이 책은 생물학자 후쿠오카 신이치가 이야기하는 분자생물학과 과학계의 이면에 관한 것이다.
이야기 하나.
후쿠오카 신이치 박사는 "생명이란 무엇인가?" 라는 질문으로 이 책을 시작한다.
"생명이란 자기를 복제하는 시스템이다"
이것은 20세기의 생명과학이 도달한 답 중 하나이다.
그러나 후쿠오카박사는 이 대답에 물음표를 던진다.
그리고 이 책에서 " 생명이란 무엇인가?"에 대한 자신의 답을 찾아간다.
답을 찾아 가는 과정 속에서 과학계의 이면을 자연스럽게 이야기함으로써
분자생물학이라는 건조함의 함정을 빠져나간다.
후쿠오카박사의 의문은 바이러스에서 비롯된다.
바이러스는 생물이 아니라 어디까지나 물질에 가까운 존재이기 때문이다.
바이러스는 영양을 섭취하는 법이 없다. 호흡도 하지 않는다.
물론 이산화탄소를 배출하지도 않을 뿐더러 노폐물을 배출하는 일도 없다. 즉 일체 대사를 하지 않는다.
그러나 바이러스를 단순한 물질과 분명히 구분짓는 유일한, 그리고 가장 큰 특징이 있으니
바로 스스로 증식한다는 것이다. 바이러스는 자기 복제 능력을 가지고 있다.
바이러스의 이 능력은 단백질 껍질 내부에 자리 잡고 있는 단일 분자가 도맡고 있는데
핵산 = DNA 혹은 RNA가 바로 그것이다.
바이러스는 생물과 무생물 사이에서 방황하는 그 무엇이다.
만약 생명을 '자기 복제하는 것'이라고 정의 내린다면 바이러스는 틀림없는 생명체이다.
그러나 바이러스 입자 단위를 바라보고 있노라면 그것이 무기질적이고 딱딱한 기계적 오브제에 지나지 않아,
생명으로서의 움직임은 전혀 느껴지지 않는다.
짧게 결론을 말하자면 후쿠오카 박사는 바이러스를 생물이라 정의하지 않는다.
즉 "생명이란 자기 복제를 하는 시스템이다"라는 정의로는 불충분하다는 것이다.
후쿠오카 박사는 동적 평형(dynamic equilibrium)이라는 개념을 생명의 정의에 가져온다.
생명이란 요소가 모여 생긴 구성물이 아니라 요소의 흐름이 유발하는 효과인 것이다.
생명이란 대사의 계속적인 변화이며, 그 변화야말로 생명의 진정한 모습이다.
질서는 유지되기 위해 끊이없이 파괴되지 않으면 안된다.
흐름만이 생물 내부에서 필연적으로 발생하는 엔트로피를 배출하는 기능을 하는 것이다.
생명이란 동적 평형 상태에 있는 흐름이다.
생명을 구성하는 단백질을 만들어지는 순간부터 파괴되기 시작한다.
이는 생명이 그 질서를 유지하기 위한 유일한 방법이다.
생물에는 시간이 있다.
그 내부에는 항상 불가역적인 시간의 흐름이 있고, 그 흐름에 따라 접히고 다시는 펼칠수 없는 존재가 생물이다.
생물이 무엇이냐고 묻는다면 이렇게 답할 수 있을 것이다.
생명이라는 이름의 동적 평형은 그 스스로 매순간순간 위태로울 정도로 균형을 맞추면서
시간 축을 일방통행하고 있다.
이것이 동적평형의 위업이다. 이는 절대로 역주행이 불가능하며,
동시에 어느 순간이든 이미 완성된 시스템이다.
이야기 둘.
이 책을 보면서 쉬운 글쓰기에 대해 생각해 본다.
후쿠오카박사는 분자생물학이라는 낯선 분야를 나름 쉽게 설명하려고 애쓴 흔적이 역역하다.
쉬운 글쓰기란 무엇일까?
쉬운 글쓰기는 비유의 미학이라는 생각을 해본다.
알지못하는 세계를 알고 있는 세계의 현상과 내용으로 이야기 하는 것이 비유다.
그러니 적절한 비유를 찾아내는 것은 논리성이라는 내용을 다듬고 뽐내는 쉬운 글쓰기의 도구일 것이다.
DNA의 대칭구조와 ATCG의 구조를 This is a pen으로 설명하는 것이나,
지그소 퍼즐로 단백질의 상보성을 설명하려하는 것은 알기 쉬운 비유이다.
