과학도서 - 과학이 세계관을 바꾼다를 읽고나서 과학독후감 과학이 세계관을 바꾼다를 읽고나서

과학이 세계관을 바꾼다를 읽고나서
학교에서 교양독서 과제로 내준 독후감 때문에 이 책을 읽게 됐지만 이 책을 읽을수록 책 제목 그대로 과학이 정말 세계관을 바꾼다 라는 말에 더욱 실감이 되는 것 같다.
그리고 현재 우리 과학이 어떻게 발전해 왔고, 우리 기술이 어느정도 수준까지 올라와 있는지, 또 앞으로 발전 가능성에 대해 자세히 설명되어 있어 읽는 내내 손을 뗄 수가 없었다.
먼저 이 책은 현대 과학으로도 풀지 못하고 남아있는 여러 수수께끼들 5가지를 얘기한다.
우주에 대한 의문점, 사색하는 사람들에게 있어서 우주는 의구심 그 자체이다. 우주는 어떻게 생겨났으며 모든 것이 존재하는 이유는 무엇인가? 그리고 나는 왜 여기에 있는가? 이런 궁극적인 물음들은 항상 인류에게 있어서 종교적, 철학적, 그리고 과학적 생각의 중심에 있어 왔다. 자연 현상을 신의 의지로 해석하던 종래의 관점에서 벗어나 자연…(생략)

발견하였다. 그러나 원자의 구조를 밝혀내는 일은 쉬운일이 아니었다. 따라서 원자의 내부 구조를 알아 내기 위해서는 모형을 이용할 수 밖에 없었다. 가장 먼저 제안된 톰스의 원자모형에서 리더퍼드의 원자모형으로 이를 보완한 보어의 원자모형의 한계를 극복한 양자 역학의 원자모형의 등장으로 원자의 구조는 어느 정도 밝혀졌지만 곧 양전자와 중간자, 중성 미자의 발견으로 원자보다 작은 세계에서 발견된 경입자족, 중입자족, 중간자족의 세가지 종류로 나눌 수 있다. 현재까지 알아 낸 근본 입자는 여섯가지의 경입자와 여섯 가지의 쿼크이다. 입자들이 상호 작용하여 수많은 물질을 이루게 하는 것은 자연에 존재하는 힘들이다. 현대 과학자들은 자연에는 네 가지의 근본적인 힘이 존재하여 물질의 상호 작용에 관계하고 있다고 생각하고 있다. 질량 사이에 작용하는 만유인력과 전하 사이에 작용하는 전자기력 모든 소립자들 사이에 작용하는 약력과 쿼크와 쿼크로 이루어진 입자들 사이에 작용하는 강력이다. 결국 현재 우리는 열두개의 궁극입자와 네가지의 근본적인 힘의 상호 작용에 의해 삼라만상이 만들어지고 변화해 간다고 생각하고 있다. 현재 과학자들은 자연에 존재하는 네 가지의 힘을 하나의 원리로 통합하려 노력하고 있다. 이미 전자기력과 약한 핵력을 통합하는 전약 이론을 발표하였다. 이들 사이의 힘을 통일된 원리로 설명하려고 노력하는 과학자들은 우주를 이루는 만물이 매우 간단하고 조화로운 원리에 기초하고 있을 것이라고 생각하고 있다. 그러나 쿼크보다 더 작은 세계에서도 이러한 노력이 계속 성공을 거둘지 지켜볼 일이다.
