 있는 인공지능까지 뇌와 관련해서 제기되는 다양한 문제들을 망라하면서도 실제 실험이나

사례들을 소개하고 있어서 어렵게 느껴질 수 있는 뇌과학을 알기 쉽게 잘 설명한 책이었다.

우리가 잘 몰랐던 동식물들의 흥미진진한 사생활을 엿볼 수 있게 해주는 책

별별 생물들의 희한한 사생활
권오길 지음 / 을유문화사 / 2017년 6월

권오길 교수의 책은 '권오길이 찾은 발칙한 생물들'을 통해 우리가 잘 모르고 지냈던 생물들의

발칙한(?) 사생활을 엿볼 수 있었는데 이번에는 희한한 사생활을 들려준다기에 무슨 얘기가 담겨져

있을지 호기심이 일었다. '교수신문'에 연재된 글을 가려 모은 것이라는데 권오길 교수가 거의 80세가

다 된 줄은 전혀 몰랐다. 전작을 읽을 때도 왠지 할아버지와 같은 구수한 입담이 감지되긴 했지만 

한 60대 정도라 생각했다가 예상보다 많은 나이에 깜짝 놀랐는데 여전히 활발하게 활동하는 모습이

정말 대단한 것 같았다.

이 책에서도 우리가 잘 아는 생물들은 물론 잘 몰랐던 생물들을 출연시켜 다양한 얘기들을 들려주는데,

'물속에서 살아가는 별별 친구들', '시끌벅적 활기차게 살아가는 이웃들', '우리에게 도움을 주는 고마운

기부자들', '아름답고 화려한 미의 전령사들'이라는 4부로 나눠서 동식물을 넘나들며 얘기를 전개한다.

1번 타자로 등장한 개불은 횟집에서 종종 만나는 녀석인데 생김새가 '개 불알' 같다고 이런 이름이

붙었다고 한다. 흔히 참치로 친숙한 다랑어와 성게, 전복 등 맛과 영양을 겸비한 바닷속 생물들이

연이어 등장했다. 비단잉어편에선 잉어와 붕어의 차이를 알 수 있었고 돌고래의 '돌'은 작거나 품질이

떨어지며 야생으로 자라는 것을 뜻하는 접두사임을 처음 알게 되었다. 쏘가리가 강물의 먹이사슬의 맨 꼭대기에 자리하면서 외래 어종으로부터 토종을 지키는 파수꾼 역할을 한다는 사실도 흥미로웠다.

2부에서는 초반부엔 주로 새들이 등장하는데 평화의 상징이었다가 지금은 천덕꾸러기로 전락한 비둘기를 비롯해 직박구리, 휘파람새 등을 만날 수 있었고, 몸을 위장하기 위해 얼룩 줄무늬를 가진

얼룩말, 파충류에서 포유류로 진화 중인 애매모호한 중간생물인 오리너구리, 꼬리를 잘라 도망가는

도마뱀까지 흥미진진한 동물들의 사생활을 엿볼 수 있었다. 미토콘드리아 이브를 통해선 모계유전의

진실을 알게 되었는데 핵의 유전자는 부모에게서 반반씩 받지만 세포질은 어머니로부터만 받아서

왜 그렇게 옛날 사람들이 아들 타령을 했는지를 유전적으로 조금이나마 이해할 수 있게 되었다.

3부에서는 옻나무, 헛개나무 등 우리에게 이로운 나무나 식물들이 대거 등장하고

마지막 4부에서는 금낭화를 시작으로 어여쁜 자태를 뽐내는 다양한 꽃들로 대미를 장식한다.

전체적으로 할아버지가 들려주는 옛날 이야기를 듣는 그런 느낌으로 다양한 동식물들을 만날 수

있었는데 컬러로 증명사진(?)까지 싣고 있어서 여러 동식물들의 제대로 몰랐던 진면목을 발견할

수 있게 해준 책이었다. 