무엇보다 후쿠오카 박사가 이끌어가는 이야기를 읽다보면 분자생물학의 역사와 과학계의 이면 이야기가
자연스럽게 연결되니 이것은 후쿠오카 박사의 깊이와 글재주가 결합된 것이라 할 수 있다.
이야기 셋.
과학이란? 과학적 방법에 대하여 생각해 본다.
우리는 흔히 여러 사물/현상 등을 관찰하여 일정한 법칙을 이끌어내는 것을 과학이라 생각한다.
이러한 방법은 귀납적 방법이다.
그러나 이러한 귀납적 방법은 너무나 많은 실험과 노력을 요구한다.
실상 효율적이지 못한 방법일 수도 있다.
이와 반대로 가설을 세워놓고 이 가설을 증명해나가는 방법이 있다.
이러한 방법을 연역적 방법이라 부른다. 이 방법은 귀납적 방법보다 효율적인 실험을 전개할 수 있다.
이 책에선 DNA의 나선 구조를 밝히는 데 기여한 제임스 왓슨과 피랜시스 크릭,
그리고 이름도 생소한 로잘린드 프랭클린이 나온다,
앞의 두사람은 우리가 익히 알고 있듯이 노벨상을 탔고, 로잘린드 프랭클린 서른 일곱의 나이레 암로 죽었다.
두사람은 연역적으로 실험을 수행했고, 프랭클린은 철저히 귀납적인 접근법만으로 진행했다.
무엇이 좋은 방법이다라는 이야기를 하고자 하는 것이 아니라
어떤 것이든 과학적 방법이 되기 위해서는 반드시 증명을 수반해야 한다는 것이다.
그런 측면에서 얼마전 문제가 되었던 황우석박사 생각난다.
황박사의 과학적 업적(결과)과 무관하게 문제가 되는 것은 그 과정의 비과학성이었다.
일본의 지폐 인물로 등장한 과학자 노구치 히데오도 그러한 측면에서 부정적인 면이 노출된다.
과학은 물리적 세계에 대한 데이터를 체계적으로 수집하고 기록한 다음,
수집된 데이터를 분류하고 조사하여, 관찰된 현상을 가장 잘 설명해 내는 자연의 원리들을 추론하는 과정이다.
(왜 사람들은 이상한 것을 믿는가 중에서)
이야기 넷.
과학자들은 그리 행복하게 연구하지 못한다.
내가 아는 공대 교수나 연구소 연구원들은 밤 늦도록 연구에 매달리기도 하지만,
또한 많은 시간은 그 연구에 자금을 지원해준 단체나 기관에 연구보고서를 제출하기 위해 시간을 쓴다.
또 중요하게는 그러한 연구를 따오기 위해 시간을 쓴다.
그러다 보면 연구할 시간이 부족하다. 이것이 현실이다.
이러한 현실은 어디나 마찬가지다. 자본주의 사회속에 감당해야는 과학자의 비애이자 발전의 원동력일 수도 있다.
후쿠오카 박사는 박사후과정(Post -Doc)을 연구실 노예(lab slave)라고 표현한다.
박봉에 확실치 않은 미래를 위해 밤 늦도록 실험실에 붙어있어야 하는 처지를 자조적으로 이야기하는 것이다.
"나는 조금도 여유가 없었다. 항상 뭔가에 쫓기는 것만 같았다. 신간호 학술지를 펼쳐보기가 두려웠다."
과학계도 경쟁이다. 비숫한 연구가 진행되고 있다는 것을 서로 안다.
그러니 먼저 결과를 내놓지 못하면 뒤쳐지게 되는 것이다. 1등만을 기억해 주는 냉혹한 곳이다.
그래도 그들은 연구실에서 실험에 매진한다.
왜 그곳에 있을 때 존재감을 느끼고 행복할테니.....
곁가지.
책을 읽다가 영화 "매트릭스"의 한 장면이 오버랩됐다.
스미스 요원이 모피어스를 취조하며 인간과 바이러스의 공통점 내뱉는 말이다.
"너희 종을 분류하면서 한 가지 결론에 도달했지. 인간은 순수한 포유류가 아니었어. 지구상의 모든 포유류는 본능적으로 환경과 조화를 이루는데, 너희 인간들은 그렇지 않아. 너희들은 한 지역에서 번식하고 모든 자연자원을 소모해버리고는 생존을 위해 또 다른 지역으로 이동하지. 지구상에 너희와 똑같은 방식으로 움직이는 유기체가 있어. 그게 뭔지 알고 있나? 바로 바이러스지. 인간은 질병이야. 지구의 암세포지.”