세 번째로는 생명 탄생의 비밀이다. 지구는 약 46억년 전에 형성되었다. 그 후 8억년에서 10억년동안 지구는 생명체 없는 황량한 곳이었다. 이러한 지구에서 생명체가 어떻게 생겨났을까? 오늘날 지구는 간단한 단세포 생물에서 복잡한 다세포 생물에 이르기까지 다양한 생물 종들이 헤아릴 수 없이 많이 살고 있다. 이 많은 생물 종들은 겉보기에는 크기와 구조가 서로 다르지만, 그 구성 성분과 기능에는 많은 유사점과 공통점을 가지고 있다. 이로부터 지구에 살고 있는 생물들이 하나의 공통되는 조상 세포에서 진화해서 생겼으리라는 것을 짐작할 수 있다. 처음에 사람들은 신이 초자연의 힘으로 창조하였다고 믿었다. 그 후 프랑스의 파스퇴르가 미생물들도 자연 발생적으로 생기는 것이 아니라는 것을 밝혀내었다. 오파린의 가설을 토대로한 유레이 교수와 그의 대학원생 밀러의 실험으로 생명체가 나타나기 전에 원시 지구에는 이미 간단한 무기 화합물들에서 중요한 유기 화합물들이 형성되어 있었다는 사실을 발견으로 실험을 통해서 생명의 기원 문제에 도전할 수 있는 신기원이 열렸다. 우리는 아직 필수 생체 분자들이 합성될 때의 원시 지구의 자세한 조건과 변천 과정을 잘 모르므로, 그 반응 과정들을 체계적으로 재현할 수는 없다. 그렇지만 원시 지구의 조건에서 화합물이 합성될때의 반응 기구를 설명할 수 있는 지식을 단편적으로나마 가지고 있다. 이러한 지식을 근거로 하여 원시 지구에서 생체 분자들이 진화한 과정을 다소는 상상할 수 있다. 여러 유기화합물들이 자연적으로 조립되고 조직화되어 오늘날의 세포와 비슷한 조립체를 만들었을 것이다. 이러한 조립체를 시원 세포라 한다. 세포막 없는 세포란 있을 수 없으므로 막으로 둘러쌓인 시원 세포의 출현이야말로 생명의 시작에서 가장 핵심이 되는 사건이다. 단백질 유기체가 생기기 전에는 RNA 유기체의 시대가 있었다는 RNA 세계 가설은 생명의 기원의 두 번째의 신기원을 열었다. 생명의 기원을 연구하는 궁극의 목적은 여명기의 원시 지구에서 생명이 어떻게 탄생하였는지를 밝히고자 하는 것이다. 오늘날 생명기원의 연구에서 단편적 증거들이 많이 알려져 있지만, 아직 해결해야 할 어려운 문제들이 많이 남아 있다. 언젠가는 해결의 실마리를 찾을 것으로 기대한다.
네 번째로는 뇌에 대한 의문이다. 뇌는 인간 실체를 표현하는 유일한 기관이며 인간을 포함한 모든 창조물들은 뇌에 의해서만 실체를 표현할 수 있다. 이러한 표현은 뇌의 구조가 어떻게 되어 있느냐에 좌우되며 뇌의 구조는 창조물과 창조물, 인간과 인간에 따라 다르다. 뇌도 유전적 소인에 따라 기능하지만, 유전자는 환경 속에서 발현이 되어야 하고 환경에 의해서 영향을 받는다. 앞으로 과학이 발달하여 인간 게놈 지도, 뇌 기능과 뇌 지도가 완벽히 작성된다면 인간의 뇌와 아주 닮은 컴퓨터나 인조 인간의 제조가 가능할지 모른다. 그때에는 나는 누구인가 라는 인간의 정체성에 대한 기준에 중대한 변화가 초래될 가능성이 높다.
마지막으로 저 별 어디엔가 그들이 있다(외계 생명체).. 인간을 비롯해서 여러 종의 생명체가 서식하는 지구는 태양이라는 평범한 별 주위를 도는 아홉 개의 행성 중의 하나이다. 우주 공간에서 항성은 수천억개가 모여서 은하를 이룬다. 밤하늘에 띠 모양으로 펼쳐진 은하수는 태양계가 속한 은하이다. 우주에는 이러한 은하가 천억개 이상 존재한다. 그야말로 천문학적인 숫자가 된다. 그렇다면 그곳에도 생명체가 없으란 법이 없다. 외계 생명체가 과학적으로 탐사되기 시작한 것은 전파 천문학이 본격화된 1960년대 초의 일이다. 그러나 외계 생명체의 존재에 관한 증거는 아직도 포착되지 않고 있다. 수세기에 걸쳐 시작된 이런 의문들을 토대로 인류는 많은 과학 발전을 이루었다. 나도 항상 이런 의문들을 가지고 연구하는 학자가 되고 싶다.
두 번째로 5가지 현대 사회의 핵심 기술을 얘기하고 있다.