우주의 탄생부터 오늘날의 문제와 미래의 예측까지 광범위한 내용을 한 권으로 잘 정리한 책

한 권으로 끝내는 세상의 모든 과학 - 빅뱅에서 미래까지, 천문학에서 인류학까지
이준호 지음 / 추수밭(청림출판) / 2017년 6월

세상의 모든 과학을 한 권의 책으로 정리할 수 있다는 책의 컨셉에 저절로 흥미가 동했는데

사실 유사한 설정의 책들은 이미 만나본 경험이 있다. 빌 브라이슨의 '거의 모든 것의 역사'가 

이런 설정의 대표적인 베스트셀러라면 '빅 히스토리'라는 책도 방대한 우주와 인류의 역사를

핵심만 깔끔하게 요약햇던 책이었기에 이 책은 과연 어떤 모습을 보여줄지 기대가 되었다.

'생명을 탄생시킨 우주의 신비', '문명의 배를 탄 인류의 항해', '더 넓은 우주로 나아간 과학'의

세 파트로 구성되어 있는데 우주의 탄생부터 인류가 문명을 만들어가기까지의 과정을 그림과 함께

흥미롭게 설명한다. 138억 년 전 빅뱅으로 우주가 탄생하고 45억 년 전 지구가 탄생한 이야기는

이젠 어느 정도 익숙해졌지만 태양계의 다른 행성 테이아와의 충돌로 지구와 합쳐졌고,

달도 만들어졌다는 얘기는 마치 출생의 비밀을 듣는 것처럼 여전히 낯선 느낌이 든다.

아무래도 우리의 생활의 터전이다 보니 현재의 모습과 비교해보면 지구의 탄생신화는

강렬한 임팩트가 있는 것 같으면서도 뭔가 어색한 느낌도 없진 않다. 생명의 탄생도 여전히

미스터리한 부분들이 많은데 이 책에선 최초의 생명체가 탄생한 곳이 40억 년 전

'열수분출공'이라고 한다. 뜨거운 물이 뿜어 나오는 굴뚝 형태의 지형인 열수분출공 속 미로가

최초의 생명체라 할 수 있는 세균이 생성될 수 있는 공간이라고 하는데 보통 생명의 출현을 38억 년

전으로 보고 있는 대부분의 책과는 조금은 다른 부분이라 할 수 있었다. 이렇게 최초의 생명체가

등장하긴 했지만 우리가 인식가능한 존재들이 등장하기에는 그 이후로도 엄청난 시간이 소요되었다. 그만큼 지구의 환경이 생물이 생존하기에는 불안정한 상태였기 때문인데 지구가 대격변의 상태에서

벗어난 20억 년 전부터 진핵세포가 출현하고 점차 생물들의 진화가 시작되면서 바다에서 서서히

육지로의 이동이 이루어졌다. 인류의 조상이라 할 수 있는 영장류가 개화식물이 등장하면서 나무

위로 올라갔다가 뱀으로 인해 높은 수준의 시력을 갖게 되었다는 얘기는 새롭게 알게 된 사실인데

숲이 줄어들면서 초원에 생활하게 된 인류의 조상들은 새로운 변화에 적응해야 했다.

열을 식히기 위해 온몸을 덮고 있던 털을 벗어버렸고 생존을 위해 석기를 사용하기 시작했다.

그리고 불을 사용할 줄 알게 되면서 효과적인 영양섭취가 가능하게 되었고 이는 뇌의 발달로 이어진다.

그리고 200만 년 전 드디어 인류의 직접 조상들이 등장하게 되고 농경생활과 문자발명 등 우리가

익히 알고 있는 과정을 거치게 되는데 이 책에선 그 중대한 단계마다 벌어졌던 일들을 자세하게

고찰하면서 우리의 미래가 어떻게 될 것인지까지 내다보고 있지만 대부분 우려스런 시선이라 할 수

있었다. 사실 제목에선 과학을 내세우고 있지만 빌 브라이슨의 '거의 모든 것의 역사'에서처럼

과학에 초점을 맞추기보다는 '빅 히스토리'에서 본 것처럼 우주와 지구, 인류의 전반적인 역사를

살펴보는 데 좀 더 주안점을 둔 편인데 마지막 파트에서 본연의 과학적인 얘기로 마무리를 지었다.

과학이란 관점만 생각한다면 왠지 어려운 얘기들만 잔뜩 늘어놓지 않을까 염려도 되었지만

대중들이 편하게 읽을 수 있도록 그림을 섞어가며 친절하게 설명하고 있어 우주의 탄생부터 현재 인류가 직면한 문제와 미래의 위험까지 폭넓은 분야를 넘나들며 다루어 우리를 둘러싼 세상을

좀 더 이해하게 도와준 책이었다. 

주기율표만 봐도 인체는 물론 우주를 이해할 수 있게 해주는 책

주기율표로 세상을 읽다 - 우주, 지구, 인체를 이해하는 또 하나의 방법
요시다 다카요시 지음, 박현미 옮김 / 해나무 / 2017년 3월

주기율표라고 하면 학창 시절 화학시간에 외워야 했던 이상하게 생긴 표가 떠오른다.

1번에서 20번까지는 필수로 암기하고 무슨 족이니 하는 성질들까지 알아야 할 게 너무 많아서

그다지 반갑지 않았던 기억이 어렴풋하게 남아 있는데 그런 주기율표로 세상을 읽을 수 있다니

이게 도대체 무슨 소린가 하는 호기심이 저절로 생겼다. 학교 다닐 때는 솔직히 수험용으로 억지로

공부해야 하다 보니 주기율표 속에 담긴 진정한 의미와 가치를 알아보지 못했는데

주기율표에는 우리가 살아가는 세상을 제대로 이해할 수 있는 많은 정보가 담겨 있었다.

오랜만에 주기율표를 보니 새삼스레 여러 사실들을 알게 되었다. 원자핵의 양성자의 개수가 원자

번호이고 원자핵의 주위를 도는 전자의 개수도 원자번호와 일치하며, 1~2족과 12~18족은 전형원소,

전형원소 사이에 있는 3~11족은 전이원소라 부른다는 기본적인 사실을 비롯해서

학교 다닐 때 들어본 기억도 나지 않는 전자 궤도를 결정하는 네 가지 원칙 등

멘델레예프가 처음 정리했던 주기율표에 담겨 있는 기본 법칙을 알려주는 데 솔직히 쉽지 않았다. 

주기율표로 우주를 이해한다는 건 뜬금없는 황당한 얘기라 생각했는데 이 책은 우주의 생성에서부터

차근차근 설명을 한다. 먼저 일부 예외를 제외하고 지구 상에서 천연의 원소를 만들 수 없고

인체를 구성하는 대부분의 원소가 우주에서 유래한 것이라는 사실을 처음 알게 되었다.

원소가 탄생하려면 온도가 섭씨 1000만 도를 넘어야 하는데, 우주 자체가 탄생한 빅뱅 직후와 태양

같은 항성 속에서 일어나는 핵융합, 수명이 다한 항성의 초신성 폭발이라는 세 가지 경우에 원소가

탄생할 수 있고 이렇게 탄생한 원소와 원소의 무수한 조합으로 생명이 탄생하게 되었다.

우리 인체도 자연계에서 가장 많이 존재하는 원소들이 수소, 산소, 탄소, 질소의 4대 원소를 주축으로

구성되어 있다. 4개의 원소가 인체의 99.5%를 점유하고 있는데 이들이 1주기와 2주기 소속 원소들

이라면 점유율 5~11위인 인, 칼슘, 황 등은 3주기, 4주기 원소들로 우주를 구성하는 원소들의 비율과

거의 유사하다는 점이 우주와 인체의 신비로운 점이 아닐까 싶었다.

동물의 특성을 결정짓는 근육과 신경은 나트륨과 칼륨의 두 원소가 본질적인 기능을 담당한다는

점이나 요즘 첨단 기술 제품에 사용되어 각광받고 있는 3족 6주기까지의 금속인 희토류와

헬륨을 비롯한 18족의 희유 기체, 독성을 가진 물질로 대표적인 12족의 수은, 카드뮴 등

그동안 잘 몰랐던 원소들의 특성과 주기율표를 통해 파악할 수 있는 세상의 신비로운 법칙을 잘

정리하고 있는데 그래도 전문적인 내용이 적지 않아 이해하기 어려운 부분도 적지 않았다.