먼저 생명공학은 유전자들을 사람의 임의대로 재조합하여 재조합된 DNA 조각들로부터 변형된 유전자를 만들어 보건 의료, 농수산, 환경, 산업 분야에 널리 활용되는 기술이다. 게놈 기능 분석 기술을 통해 유전자 진단에의 활용을 통한 각종 암의 조기 예방과 각종 난치병 치료제의 개발에 활용 될 수 있다. 그러나 여기에는 개인 유전 정보의 노출을 어디까지 허용할 것인가에 대한 법적, 윤리적 문제가 함께 해결되어야 할 것이다. 국내에서도 21세기 프런티어 사업의 일환으로 게놈 분석 기술을 이용하여 신유전자의 기능을 밝히는 인간 게놈 기능 연구에 총력을 기울이고 있다.
두 번째로 정보기술은 모스 부호에서부터 네트워크 기술을 이용한 인터넷까지 많은 발전을 이뤘고 현대 사회에 없어서는 안될 중요한 기술이 되었다.
세 번째로 컴퓨터와 로봇이 있다. 입는 컴퓨터에서 생각하는 컴퓨터 정서를 가진 컴퓨터 나노 기술까지 앞으로 인류 생활을 근본적으로 바꾸어 놓을 꿈의 기술로 다가오고 있다.
네 번째로 수송기술은 인간이 재화를 생산, 분배, 소비하는 행위를 원활히 해 줌과 동시에, 인간 간의 상호 의사 전달에서도 없어서는 안 될 요소이다. 그러나 현대에는 에너지 소비량으로 큰 골머리를 앓고 있다. 어서 빨리 연료 전지의 개발을 통해 인공 위성에서 자동차에 이르기까지 여러 곳에 이용되어 미래의 수송 수단에 질적인 변화를 기대한다.
마지막으로 우주개발의 역사는 화약을 발명한 중국에서 11세기 초에 최초로 로켓이 발명되면서 시작되었다. 또 소련은 1957년 10월 4일에 인류 최초의 인공 위성인 스푸트니크 1호의 발사에 성공하여 우주 시대의 개막을 알렸다. 1989년 8월 25일 보이저 2호는 해왕성에 아주 가깝게 접근한 후에 태양계 밖인 성간으로 날아갔다. 현재에는 일반인이 우주 관광 여행의 실현을 목전에 두고 있다. 하늘을 날아 보겠다는 꿈을 20세기 초에 실현하게 된 인류는 그 대상을 우주로까지 확장하기에 이르렀다. 하지만 인류가 우주 공간에 진출하기 위해서는 아직도 많은 연구와 기술 개발이 뒤따라야 하며, 고도의 과학 기술의 발전이 이루어져야 한다.
세 번째로 과학과 인간에 대한 5가지를 이야기 하고 있다.
첫째로 질병 치료이다. 질병은 질병을 일으키는 인자들에 대한 인체의 정해진 반응이 정상 범위를 벗어나 인체의 구조나 기능이 교란될 때 생긴다. 현재 암 형성의 각 단계에 관여하는 유전자들이 속속 밝혀지고 있으며 이를 이용한 진단, 치료법 개발을 추진중이다. 하루빨리 인간 게놈 프로젝트를 완성하여 앞으로 인간의 본성과 진화, 정신 세계를 이해하는데 획기적인 진전이 이룩 될 것이다.
둘째로 노화와 수명 연장에 관한 불로장생의 비밀을 파헤치는 것이다. 과거로부터도 그러했지만 현재 노화 방지 내지 지연을 하기 위한 연구가 계속 진행 중이다. 노화는 다양한 요인에 의해서 이루어지는 과정으로 상당히 포괄적인 범위에서 나타나기 때문에 연구에 어려움을 겪고 있다. 노화는 신체내의 각종 내분비량의 감소, 대사량의 감소, 유전자의 손상, 변이, 변형 등등의 현상으로 나타난다. 또, 노화는 개인을 둘러싸고 있는 환경과의 상호 작용을 통한 생활에서 비롯되기 때문에 같은 연령의 사람들끼리도 노화의 정도가 다르다는 것을 종종 경험한다. 노화는 절대로 연령에 따라서 모든 사람이 같은 수준으로 이루어지지 않기 때문에 개인의 긍정적인 생활 태도와 적절한 생활 유지, 그리고 과식을 피하는 것이 많이 권장되고 있다.