이 책을 읽고 나니 주기율표에 담겨져 있는 정교한 규칙과 흥미로운 사실들이 호기심을 자극하기에

충분했는데 진작 화학시간에 주기율표의 심오한 의미와 아름다움을 가르쳐 주었다면 좀 더 화학을

재밌게 공부하지 않았을까 하는 아쉬움이 남는다. 아는 만큼 세상이 보인다고 주기율표만 제대로

이해해도 작게는 우리의 몸을 시작으로 크게는 우주의 구성원리를 이해할 수 있게 해준 책이었다. 

뇌과학을 바탕으로 다양한 인문학적 얘기들을 담아낸 책

인간을 읽어내는 과학 - 1.4킬로그램 뇌에 새겨진 당신의 이야기
김대식 지음 / 21세기북스 / 2017년 3월

과학이 발달하면서 왠만한 분야는 인간이 정복했지만 아직까지 그 비밀을 밝혀내지 못한 분야도 적지

않은데 인간의 뇌도 그 중의 하나이다. 개인적으로도 뇌의 신비로운 부분에 대해 관심이 있어

'뇌과학자들',  '뇌의 거짓말' 등 여러 책을 읽기는 했지만 여전히 모르는 부분들로 가득한 데

이 책은 뇌과학자로 유명한 저자가 뇌를 소재로 한 다양한 얘기들을 담아내서 어렵게만 느껴지는

뇌의 실체에 좀 더 다가갈 수 있는 기회를 주었다.

오랫동안 인간의 정신이 뇌가 아닌 심장에서 만들어진다는 아리스토텔레스 학파의 견해가 대세였지만

현대 의학이 태동하면서 뇌의 중요성이 점점 부각되기 시작했다. 뇌가 과학적으로 연구되기 시작한

19세기부터 신경세포를 염색하는 방법 등 다양한 방법으로 뇌에 대한 실험이 본격화되는데,

던컨 맥두걸이란 미국 의사는 1907년 영혼의 무게를 재는 실험을 했다. 그는 죽기 직전과 죽은 직후의

몸무게를 뺀 결과 그 차이인 21그램이 영혼의 무게라고 주장했는데, 영화의 제목으로도 사용된

21그램의 정체에 대해 이 책에선 죽으면 바로 세포에서 수분이 빠져나가 무게가 줄어들기 때문이라고

정확한 사실을 알려준다. 나라는 존재 자체가 결국 뇌의 작용이라고 할 수 있는데 우리의 뇌는 하루

아침에 현재의 모습이 된 게 아니라 긴 진화과정을 거쳐 만들어졌다. 뇌가 커짐에 따라 직립 보행을

하면서 작아진 골반과 자궁과의 관계에서 문제가 발생하기 시작했는데, 커진 뇌를 위한 해결책으로 뇌가 완성되지 않은 채로 뇌를 구길 수 있게 하여 뇌의 면적은 늘리되 부피는 늘리지 않게 하여

다른 동물과는 완전히 다른 진화를 해왔음을 상세하게 설명해준다. 이렇게 인간이 뇌를 바탕으로

합리적인 의사결정과 선택을 하는 존재로 생각하기 쉽지만 사실 인간의 선택은 대부분 비합리적이며

우리의 뇌가 오히려 선택을 합리화시키는 역할을 한다. 이렇게 뇌와 관련된 여러 가지 인문학적인

얘기들을 한 권의 책으로 담아내어 흥미로운 사실들을 많이 접할 수 있었는데, 의미, 삶과 죽음,

영생 등 다양한 철학적 주제들을 뇌과학과 연결시켜 통섭의 진수를 보여주는 책이라 할 수 있었다.

인공지능의 발달로 가상, 증강현실이 대두되고 있는 시점에 인간의 핵심이라 할 수 있는 뇌에 얽힌

다채로운 얘기들을 풀어내어 신비한 뇌의 비밀에 조금이나마 다가갈 수 있도록 도움이 된 책이었다.