세 번째로 환경과학이다. 과학이 발전함에 따라 환경문제도 심각해지고 있다. 또 한번 훼손된 자연 생태계를 완벽하게 모방하는 것은 불가능할뿐더러 비용도 터무니없이 많이 든다. 전 세계가 환경문제에 대한 인식을 해서 환경 복구에 앞장서야 할 것이다. 네 번째로 한국에서의 과학 기술과 여성에 대한 문제이다. 이 문제는 1970년대 과학 기술계의 남성 지배 현상이 과학 기술 지식의 내용에도 영향을 미친다는 비판이 나오기 시작하면서 부터이다. 현재 우리나라에서는 여성의 과학 기술 분야 전문직 진출이 지극히 저조할 뿐만 아니라, 여성의 교육 수준이나 다른 전문 직종에 비교해서 상대적으로도 매우 부진한 상태이다. 이에 따라 정부에서도 여성 과학자를 위한 연구 지원 프로그램을 실시하기 시작하였다.
마지막으로 생명윤리에 관해서이다. 삶과 죽음, 의사와 환자의 관계, 환자의 이익과 여타 관계자들의 이익, 분배적 정의, 의료 과학, 환경, 동물의 권리 등의 생명 윤리 문제가 대두 되고 있다. 이 문제를 해결하기 위해 다양한 주장들이 제기 되고 있지만, 여전히 논란이 많은 부분이다.
현대사회에서 과학기술의 영향력이 점점 막강해지고 있음은 모든 사람들이 피부로 느끼고 있습니다. 과학기술의 발달로 많은 사람들의 일상생활이 과거와 비교할 수 없을 정도로 편리해졌고, 의료기술의 확산으로 평균수명이 급격히 늘어나고 보건복지면에서의 삶의 질도 많이 향상되었습니다. 또한 이러한 과학기술의 발전은 사회구조 자체를 근본적으로 변화시키고 있습니다. 과학기술의 발달과 이에 따른 사회적인 영향을 현대사회에서는 이미 피할 수 없으며, 앞으로 이러한 현상은 점점 더 심화될 것입니다. 이렇게 현대사회에서 과학기술의 영향력이 증대됨에 따라 그 문제점에 대한 사회의 관심 또한 높아지고 있습니다. 대량생산 위주의 산업사회 진행에 따른 환경오염과 그 폐혜는 이미 널리 알려진 사실이며, 핵무기 확산 및 핵발전에 따른 폐기물 처리등 과학기술발달이 야기한 인류 차원의 문제 또한 매우 심각한 상황입니다. 더욱 불행한 것은 이렇게 인류의 생존을 위협하는 문제들이 해결방향으로 가기보다는 오히려 점점 악화되는 방향으로 진행된다는 사실입니다. 예를 들어 이산화탄소의 증가로 말미암은 지구온난화의 문제만 보더라도, 인류 전체에게 심각한 재앙을 가져다 줄 것이 분명한 사태를 막기 위하여는 모두가 화석연료의 사용을 억제해야하는 것이 당연한데도 불구하고, 선진국과 후진국의 이해 차이에 의하여 국제적인 협력은 아직도 요원한 상태입니다. 후진국들은 산업화를 통하여 자국의 생활수준을 향상시키기 위하여 오히려 이산화탄소의 발생을 크게 증가시킬 태세이고, 선진국들은 대기업들의 이해관계 때문에 이산화탄소 배출량을 크게 줄일 엄두도 못내고 있습니다. 이 책을 통해 가장 절실하게 느낀 것은 인간이 과학의 발달에만 치우쳐 환경오염과 인간 존엄성 상실에 관한 것이었다. 인류보다 중요한 것은 없다고 생각합니다. 과학은 인류를 위해 존재해야되며, 인간이 뿌리를 내리는 환경 또한 인류만큼 소중히 여겨 과학발달 만큼 환경에도 깊은 관심을 가져야 할 것 같습니다.